WO2021080381A1 - Wur을 사용한 정보의 송수신 방법 - Google Patents

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WO2021080381A1
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wakeup
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communication node
wake
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김용호
홍한슬
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
한국교통대학교산학협력단
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless local area network (LAN) communication technology, and more particularly, information (eg, wireless charging information, intelligent transportation system (ITS) information) using a wake-up radio (WUR). It relates to a technology for transmitting and receiving.
  • LAN wireless local area network
  • ITS intelligent transportation system
  • WUR wake-up radio
  • Wireless LAN technology is a technology that enables mobile devices such as smart phones, smart pads, laptop computers, portable multimedia players, and embedded devices to wirelessly access the Internet based on wireless communication technology in a short distance. Since most devices using wireless LAN technology are powered by batteries, a low-power operation method is required to operate for a long time. For low power operation, a low power receiver that receives a simple radio signal can be used with a primary transceiver. The low power receiver can operate with low power. In a specific time period, the low-power receiver may operate in an on state, and the main transceiver may operate in an off state.
  • ITS intelligent transportation system
  • the ITS may be used to guarantee the safe operation of the vehicle and to provide driving-related information.
  • the ITS may support "communication between a road side unit (RSU) and a vehicle” and/or "communication between vehicles” by using a communication technology.
  • RSU road side unit
  • a wireless LAN technology eg, IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd
  • IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd may be used as a communication technology.
  • a terminal supporting ITS may be located in a vehicle.
  • a pedestrian may carry an ITS terminal, and a person using a means of transportation (eg, a bicycle) may carry an ITS terminal.
  • Safe driving and/or walking can be guaranteed by using the ITS terminal.
  • signals may be transmitted using high power. In this case, the operation time of the low power receiver operating at low power may be reduced.
  • the operation time of the low-power receiver may increase.
  • the configuration of the physical channel to which the ITS is applied may be different from the configuration of the physical channel to which the low power operation method is applied, and communication procedures may be different due to different physical channels. Therefore, there are problems that must be solved to support the low power operation method in the ITS.
  • safety message a message including safety information
  • the number of vehicles using the channels eg, ITS terminals located in the vehicle
  • the probability of occurrence of a collision in the corresponding channel may increase. In this case, the number of vehicles that cannot receive the safety message increases, and accordingly, a dangerous situation may occur.
  • the ITS terminal located in the vehicle transmits a wake-up frame to wake up the ITS terminal possessed by the pedestrian, and then a message (e.g., a safety message) to the ITS terminal possessed by the pedestrian. Can be transmitted.
  • a message e.g., a safety message
  • the technology that serves as the background of the invention is written to enhance an understanding of the background of the invention, and may include content other than the prior art already known to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving information using a wake-up radio (WUR) in a wireless LAN system.
  • WUR wake-up radio
  • a first communication node for achieving the above object includes a processor, a memory including one or more instructions executed by the processor, a first transceiver operating based on the one or more instructions, And a second transceiver operating based on the one or more commands, wherein an operating bandwidth of the first transceiver is wider than an operating bandwidth of the second transceiver, and in a low power mode, the first transceiver operates in an off state, and the The second transceiver operates in an on state, and the second transceiver is used to support the low power mode.
  • the one or more commands are, when a monitoring operation is performed using the second transceiver within a time window, and a second wakeup frame of a second communication node is not received by the monitoring operation, the second It may be implemented to transmit the first wakeup frame using a transceiver.
  • the time window may be set through negotiation between the first communication node and the second communication node.
  • the one or more commands perform a monitoring operation using the second transceiver within a time window, and when a second wakeup frame of a second communication node is received by the monitoring operation, the first communication It may be executed to transmit the data frame using the first transceiver without transmitting the first wakeup frame from the node.
  • the second wakeup frame when the second wakeup frame is a valid wakeup frame, transmission of the first wakeup frame may be omitted, and the effective wakeup frame wakes up a third communication node to which the data frame is received. It may be a wake-up frame.
  • the criterion for determining the effective wakeup frame may be a reception strength of the second wakeup frame.
  • the one or more commands perform a monitoring operation using the second transceiver within a time window, and a second wakeup frame of the second communication node received by the monitoring operation wakes the third communication node. If it is not a valid wakeup frame to wake up, it may be executed to transmit a first wakeup frame using the second transceiver to wake up the third communication node.
  • the first channel on which the first transceiver operates may be different from the second channel on which the second transceiver operates.
  • the one or more commands transmit a wakeup request frame including an information element indicating one or more channels supported by the second transceiver to a second communication node using the first transceiver, and the first The first channel may be executed to receive a wake-up response frame including an information element indicating a first channel through which a wake-up frame is transmitted through a transceiver, from the second communication node, and indicated by the wake-up response frame May be one of the one or more channels.
  • the one or more commands may be further executed to perform a monitoring operation in the first channel using the second transceiver to receive the wakeup frame.
  • the one or more commands are received from the second communication node a wakeup request frame including an information element indicating one or more channels supported by the second communication node through the first transceiver, and the wakeup request Wakeup including an information element indicating the first channel by determining a first channel as a channel used for transmission of a wakeup frame among one or more channels indicated by a frame, and using the first transceiver It may be executed to transmit a response frame to the second communication node.
  • the one or more commands may be further executed to transmit the wakeup frame through the first channel using the second transceiver.
  • the wakeup frame may include ITS information.
  • the wakeup frame may include a legacy preamble and a payload
  • a bandwidth through which the legacy frameble is transmitted may be 20 MHz
  • a bandwidth through which the payload is transmitted may be less than 20 MHz.
  • the one or more commands generate a wakeup frame including SoC level information, transmit the wakeup frame to a second communication node using the second transceiver, and use the first transceiver It may be executed to transmit a data frame to the second communication node.
  • the data frame may be transmitted when a poll frame indicating that the second communication node operates in a wake-up state is received.
  • the poll frame may indicate that the vehicle in which the second communication node is located operates in a sleep state or a wake-up state.
  • the one or more commands may receive a wake-up frame from a second communication node through the second transceiver, and determine the SoC level indicated by the wake-up frame and the battery charge level of the vehicle in which the first communication node is located. In comparison, and when the battery charge level is less than or equal to the SoC level, the first transceiver may be executed to operate in the on state.
  • the one or more commands may be further executed to transmit a poll frame indicating that the first transceiver operates in the on state to the second communication node.
  • the first transceiver may maintain the off state.
  • the access point may perform a procedure for checking the operation state of the station when a response to a data frame is not received. In this case, it can be prevented that the wakeup procedure is restarted from the beginning.
  • the wakeup procedure and/or the communication procedure may be prevented from being delayed. Therefore, the power consumption of the station can be reduced.
  • the access point (or communication node located in the vehicle) can check whether the wake-up frame has been transmitted by another communication node, and wake-up when the wake-up frame is not transmitted by another communication node. Frame can be transmitted. In this case, redundant transmission of the wakeup frame may be prevented, and accordingly, an increase in the occupancy of the channel may be prevented. In particular, when there are many vehicles, an increase in channel congestion due to transmission of many wakeup frames can be prevented. Therefore, the probability of occurrence of a collision in the corresponding channel can be reduced, and communication can be performed stably.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a wireless LAN-based communication system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node belonging to a wireless LAN-based communication system.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a low power station in a wireless LAN-based communication system.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of a low power station in a wireless LAN-based communication system.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a wireless charging system including a low power station.
  • FIG. 6 is a timing diagram illustrating a first embodiment of a method of operating a communication terminal in a wireless LAN system.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a first embodiment of a WUR wakeup frame in a wireless LAN system.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a channel configuration in a wireless LAN system.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a method of transmitting/receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method of transmitting and receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • FIG. 11 is a timing diagram showing a first embodiment of a method of transmitting and receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a method of transmitting and receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • FIG. 13 is a timing diagram illustrating a method of transmitting and receiving a wakeup frame in a wireless LAN system according to a first embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a second embodiment of a WUR wakeup frame in a wireless LAN system.
  • 15 is a block diagram showing a first embodiment of a WUR-pole frame.
  • 16 is a block diagram showing a second embodiment of a WUR-pole frame.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a first embodiment of a WUR vendor specific frame in a wireless LAN system.
  • first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • wireless communication system to which embodiments according to the present invention are applied will be described.
  • the wireless communication system to which the embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and the embodiments according to the present invention can be applied to various wireless communication systems.
  • the wireless communication system may be referred to as a “wireless communication network”.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a wireless LAN-based communication system.
  • a wireless LAN-based communication system may include at least one basic service set (BSS).
  • the BSS may indicate a set of communication nodes (eg, AP #1-2, STA #1-6, etc.).
  • BSS can be classified into an infrastructure BSS (infrastructure BSS) and an independent BSS (IBSS).
  • IBSS independent BSS
  • BSS #1-2 may be an infrastructure BSS
  • BSS #3 may be an IBSS.
  • BSS #1 may include station #1, access point #1 connected to a distribution system, and the like. In addition, BSS #1 may further include a distribution system. In BSS #1, communication between the station #1 and the access point #1 may be performed based on the IEEE 802.11 standard.
  • BSS #2 may include station #2, station #3, and access point #2 connected to the distribution system. In addition, BSS #2 may further include a distribution system. In BSS #2, communication between station #2 and access point #2, communication between station #3 and access point #2, etc. may be performed based on the IEEE 802.11 standard. Communication between stations (eg, STA #1-3) in BSS #1 or BSS #2 may be performed through an access point (eg, AP #1-2). However, when a direct link is established between stations (eg, STA #1-3), direct communication between stations (eg, STA #1-3) may be performed.
  • BSS #3 may be an IBSS operating in an ad-hoc mode.
  • An access point which is an entity performing a management function, may not exist in BSS #3.
  • Stations (STA #4-6) in BSS #3 may be managed based on a distributed manner. Since access to the distribution system from BSS #3 is not allowed, the stations STA #4-6 can configure a self-contained network.
  • a plurality of BSSs may be interconnected through a distribution system.
  • a plurality of BSSs connected through a distribution system may be referred to as an extended service set (ESS).
  • Communication nodes e.g., AP #1-2, STA #1-3 included in the ESS can communicate with each other, and in the same ESS, stations (e.g., STA #1-3) communicate without interruption. While doing so, it is possible to move between BSSs (eg, BSS #1-2).
  • a communication node (eg, an access point, a station, etc.) belonging to a wireless LAN-based communication system may be configured as follows.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node belonging to a wireless LAN-based communication system.
  • the communication node 200 includes a baseband processor 210, a transceiver 220, an antenna 230, a memory 240, an input interface unit 250, and an output interface unit 260. And the like.
  • the baseband processor 210 may perform baseband-related signal processing and may include a MAC processor 211 and a PHY processor 212.
  • the MAC processor 211 may perform functions of the MAC layer specified in the IEEE 802.11 standard
  • the PHY processor 212 may perform functions of the PHY layer specified in the IEEE 802.11 standard.
  • the transceiver 220 may include a transmitter 221 and a receiver 222.
  • the transmitter may be used for transmission of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) signal and/or an On off keying (OOK) signal for wake-up radio (WUR).
  • OFDM modulation function and the OOK modulation function may be implemented by one transmitter 221.
  • the antenna 230 may be configured as an antenna array to support multiple-input multiple-output (MIMO).
  • the memory 240 may store commands executed by the baseband processor 210 and may be composed of at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).
  • the input interface unit 250 may obtain information from a user of the communication node 200, and the output interface unit 260 may provide information to a user of the communication node 200.
  • the baseband processor 210, the RF transceiver 220, the memory 240, the input interface unit 250, and the output interface unit 260 may be connected to each other through a bus.
  • communication nodes belonging to a wireless LAN-based communication system include a point coordination function (PCF), a hybrid coordination function (HCF), a HCF controlled channel access (HCCA), and a distributed coordination (DCF). function), enhanced distributed channel access (EDCA), and the like.
  • PCF point coordination function
  • HCF hybrid coordination function
  • HCCA HCF controlled channel access
  • DCF distributed coordination
  • EDCA enhanced distributed channel access
  • frames may be classified into a management frame, a control frame, and a data frame.
  • the management frame is an association request frame, a response frame, a reassociation request frame, a reconnection response frame, a probe request frame, a probe response frame, a beacon frame, and a connection. It may include a disassociation frame, an authentication frame, a deauthentication frame, an action frame, and the like.
  • the control frame includes an acknowledgment (ACK) frame, a block ACK request (BAR) frame, a block ACK (BA) frame, a power saving (PS)-Poll frame, a request to send (RTS) frame, a clear to send (CTS) frame, and the like.
  • ACK acknowledgment
  • BAR block ACK request
  • BA block ACK
  • PS power saving
  • RTS request to send
  • CTS clear to send
  • the data frame may be classified into a quality of service (QoS) data frame and a non-QoS (non-QoS) data frame.
  • QoS data frame may indicate a data frame that is required to be transmitted according to QoS
  • the non-QoS data frame may indicate a data frame that is not required to be transmitted according to QoS.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of a low power station in a wireless LAN-based communication system.
  • the low power station 300 includes a baseband processor 310, a primary connectivity radio (PCR) 320, an antenna 330, a memory 340, an input interface unit 350, an output interface unit ( 360), WURx (wake-up receiver) 370, and the like.
  • the low power station 300 may further include a WURx 370 compared to the communication node 200 of FIG. 2.
  • the WURx 370 may be a device having an OOK demodulator.
  • the low power station 300 may not include a separate WURx 370.
  • the PCR 320 may perform a function of the WURx 370 (eg, an OOK demodulation function).
  • each of the baseband processor 310, PCR 320, antenna 330, memory 340, input interface unit 350, and output interface unit 360 included in the low power station 300 are shown in FIG.
  • the functions of the baseband processor 210, the transceiver 220, the antenna 230, the memory 240, the input interface unit 250, and the output interface unit 260 included in the communication node 200 may be the same or similar. I can.
  • the PCR 320 of the low power station 300 may be referred to as a transceiver or a primary transceiver, and the WURx 370 of the low power station 300 may be referred to as a WUR, a receiver, a secondary communicator, or a low power receiver. .
  • the WURx 370 may be referred to as a second transceiver.
  • the WURx 370 may be referred to as a secondary transceiver.
  • the functions of the PCR 320 and the functions of the WURx 370 may be implemented in one chip.
  • the PCR 320 shown in FIG. 3 may be a logical entity that performs the function of the PCR 320, and the WURx 370 shown in FIG. 3 performs the function of the WURx 370. It can be a logical entity that does. That is, in the embodiments, the operation of the PCR 320 and the operation of the WURx 370 may be interpreted as being implemented in one chip.
  • PCR 320 of the low power station 300 is non-HT (high throughput) PPDU (physical protocol data unit), HT PPDU, VHT (very high throughput) PPDU, HE (high efficiency) PPDU, EHT (extremely) high throughput) PPDU, etc. can be transmitted and received.
  • Non-HT PPDU, HT PPDU, VHT PPDU, HE PPDU, EHT PPDU, and the like may be referred to as legacy PPDUs (eg, legacy frames).
  • the WURx 370 of the low power station 300 may receive a WUR PPDU (eg, a WUR frame).
  • the low power station 300 may be a non-HT station, HT station, VHT station, HE station, EHT station, etc. capable of transmitting and receiving WUR PPDU.
  • the WURx 370 may be located within the PCR 320 or may be configured independently of the PCR 320.
  • the WURx 370 and the PCR 320 may share the same antenna 330.
  • the antenna for the WURx (370) may be configured separately from the antenna for the PCR (320).
  • the low power station 300 may include a first antenna (not shown) for the WURx 370 and a second antenna (not shown) for the PCR 320. Communication between the WURx 370 and the PCR 320 may be performed using a primitive signal, a signal according to an application protocol interface (API), or the like.
  • API application protocol interface
  • the WURx 370 may operate in a narrow band (eg, 4 MHz, 8 MHz, 16 MHz, etc.), and the power consumption of the low power station 500 including the WURx 370 may be 1 mW or less.
  • the WURx 370 may receive a signal modulated by an OOK (on-off keying) method (for example, a WUR wake-up frame), and demodulate the received signal to store information included in the received signal. I can confirm.
  • OOK on-off keying
  • the PCR 320 can transmit and receive frames (e.g., control frames, management frames, data frames) specified in the IEEE 802.11 standard, and various frequency bands (e.g., 2.4 GHz frequency band, 5 GHz frequency band, 5.9 It can operate in the GHz frequency band, 6 GHz frequency band, and 60 GHz frequency band).
  • the PCR 520 may support a 20 MHz bandwidth, a 40 MHz bandwidth, an 80 MHz bandwidth, and a 160 MHz bandwidth.
  • Each of the PCR 320 and WURx 370 may operate in a wake-up state or a sleep state.
  • the wake-up state may indicate a state in which power is supplied to a corresponding entity (eg, PCR 320, WURx 370), and may indicate "on state", “activation state”, and " It may be referred to as an "enable state", an "awake state”, and the like.
  • the sleep state is a state in which power is not supplied to the entity (eg, PCR 320, WURx 370), or the entity (eg, PCR 320, WURx 370) has a minimum amount of power.
  • the supplied state may be indicated, and may be referred to as “off state”, “deactivation state”, “disable state”, “doze state”, and the like.
  • the low power station 300 may operate in a normal mode or a WUR mode.
  • the PCR 320 of the low power station 300 may also operate in a wake-up state.
  • the low power station 300 may operate in the same or similar to the communication node 200 of FIG. 2.
  • the WUR mode when the PCR 320 of the low power station 300 operates in a wake-up state, the WURx 370 of the low power station 300 may operate in a sleep state.
  • the PCR 320 operating in a wake-up state may perform a transmission/reception procedure of a frame (eg, a legacy frame or a legacy signal) with another communication node.
  • a frame eg, a legacy frame or a legacy signal
  • the WURx 370 of the low-power station 300 may operate in a wake-up state.
  • the WURx 370 operating in the wakeup state may perform a channel monitoring operation (eg, a carrier sensing operation) to receive the WUR wakeup frame.
  • the WUR wakeup frame may request that the PCR 320 of the low power station 300 operate in a wakeup state.
  • the WURx 370 may transmit a wake-up indicator requesting to operate in the wake-up state to the PCR 320. .
  • the wakeup indicator is received from the WURx 370
  • the operation state of the PCR 320 may transition from the sleep state to the wakeup state.
  • the wakeup indicator is transmitted to the PCR 320 or when the operation state of the PCR 320 transitions from the sleep state to the wakeup state
  • the operation state of the WURx 370 may transition from the wakeup state to the sleep state. have.
  • the operation state of the WURx 370 may transition from the wake-up state to the sleep state.
  • the time required for the PCR 320 to perform a transition operation from the sleep state to the wake-up state may be referred to as “state transition time”.
  • the state transition time may indicate from the time when the WUR wakeup frame is received to the time when the PCR 320 of the low power station operates in the wakeup state.
  • the operation state of the PCR 320 may transition from the wake-up state to the sleep state.
  • the PCR 320 may transmit a wake-up indicator requesting to operate in a wake-up state to the WURx 370.
  • the wakeup indicator is received from the PCR 320
  • the operating state of the WURx 370 may transition from the sleep state to the wakeup state.
  • the wakeup indicator is transmitted to the WURx 370 or the operation state of the WURx 370 transitions from the sleep state to the wakeup state
  • the operation state of the PCR 320 may transition from the wakeup state to the sleep state. have.
  • an access point supporting low power operation may be configured in the same or similar to the low power station 300 described above.
  • the access point includes a baseband processor 310, PCR 320, antenna 330, memory 340, input interface unit 350, output interface unit 360, WURx 370, etc. can do.
  • the access point may include a wake-up transmitter (WUTx) (not shown) instead of the WURx 370, or may include a WURx 370 and a wake-up radio (WUR) performing functions of WUTx. have.
  • WUTx may perform an operation corresponding to WURx 370.
  • WUTx can operate in a narrow band (eg, 4MHz, 8MHz, 16MHz, etc.).
  • the WUTx may transmit a signal modulated by the OOK method (eg, a WUR wakeup frame).
  • the low power station 300 may further include a WUTx corresponding to the WURx 370.
  • Access points supporting low power operation may be non-HT access points, HT access points, VHT access points, HE access points, EHT access points, and the like.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of a low power station in a wireless LAN-based communication system.
  • the low power station 400 includes a baseband processor 410, transceiver #1 (420-1), transceiver #2 (420-2), antenna #1 (430-1), antenna #2 ( 430-2), a memory 440, an input interface unit 450, an output interface unit 460, and the like.
  • the low power station 400 may further include a transceiver #2 420-2 and an antenna #2 430-2 than the communication node 200 of FIG. 2.
  • Baseband processor 410 transceiver #1 (420-1), antenna #1 (430-1), memory 440, input interface unit 450, and output interface unit 460 included in the low power station 400 )
  • Each function includes a baseband processor 210, a transceiver 220, an antenna 230, a memory 240, an input interface unit 250, and an output interface unit 260 included in the communication node 200 of FIG. It may be the same or similar to the function of ).
  • Each of transceiver #1 420-1 and transceiver #2 420-2 may be referred to as PCR #1 and PCR #2.
  • transceiver #1 420-1 and the functions of transceiver #2 420-2 may be implemented in one chip.
  • transceiver #1 420-1 shown in FIG. 4 may be a logical entity that performs the function of transceiver #1 420-1
  • transceiver #2 420-2 shown in FIG. 4 is It may be a logical entity that performs the function of transceiver #2 420-2. That is, in the embodiments, the operation of the transceiver #1 (420-1) and the operation of the transceiver #2 (420-2) may be interpreted as being implemented in one chip.
  • each of the transceiver #2 420-2 and the antenna #2 430-2 included in the low-power station 400 are each of the transceiver 220 and the antenna 230 included in the communication node 200 of FIG. It may be the same or similar to the function of.
  • the function of the transceiver #1 420-1 included in the low-power station 400 may be the same or similar to the function of the PCR 320 included in the communication node 300 of FIG. 3, and the low-power station 400
  • the function of the transceiver #2 420-2 included in) may be the same as or similar to the function of the WURx 370 included in the communication node 300 of FIG. 3.
  • the low power station 400 may be a non-HT station, an HT station, a VHT station, an HE station, an EHT station, or the like.
  • An access point supporting low-power operation may be configured in the same or similar to the low-power station 400 described above.
  • the access point is a baseband processor 410, transceiver #1 (420-1), transceiver #2 (420-2), antenna #1 (430-1), antenna #2 (430-2), A memory 440, an input interface unit 450, an output interface unit 460, and the like may be included.
  • Access points supporting low power operation may be non-HT access points, HT access points, VHT access points, HE access points, EHT access points, and the like.
  • the low power station described above can be used in a wireless charging system.
  • the low-power station may be used to transmit and receive charging-related information while charging the vehicle.
  • a wireless charging system including a low power station may be as follows.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a wireless charging system including a low power station.
  • the wireless charging system may be referred to as a ground assembly (GA) or a supply device.
  • the wireless charging system includes a supply equipment communication controller (SECC) 511, a supply power electronics (SPE) 512, a supply device point-to-point signal (P2PS) controller 513, and a primary device. device) 514.
  • the low power station eg, PCR and WURx
  • PCR and WURx can be placed in the SECC 511.
  • WURx may be WUTx or WUR that supports “functions of WURx and WUTx”.
  • the vehicle may include a vehicle assembly (VA).
  • VA may be referred to as an electric vehicle (EV) device.
  • the VA includes an EV communication controller (EVCC) 521, an EV power electronics (EVPE) 522, an EV device point-to-point signal (P2PS) controller 523, and a secondary device 524. can do.
  • the vehicle may further include a rechargeable energy storage system (RESS) 525 connected to the EVPE 522.
  • the low power station eg, PCR and WURx
  • FIG. 3 or 4 may be included in a vehicle (eg, VA).
  • PCR and WURx may be placed in the EVCC 521.
  • WURx may be WUTx or WUR that supports “functions of WURx and WUTx”.
  • a wireless charging procedure may be performed.
  • the wireless charging system and/or the vehicle may operate in a sleep state or a low power state. That is, in order to prevent discharging of the vehicle's battery (eg, a low voltage battery) during the wireless charging procedure, the vehicle may operate in a sleep state or a low power state.
  • the wireless charging system may operate in a sleep state or a low power state.
  • a low power station may be used for communication between the wireless charging system and the vehicle.
  • Charging-related information can be exchanged between the wireless charging system and the vehicle using a low-power station. Charging-related information may be included in a frame specified in IEEE 802.11.
  • Charging-related information includes information indicating the current charging state of the vehicle, information indicating the remaining time until charging is completed, information indicating that charging is normally performed, information indicating that charging has stopped, and indicating an error that occurred during charging. Information, information indicating that charging is resumed, information indicating that charging is impossible, and/or information indicating that charging is completed may be included.
  • the wireless charging system and/or the vehicle may perform operation(s) according to the corresponding charging-related information. In this case, the wireless charging system and/or the vehicle may operate in a wake-up state or a normal state.
  • the PCR eg, the main transceiver
  • a wakeup frame eg, a WUR wakeup frame
  • the wake-up procedure can be performed as follows.
  • FIG. 6 is a timing diagram illustrating a first embodiment of a method of operating a communication terminal in a wireless LAN system.
  • a wireless LAN-based communication system may include an access point (AP), a low power station (low power (LP) STA), and the like.
  • the low power station may belong to the coverage of the access point and may be connected to the access point.
  • the access point and the low power station may be configured in the same or similar to the low power station 300 of FIG. 3.
  • the access point and the low power station may further include WUTx compared to the low power station 300 of FIG. 3.
  • the access point and the low power station may be configured in the same or similar to the low power station 400 of FIG. 4.
  • the access point and low power station can operate based on the EDCA scheme.
  • the access point may be located in the wireless charging system shown in FIG. 5 and the low power station may be located in the vehicle shown in FIG. 5.
  • the access point may transmit a WUR wakeup frame 601 to wake up the low power station.
  • the access point may generate the WUR wakeup frame 601, and may transmit the WUR wakeup frame 601 to the low power station when the channel state is determined to be an idle state in the carrier sensing period.
  • the carrier sensing interval is SIFS (short interframe space), PIFS (PCF IFS), DIFS (DCF IFS), AIFS (arbitration IFS), "DIFS + backoff interval", "AIFS[AC_VO] + backoff.
  • the WUR wakeup frame 601 may be used to wake up a vehicle (eg, VA) operating in a deep sleep state.
  • the WUR wakeup frame 601 may mean a deep sleep wakeup request ( DeepSleepWakeupReq ) frame.
  • the deep sleep state may be a state in which only WUR is activated, and the sleep state may be a state in which the EVCC 521 is activated.
  • the WUR wakeup frame 601 may include State of Charge (SoC) information (eg, SoC level, SoC value, SoC threshold).
  • SoC level can dictate the vehicle's battery charge status.
  • the SoC level may be a reference value for transition of the operating state of the vehicle. For example, when the wireless charging system attempts to charge a vehicle, the access point located in the wireless charging system may transmit the WUR wakeup frame 601 to a low power station located in the vehicle.
  • the WUR wakeup frame 601 may be set as follows.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a first embodiment of a WUR wakeup frame in a wireless LAN system.
  • the WUR wakeup frame 700 may include a legacy preamble and a WUR payload 750.
  • the legacy preamble may include a legacy short training field (L-STF) 710, a legacy long training field (L-LTF) 720, and a legacy signal (L-SIG) field 730.
  • L-STF legacy short training field
  • L-LTF legacy long training field
  • L-SIG legacy signal
  • the legacy preamble may be used to inform that a channel is used during a time indicated by an information element included in a corresponding legacy frame.
  • the legacy preamble may be decodable by the legacy station.
  • the size of the frequency band to which the legacy preamble is mapped may be 20 MHz.
  • the size of the frequency band to which the legacy preamble is mapped may be 10 MHz.
  • the legacy preamble may further include a binary phase shift keying (BPSK)-mark 740.
  • the BPSK-mark 740 may be composed of one symbol (eg, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol) modulated by the BPSK method.
  • the BPSK-mark 740 may mean a BPSK symbol or a BPSK signal.
  • the BPSK-mark 740 indicates that a legacy station (eg, a station supporting IEEE 802.11n) incorrectly determines the WUR wake-up frame 700 as another IEEE 802.11 frame. It may be used to prevent performing a channel state monitoring operation (eg, a carrier sensing operation, an ED (Energy Detection) operation) for a signal.
  • a channel state monitoring operation eg, a carrier sensing operation, an ED (Energy Detection) operation
  • the legacy station performs the ED (Energy Detection) operation in the 20 MHz bandwidth according to the frame recognition error
  • the WUR payload 750 is due to the narrow transmission bandwidth of the WUR payload 750 and the reception power detected by the ED operation is low.
  • a frame can be transmitted in the transmission period of ).
  • a BPSK-mark 740 may be used.
  • the WUR payload 750 may include information element(s) necessary to wake up the PCR, and may be designed to be decoded by WURx.
  • the WUR payload 750 may be modulated and demodulated based on the OOK scheme.
  • the size of the frequency band to which the WUR payload 750 is mapped may be smaller than 20 MHz. That is, the WUR payload 750 may be composed of a signal having a narrow band (eg, a 4 MHz frequency band).
  • the WUR payload 750 may include a wake-up preamble 751, a medium access control (MAC) header 752, a frame body 753, and a frame check sequence (FCS) field 754. have.
  • the wakeup preamble 751 may include a pseudo random (PN) sequence used for synchronization between the access point and the low power station (eg, WURx included in the low power station).
  • the PN sequence can indicate the data rate and bandwidth.
  • the wakeup preamble 751 may mean a WUR synchronization field or a preprocessing part.
  • the MAC header 752 may include a MAC address field.
  • the MAC address field may indicate an identifier (eg, an association identifier (AID)) of a low power station to receive the WUR wakeup frame 700 or a group identifier of low power stations.
  • the MAC header 752 and/or the frame body 753 may include information element(s) necessary for a low power station (eg, low power operation, operation according to WUR mode).
  • the WUR payload 750 may further include ITS information shown in FIG. 14.
  • the ITS information may include SoC information (eg, SoC level, SoC value, SoC threshold). Even when a WUR frame of a WUR Vendor Specific frame type is transmitted instead of the WUR wakeup frame 700, the same operation may be performed.
  • the WUR frame of the WUR Vendor Specific frame type may include SoC information.
  • the WUR wakeup frame 601 may be the same as or similar to the WUR wakeup frame 700 of FIG. 7.
  • the access point may transmit a WUR wakeup frame 601.
  • WURx of the low-power station can receive the WUR wake-up frame 601, and when the wake-up target indicated by the WUR wake-up frame 601 (that is, the communication node indicated by the address field) is a low-power station You can wake up the PCR. That is, when the WUR wakeup frame 601 is received, the operation state of the PCR of the low power station may transition from the sleep state to the wakeup state.
  • the low power station compares the SoC level (eg, a reference value) indicated by the SoC information with the vehicle's battery charge level (eg, battery charge status). I can.
  • the PCR operation state may maintain a sleep state. In this case, the vehicle can maintain a deep sleep state.
  • the battery charge level of the vehicle is less than the reference value
  • the operation state of the PCR may transition from the sleep state to the wake-up state. In this case, the vehicle may transition from a deep sleep state to a sleep state or a wake-up state. That is, when the battery charge level of the vehicle is less than or equal to the reference value, battery charging is required, so that the PCR can operate in a wake-up state, and the vehicle can operate in a sleep state or wake-up state.
  • the PCR of the low power station operating in the wake-up state may transmit a WUR-pol frame 602 to the access point.
  • the WUR-poll frame 602 may be transmitted when a channel state is an idle state in a carrier sensing period.
  • the WUR-pole frame 602 may indicate that the operation state of the PCR of the low-power station has transitioned from the sleep state to the wake-up state.
  • the WUR-pol frame 602 may be a power saving (PS)-pol frame, an unscheduled-automatic power saver delivery (U-APSD) frame, or an arbitrary frame (eg, a null frame). .
  • PS power saving
  • U-APSD unscheduled-automatic power saver delivery
  • arbitrary frame eg, a null frame
  • the WUR-pole frame 602 may include information (eg, SoC information) indicating the current charging level of the battery of the vehicle in which the low power station is located.
  • SoC information indicating the current charging level of the battery of the vehicle in which the low power station is located.
  • the WUR-Poll frame 602 may be configured as the PS-Poll frame shown in FIG. 15.
  • the ID field included in the PS-Poll frame may be used to indicate SoC information.
  • a reserved bit may be used to indicate SoC information.
  • the WUR-pol frame 602 is a null frame (eg, a QoS null frame having no payload)
  • the WUR-pol frame 602 is like the QoS null frame shown in FIG. Can be configured.
  • the TID field and reserved bits may be used to indicate SoC information.
  • the access point may determine that the operation state of the PCR of the low-power station has transitioned from the sleep state to the wake-up state.
  • the access point located in the wireless charging system may determine that the vehicle in which the low-power station is located operates in a sleep state or a wake-up state.
  • the access point may transmit an ACK frame (not shown) to the low power terminal in response to the WUR-pol frame 602.
  • the ACK frame may be transmitted after SIFS from the end point of the WUR-pol frame 602.
  • transmission of the ACK frame which is a response to the WUR-pol frame 602, may be omitted.
  • the access point When it is determined that the PCR of the low-power station operates in a wake-up state (for example, when it is determined that the vehicle in which the low-power station is located is operating in a sleep state or a wake-up state), the access point transmits the data frame 603. It can be transmitted to a low-power station.
  • the data frame 603 transmitted from the access point located in the wireless charging system may include charging related information (eg, SoC information).
  • the data frame 603 may be transmitted when the channel state is an idle state in the carrier sensing period.
  • the low power station may receive the data frame 603 from the access point, and may transmit an ACK frame 604, which is a response to the data frame 603, to the access point when the data frame 603 is successfully received. .
  • the ACK frame 604 may be transmitted after SIFS from the end point of the data frame 603. When the ACK frame 604 is received, the access point may determine that the data frame 603 has been successfully received at the low power station.
  • a wakeup delay may occur from the transmission time of the WUR wakeup frame 601 until the PCR of the low power station wakes up.
  • the wake-up delay time may include a time required for the vehicle to transition from a deep sleep state to a sleep state or a wake-up state.
  • the access point may transmit the data frame 603 to the low power station after the wakeup delay time has elapsed.
  • a WUR wakeup frame 601 including a group address is transmitted to wake up a plurality of low power stations, it may be difficult for the plurality of low power stations to individually transmit the WUR-pol frame 602.
  • the data frame 603 may be generated preferentially.
  • the data frame 603 may be a data frame 603 for each low power station, low power stations belonging to a group, or all low power stations.
  • the address field included in the data frame 603 may indicate that the address, group address, or broadcast method of one low-power station is used.
  • the data frame 603 may be a trigger frame for the WUR-pol frame 602.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a channel configuration in a wireless LAN system.
  • IEEE 802.11p and/or IEEE 802.11bd may support vehicle communication.
  • Vehicle communication can be performed in the 5.9GHz frequency band.
  • a wireless LAN standard supporting vehicle communication eg, IEEE 802.11p and/or IEEE 802.11bd
  • the basic operation may be similar to that of a wireless LAN standard supporting 2.4GHz, 5GHz, and/or 6GHz.
  • a wireless LAN standard supporting vehicle communication may be referred to as a “vehicle wireless LAN standard”.
  • the vehicle WLAN standard may be used in conjunction with the WAVE (wireless access in vehicular environments) standard, and may be designed in consideration of a delay time for vehicle communication and/or a transmission success probability condition.
  • the vehicle WLAN standard can support outside context of BSS (OCB) communication, and thus, a communication procedure can be simplified in a vehicle communication environment having high mobility.
  • a station eg, a low power station
  • a station may perform direct communication without performing an authentication procedure and/or an association procedure with an access point.
  • a 5MHz frequency band, a 10MHz frequency band, and/or a 20MHz frequency band may be supported for frame transmission.
  • the 20MHz frequency band may be a frequency band used in the existing wireless LAN standard.
  • a preamble signal (e.g., L-STF, L-LTF, L-SIG field, etc.) using a 20MHz frequency band in a 5MHz frequency band or a 10MHz frequency band
  • a preamble in a 5MHz frequency band or a 10MHz frequency band A symbol length (eg, the number of symbols) required for signal transmission may be longer than a symbol length required for transmission of a preamble signal in a 20 MHz frequency band.
  • the channel configuration method in the 5.9GHz frequency band may differ from country to country.
  • the channels shown in FIG. 8 may be channels configured according to US regulations.
  • a control channel (CCH) and a service channel (SCH) may be configured in the 5.9 GHz frequency band.
  • CCH can be mainly used for transmission of control information.
  • the SCH may be used for transmission of general information (eg, user data) according to the contents negotiated through the CCH.
  • the size of the frequency band of the CCH may be 10 MHz.
  • the size of the frequency band of the SCH may be 10 MHz or 20 MHz. Two channels having a 10MHz frequency band can be used as one SCH.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a first embodiment of a method of transmitting/receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • ITS communication may be performed between stations without an access point.
  • a terminal located in a vehicle eg, a station, a communication node, or a communication terminal
  • BSM basic safety message
  • BSM can be transmitted in a broadcast manner.
  • the BSM may be transmitted periodically.
  • the BSM may be transmitted every 100 ms (millisecond).
  • the BSM may include vehicle identifier (eg, ID (identifier)), location information, speed information, and the like.
  • a terminal possessed by a pedestrian (eg, a station, a communication node, or a communication terminal) may determine that the vehicle is approaching by receiving the BSM.
  • a terminal located in a vehicle may be referred to as a “vehicle terminal”, and a terminal held by a pedestrian may be referred to as a “pedestrian terminal”.
  • the vehicle terminal When the BSM is transmitted in the OCB communication method, the vehicle terminal may be in a state that is not connected to the access point. In this case, if the used channel is not negotiated between the vehicle terminal and the receiving terminal (eg, a pedestrian terminal), the vehicle terminal may perform communication after negotiating the use channel with the receiving terminal through CCH. Alternatively, the vehicle terminal may transmit a message (eg, an ITS communication message, a vehicle communication message) using the CCH. The delay time of a communication procedure using the CCH without agreement of the used channel may be shorter than that of the communication procedure using the negotiated channel. However, when many messages are transmitted on the CCH, the requirement(s) of delay time and/or transmission success probability may not be satisfied due to excessive channel occupancy. In embodiments, a message may mean a frame or a signal.
  • the ITS terminal may support a function for waking up the low-power station.
  • the ITS terminal may transmit a wakeup frame (eg, a WUR wakeup frame).
  • FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of a method of transmitting and receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • the vehicle terminal may wake-up a receiving terminal (eg, another vehicle terminal, a pedestrian terminal) by transmitting a wake-up frame (eg, a WUR wake-up frame), and then vehicle information A message (eg, BSM) including (eg, vehicle access information) may be transmitted.
  • a wake-up frame eg, a WUR wake-up frame
  • vehicle information A message eg, BSM
  • the vehicle terminal may estimate that the receiving terminal operates in a wakeup state. Accordingly, the vehicle terminal can transmit a message including vehicle information without transmitting a wakeup frame.
  • the vehicle terminal determines whether the corresponding wakeup frame wakes up the receiving terminal. By checking the vehicle's BSM, the effective range (eg, transmission range, transmission distance) of the corresponding wakeup frame can be estimated. In order to estimate the effective range (eg, transmission range, transmission distance) based on the reception strength of the wakeup frame, the vehicle terminal needs to know the transmission power used by another vehicle terminal for transmission of the corresponding wakeup frame.
  • the effective range eg, transmission range, transmission distance
  • the information element indicating the transmission power may be included in the wakeup frame.
  • the transmission power may be determined in a negotiation procedure (eg, an initial negotiation procedure).
  • a fixed value preset as the transmission power may be used. If it is determined that the wakeup frame wakes up the receiving terminal based on the estimated effective range, the vehicle terminal may omit the transmission of the wakeup frame.
  • the vehicle terminal receives A wakeup frame may be transmitted to wake up the terminal.
  • a vehicle terminal supporting the vehicle WLAN standard may perform the above-described operation, and a wakeup frame and/or a message including vehicle information may be transmitted through CCH.
  • the vehicle terminal may perform a wake-up frame transmission operation through cooperation with another vehicle terminal (eg, a peripheral vehicle terminal). In this case, even if the number of vehicle terminals increases, it can be prevented that the channel is excessively occupied by the wake-up frame. In addition, it can be prevented from decreasing the probability of successful transmission.
  • FIG. 11 is a timing diagram showing a first embodiment of a method of transmitting and receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • a wireless LAN system may include a vehicle terminal #1, a vehicle terminal #2, and a receiving terminal.
  • Each of the vehicle terminal #1, the vehicle terminal #2, and the receiving terminal may be a station illustrated in FIG. 2, FIG. 3, or FIG. 4.
  • the receiving terminal may be a pedestrian terminal.
  • a data frame e.g., a packet
  • the vehicle terminal #1 checks whether a valid wakeup frame has been transmitted from another terminal by performing monitoring during a cooperative window. I can confirm.
  • the cooperation window may be set in advance through negotiation between communication terminals belonging to the wireless LAN system.
  • the cooperation window may be a preset fixed value.
  • the access point may set a cooperation window, and may transmit a message including an information element indicating the cooperation window.
  • the cooperation window may be started from the time when a data frame to be transmitted to the receiving terminal occurs.
  • the effective wakeup frame may be a wakeup frame capable of waking up the receiving terminal.
  • vehicle terminal #1 may transmit a wake-up frame (eg, WUR wake-up frame) 1101 to the receiving terminal to wake-up the receiving terminal.
  • the wakeup frame 1101 may be transmitted when the channel is determined to be in an idle state by a carrier sensing operation.
  • the receiving terminal may receive the wake-up frame 1101 from vehicle terminal #1, and accordingly, may operate in a wake-up state. For example, the operation state of the PCR included in the receiving terminal may transition from the sleep state to the wakeup state when the wakeup frame 1101 is received.
  • Vehicle terminal #1 may transmit the data frame 11002 to the receiving terminal after transmitting the wake-up frame 1101.
  • the data frame 1102 may be a frame including vehicle information.
  • the data frame 1102 may be a BSM.
  • the data frame 1102 may be transmitted when the channel is determined to be in an idle state by a carrier sensing operation.
  • the receiving terminal eg, PCR of the receiving terminal
  • the receiving terminal may receive the data frame 1102 from vehicle terminal #1.
  • the receiving terminal may transmit an ACK for the data frame 1102 to the vehicle terminal #1.
  • vehicle terminal #2 can check whether a valid wake-up frame has been transmitted from another terminal by performing monitoring during the cooperation window. have.
  • vehicle terminal #2 is within the cooperation window.
  • the wakeup frame 1101 transmitted by vehicle terminal #1 may be received.
  • vehicle terminal #2 transmits a wakeup frame to wake up the receiving terminal #2 I can.
  • Vehicle terminal #2 may transmit the data frame 1103 to the receiving terminal after the wake-up delay time.
  • the data frame 1103 may be transmitted when the channel is determined to be in an idle state by a carrier sensing operation.
  • the data frame 1103 may be a frame (eg, BSM) including vehicle information.
  • vehicle terminal #2 may not transmit a wakeup frame for waking up the receiving terminal. That is, vehicle terminal #2 may transmit the data frame 1103 to the receiving terminal without transmitting the wake-up frame.
  • the data frame 1103 may be transmitted after the receiving terminal wakes up.
  • the data frame 1103 may be transmitted when the channel is determined to be in an idle state by a carrier sensing operation. In order to prevent a collision between the data frame 1102 and the data frame 1103, the vehicle terminal #2 may transmit the data frame 1103 to the receiving terminal after the data frame 1102 is transmitted.
  • vehicle terminal #2 There may be a plurality of vehicle terminals (eg, vehicle terminal #2, vehicle terminal #3) detecting an effective wakeup frame, and the plurality of vehicle terminals may transmit data frames without transmitting the wakeup frame. In this case, collisions may occur between data frames.
  • an EDCA parameter having a large contention window may be used for transmission of the data frame.
  • vehicle terminal #2 may perform a carrier sensing operation using an EDCA parameter having a large contention window after a wake-up delay time, and a data frame ( 1103) can be transmitted.
  • the above-described window may be dynamically set according to the speed of the vehicle.
  • the vehicle speed is greater than or equal to the threshold value (eg, the vehicle speed is high)
  • the vehicle terminal may use a small cooperation window to detect an effective wake-up frame.
  • the vehicle speed is less than the threshold value (eg, the vehicle speed is slow)
  • the vehicle terminal may use a large cooperation window to detect an effective wakeup frame.
  • the cooperation window can be set by the network.
  • the RSU road side unit
  • the cooperation window may be dynamically set according to a channel congestion level (eg, a channel occupancy state, an amount of traffic, and the number of communication terminals performing communication).
  • Channel congestion may be determined based on the signal(s) received in the channel.
  • the threshold value eg, when the number of communication terminals is large
  • the vehicle terminal may use a large cooperation window to detect an effective wakeup frame.
  • the threshold value e.g, when the number of communication terminals is small
  • the vehicle terminal may use a small cooperation window to detect an effective wakeup frame.
  • the receiving terminal may operate in a wake-up state when receiving the wake-up frame, and may receive data frames 1102 and 1103 from the vehicle terminal(s).
  • the receiving terminal may operate in a low power state after a preset window to check whether the vehicle terminal exists.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of a method of transmitting and receiving vehicle information in a wireless LAN system.
  • the vehicle terminal may transmit a message (eg, BSM) including vehicle information (eg, vehicle access information), and the RSU may relay the message.
  • the RSU may transmit a message received from a vehicle terminal to another vehicle terminal and/or a pedestrian terminal.
  • the RSU may transmit an alarm message indicating that the vehicle is approaching to another vehicle terminal and/or a pedestrian terminal.
  • the message received from the vehicle terminal may include vehicle identifier, location information, speed information, and the like.
  • the RSU may change a signal of a traffic light based on information included in a message received from the vehicle terminal, and transmit an alarm message indicating that the vehicle is approaching to the pedestrian terminal.
  • the RSU may perform the function of an access point, and vehicle communication may be implemented by communication between an access point and a station (eg, a vehicle terminal, a pedestrian terminal).
  • a station eg, a vehicle terminal, a pedestrian terminal.
  • an authentication procedure and a connection procedure between the access point and the station may be performed, and negotiation of a used channel may be performed in the authentication procedure and/or the connection procedure.
  • the pedestrian terminal may be a low power station.
  • the pedestrian terminal can perform a low-power operation and can support a short delay time.
  • the pedestrian terminal may operate in a low power state (eg, a sleep state).
  • the wakeup frame eg, WUR wakeup frame
  • the operation state of the pedestrian terminal may transition from a low power state to a normal state (eg, a wakeup state).
  • a pedestrian terminal operating in a normal state may receive a frame (eg, data frame, BSM) from another communication terminal (eg, vehicle terminal, RSU).
  • the wakeup frame for ITS communication may be the same as or similar to the wakeup frame 700 illustrated in FIG. 7.
  • the wakeup frame for ITS communication may include a legacy preamble and a WUR payload.
  • the legacy preamble may include L-STF, L-LTF, and L-SIG fields, and may be transmitted in a 10 MHz frequency band.
  • the legacy preamble may further include a BPSK-mark.
  • the WUR payload may include a wakeup preamble, a MAC header, a frame body, and an FCS field, and may be transmitted in a 4MHz frequency band.
  • the vehicle terminal can transmit the wakeup frame
  • the RSU can transmit the wakeup frame.
  • the receiving terminal of the wakeup frame may be a pedestrian terminal.
  • the vehicle terminal or RSU may transmit a wake-up frame to wake up the pedestrian terminal, and communication is performed by transmitting a data frame or BSM after the wake-up delay time of the pedestrian terminal. You can do it.
  • the wakeup delay time may be a time required for the operation state of the pedestrian terminal (eg, PCR) to transition from the sleep state to the wakeup state.
  • the channel through which the wakeup frame is transmitted may be the same as the channel through which the data frame or the BSM is transmitted.
  • the legacy preamble of the wakeup frame is a communication terminal using the 5.9GHz frequency band (e.g., a vehicle WLAN standard (e.g., IEEE 802.11p and/or IEEE 802.11bd) may be configured to be capable of decoding.
  • the legacy preamble of the wakeup frame transmitted in the 5.9GHz frequency band e.g, a legacy preamble including an information element indicating the length of the wakeup frame
  • the transmission bandwidth of the legacy preamble of the wakeup frame may be 10 MHz, and the corresponding legacy preamble may be in a form in which the length per symbol is doubled.
  • the length per symbol of the legacy preamble of the wakeup frame transmitted in the 5.9GHz frequency band may be twice the length per symbol of the legacy preamble of the wakeup frame 700 shown in FIG. 7.
  • the wakeup frame transmitted in the 5.9GHz frequency band may be configured in the same or similar to the wakeup frame 700 illustrated in FIG. 7.
  • the vehicle terminal may support OCB communication.
  • the vehicle terminal may transmit the wake-up frame through the CCH without performing a channel negotiation procedure for transmitting the wake-up frame with the receiving terminal (eg, a pedestrian terminal). Therefore, an emergency message can be transmitted without delay due to the execution of a channel negotiation procedure for transmission of a wakeup frame.
  • FIG. 13 is a timing diagram illustrating a method of transmitting and receiving a wakeup frame in a wireless LAN system according to a first embodiment.
  • the wakeup frame may be transmitted in a 2.4 GHz frequency band, a 5 GHz frequency band, or a 6 GHz frequency band.
  • General frames eg, data frames, BSM
  • the wakeup frame may be transmitted using a channel for ITS communication (hereinafter, referred to as “ITS communication channel”).
  • ITS communication channel a channel for ITS communication
  • the occupancy rate of the ITS communication channel may increase.
  • the share of the CCH may increase due to the wake-up frame and signal (eg, periodic signal) transmitted by the vehicle terminal. Accordingly, the probability of occurrence of a collision may increase.
  • the channel for transmitting the wakeup frame may be separated from the existing vehicle communication channel.
  • a channel for transmission of the wakeup frame may be set as a channel for a 2.4 GHz frequency band, a 5 GHz frequency band, or a 6 GHz frequency band.
  • the transmitting terminal eg, WURx, WUTx, WUR included in the transmitting terminal
  • the receiving terminal eg, included in the receiving terminal
  • WURx may support the above-described channel (eg, a channel for transmission of a wake-up frame).
  • the transmitting terminal may be a communication terminal transmitting the wakeup frame
  • the receiving terminal may be a communication terminal receiving the wakeup frame.
  • the transmission channel (eg, a transmission band) of the wakeup frame may be set in advance by a negotiation procedure between the transmitting terminal and the receiving terminal. Since the negotiation procedure cannot be performed every time a wakeup frame is transmitted, communication between an access point and a communication terminal (eg, a transmitting terminal or a receiving terminal) may be a prerequisite. As in the communication environment shown in FIG. 12, when the vehicle terminal transmits a signal to the RSU, and the RSU transmits a wake-up frame to wake up the communication terminal (eg, a pedestrian terminal) and transmits a warning message , The above-described operation can be used.
  • the negotiation procedure for the transmission channel of the wakeup frame may be performed in an authentication procedure and/or a connection procedure between an access point and a communication terminal (eg, a station).
  • the negotiation procedure for the transport channel of the wakeup frame may be performed in the negotiation procedure for a communication operation using WUR.
  • the communication terminal includes a wake-up request frame including an information element indicating one or more channels (eg, one or more frequency bands) that can be supported by WUR ( A wake-up request frame) 1301 may be transmitted.
  • the wakeup request frame 1301 may be transmitted by PCR of the communication terminal.
  • the wakeup request frame 1301 may be transmitted in the 5.9GHz frequency band.
  • the access point may receive the wakeup request frame 1301 from the communication terminal and may check the information element(s) included in the wakeup request frame 1301.
  • the access point may determine a channel (eg, a band) used for transmission of the wakeup frame 1303, and a wakeup including an information element indicating a channel used for transmission of the wakeup frame 1303
  • a wake-up response frame 1302 may be transmitted to the communication terminal.
  • the channel indicated by the wakeup response frame 1302 may be one of the channel(s) indicated by the wakeup request frame 1301.
  • the communication terminal may receive the wakeup response frame 1302 from the access point, and a channel (eg, band) indicated by the wakeup response frame 1302 is used for transmission of the wakeup frame 1303 It can be judged as being.
  • the above-described operations may be used in the vehicle wireless charging scenario.
  • the SoC level which is a criterion at which the vehicle in which the communication terminal is located, operates in a sleep state or wake-up state
  • the PCR included in the communication terminal may wake up based on the SoC level. "When the wakeup frame 1303 is received and the battery charge level of the vehicle in which the communication terminal is located is less than the SoC level", the operation state of the PCR included in the communication terminal may transition from the sleep state to the wakeup state. In this case, the operating state of the vehicle in which the communication terminal is located may transition from a deep sleep state to a sleep state or a wake-up state.
  • the communication terminal may transmit a wakeup request frame 1301 including information on a desired SoC level (eg, a candidate SoC level).
  • the wireless charging system in which the access point is located may determine the final SoC level in consideration of the candidate SoC level, and the access point may transmit a wake-up response frame 1302 including information on the final SoC level. That is, the final SoC level may be determined through the exchange of the wakeup request frame 1301 and the wakeup response frame 1302.
  • the wakeup request frame 1301 may not include information on the candidate SoC level.
  • the wakeup response frame 1302 may include information on the SoC level determined by the wireless charging system.
  • the SoC level (eg, candidate SoC level, final SoC level) may be indicated by reserved bit(s) in the WUR mode element.
  • a general WLAN frame can be used.
  • the PCR may transmit a general MAC frame for SoC level negotiation.
  • the Ethertype of the general MAC frame may be defined as a wireless charging type.
  • Ethertype defined as the wireless charging type may indicate that the transmission target and the reception target of the corresponding general MAC frame support the wireless charging application.
  • the access point may transmit the wakeup frame 1303 to the communication terminal using the negotiated channel.
  • the wakeup frame 1303 may be a WUR wakeup frame.
  • the wake-up frame 1303 may be transmitted through a channel of a 2.4 GHz frequency band, a 5 GHz frequency band, or a 6 GHz frequency band.
  • the access point may perform ITS communication by transmitting the data frame 1304 using an existing channel (eg, a channel in the 5.9 GHz frequency band).
  • the WUR (eg, WURx) of the communication terminal may receive the wakeup frame 1303 from the access point by performing a monitoring operation on the negotiated channel.
  • the operation state of the PCR included in the communication terminal may transition from the sleep state to the wake-up state.
  • the PCR of the communication terminal may receive the data frame 1304 from the access point by performing a monitoring operation on an existing channel (eg, a channel in the 5.9 GHz frequency band). If the data frame 1304 has been successfully received, the communication terminal may send an ACK 1305 for the data frame 1304 to the access point. When the ACK 1305 is received from the communication terminal, the access point may determine that the data frame 1304 has been successfully received from the communication terminal.
  • the ITS communication channel may not be occupied due to the wakeup frame. Since the transmission bandwidth of the wakeup frame is different from the channel bandwidth of the 5.9 GHz frequency band, a problem may not be caused.
  • the communication terminal supporting the above-described operation performs a negotiation procedure for the WUR operation (for example, low power operation) with the access point, so that the reception channel of the wake-up frame (for example, a 2.4 GHz frequency band, a 5 GHz frequency band, or A channel in the 6GHz frequency band) may be determined, and after determining the reception channel of the wakeup frame, the WUR mode (eg, a low power mode) may be operated.
  • the communication terminal can switch the operation channel from the negotiated channel to the ITS communication channel (eg, a channel in the 5.9 GHz frequency band).
  • the wakeup frame may include an indicator indicating that it is a wakeup frame for ITS communication and/or information of an ITS communication channel.
  • the indicator and information on the ITS communication channel may be indicated by a type field included in the MAC header of the wakeup frame. Alternatively, information on the indicator and the ITS communication channel may be indicated by a separate ID or type dependent control field.
  • the bandwidth of the ITS communication channel (eg, a channel for transmitting and receiving an ITS frame) may be 10 MHz or 20 MHz.
  • the bandwidth of the transmission channel of the wakeup frame may be 20 MHz.
  • the transmission channel of the wakeup frame may be preset. In this case, the negotiation procedure for the transmission channel of the wakeup frame may not be performed.
  • the operation channel of the access point and/or the communication terminal can be directly switched to the transmission channel of the wake-up frame.
  • the ITS communication channel can be set in advance.
  • the ITS communication channel may be indicated by an information element included in the wakeup frame.
  • an RSU eg, a traffic light
  • the RSU may transmit a wake-up frame to the pedestrian terminal in consideration of the distance to the vehicle, the speed of the vehicle, and/or the wake-up delay time of the pedestrian terminal.
  • the communication range of the vehicle terminal may be 1 km.
  • the RSU can adjust the transmit power of the wake-up frame.
  • the wakeup frame may be received on a channel of an unlicensed band, and the ITS frame may be received on a main channel (eg, a channel of a 5.9 GHz frequency band).
  • a main channel eg, a channel of a 5.9 GHz frequency band.
  • the negotiation procedure for the wake-up operation may be omitted.
  • the parameters can be set in advance. Alternatively, the parameter may be set based on information transmitted through an ITS frame according to a vehicle WLAN standard (eg, IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd).
  • the wake-up beacon frame may be periodically transmitted in a channel of an unlicensed band (eg, a 2.4 GHz frequency band, a 5 GHz frequency band, or a 6 GHz frequency band) in which the wake-up frame is transmitted.
  • the communication terminal may check the channel to perform the wakeup operation by receiving the wakeup beacon frame in the channel of the unlicensed band. After that, the communication terminal may perform a monitoring operation on the identified channel to receive the wakeup frame.
  • the operation state of the PCR included in the communication terminal may transition from the sleep state to the wakeup state.
  • the reception address of the wakeup frame may be a specific multicasting address indicating all communication terminals in which the ITS communication channel is set as the main channel. By setting the reception address of the wakeup frame to a specific multicasting address, the above-described operation of the communication terminal may be supported.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a second embodiment of a WUR wakeup frame in a wireless LAN system.
  • the WUR wakeup frame 1400 may include a legacy preamble and a WUR payload 1450.
  • the legacy preamble may include an L-STF 1410, an L-LTF 1420, and an L-SIG field 1430.
  • the legacy preamble may further include a BPSK-mark 1440.
  • the WUR payload 1450 may include a wake-up preamble 1451, a MAC header 1452, an ITS information field 1453, another information field 1454, and an FCS field 1455.
  • a delay time according to transmission of the wakeup frame and/or a delay time according to the state transition time of the communication terminal may occur.
  • an ITS information field may be added to a wakeup frame (eg, WUR wakeup frame 1400).
  • the pedestrian terminal may receive the wake-up frame, and accordingly, may operate in a wake-up state.
  • a pedestrian terminal operating in a wake-up state can check ITS information included in the wake-up frame, and can transmit and receive ITS frames based on ITS information without receiving other information.
  • the ITS information field included in the wakeup frame is a warning field indicating that the vehicle is approaching, a signal field indicating the current signal (eg, red, yellow, green) of a traffic light, and/or due to the occurrence of an emergency situation. It may include a stop field indicating that it should stop.
  • ITS information bits having a size of 1 to 2 bits By adding ITS information bits having a size of 1 to 2 bits to the wakeup frame, a delay time for receiving an emergency message from a communication terminal (eg, a pedestrian terminal) can be reduced. In this case, the risk due to the delay time of vehicle communication can be reduced.
  • the ITS information included in the wakeup frame may include SoC information (eg, SoC level, SoC value, SoC threshold).
  • SoC information eg, SoC level, SoC value, SoC threshold.
  • the operating state of the vehicle may be determined based on the SoC level. "When the wakeup frame is received and the battery charge level of the vehicle exceeds the SoC level indicated by the wakeup frame", the vehicle may maintain a deep sleep state. "When the wakeup frame is received and the battery charge state of the vehicle is below the SoC level indicated by the wakeup frame", the operating state of the vehicle may transition from a deep sleep state to a sleep state or a wakeup state.
  • the PCR included in the communication terminal (eg, low power station) located in the vehicle may operate in a wake-up state.
  • the PCR may transmit a PS-Poll frame or a QoS null frame indicating operating in a wakeup state.
  • the PS-Poll frame or QoS null frame may include current SoC information (eg, current battery charge state information) of the vehicle.
  • the PCR operating in the wake-up state can transmit and receive information for wireless charging.
  • the operation state of the PCR included in the communication terminal that has received the wakeup frame including the ITS information field may transition from the sleep state to the wakeup state, and the PCR operating in the wakeup state may receive the ITS frame.
  • the ITS terminal may include a receiver that receives the ITS frame.
  • the ITS terminal can transition to a normal state (eg, a wake-up state) more quickly than other communication terminals.
  • the ITS information may include channel information (eg, frequency information) on which an ITS frame is received.
  • the communication terminal eg, PCR and/or WURx included in the communication terminal
  • the wake-up frame including ITS information transmitted in the 5.9 GHz frequency band is the same or similar to the wake-up frame including a legacy preamble having a 10 MHz bandwidth (for example, the WUR wake-up frame 700 shown in FIG. 7). Can be configured.
  • the wakeup frame including ITS information transmitted in the unlicensed band is configured in the same or similar to the wakeup frame including a legacy preamble having a bandwidth of 20 MHz (for example, the WUR wakeup frame 700 shown in FIG. 7). Can be.
  • 15 is a block diagram showing a first embodiment of a WUR-pole frame.
  • a communication terminal receiving a WUR wakeup frame may transmit a WUR-pol frame indicating that a PCR of a corresponding communication terminal operates in a wakeup state after a wakeup delay time.
  • the WUR-pole frame may indicate that the vehicle in which the communication terminal is located operates in a sleep state or a wake-up state.
  • the WUR-Poll frame may be a PS-Poll frame.
  • the PS-Poll frame may include an ID field.
  • the ID field may indicate an association identifier (AID) allocated by the access point.
  • AID association identifier
  • bits not used for the AID eg, 2008 to 16383
  • the ID field indicates a different value instead of the AID, the other value may be estimated to be the SoC level, and the SoC level may be used in a vehicle wireless charging scenario.
  • 16 is a block diagram showing a second embodiment of a WUR-pole frame.
  • a communication terminal receiving a WUR wakeup frame may transmit a WUR-pol frame indicating that a PCR of a corresponding communication terminal operates in a wakeup state after a wakeup delay time.
  • the WUR-pole frame may indicate that the vehicle in which the communication terminal is located operates in a sleep state or a wake-up state.
  • the WUR-pol frame may be a QoS null frame.
  • the QoS null frame may include a QoS control field, and the QoS control field may indicate a TID.
  • the TID may not be used.
  • bits allocated for the TID eg, bits 0 to 3 may be used to indicate the SoC level.
  • reserved bits eg, bits 8-15
  • a payload including bits indicating the SoC level may be generated, and a frame (eg, WUR-pol frame) including the payload is transmitted.
  • the frame may be a QoS frame.
  • the element of the MAC header included in the QoS frame may include an indicator indicating that the payload includes the SoC level.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a first embodiment of a WUR vendor specific frame in a wireless LAN system.
  • a WUR vendor specific frame may be used instead of the WUR wakeup frame.
  • the operation may be the same as the operation when the WUR wakeup frame is used.
  • the frame body of the WUR vendor specific frame may include SoC information (eg, charging related information).
  • the frame control field included in the MAC header of the WUR vendor specific frame may include SoC information (eg, charging related information).
  • the frame body present bit of the frame control field may be set to 1, and length information of the frame body may be included.
  • the frame body presence bit may be set to 0, and the SoC information uses bits 5-7 corresponding to the Length/Miscellaneous field. Can be delivered.
  • the frame body presence bit set to 0 may indicate that the frame body does not exist.
  • the SoC information may be at the SoC level.
  • the methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable media include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as rom, ram, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include machine language codes such as those produced by a compiler, as well as high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the above-described hardware device may be configured to operate as at least one software module to perform the operation of the present invention, and vice versa.

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Abstract

WUR을 사용한 정보의 송수신 방법가 개시된다. 통신 노드는 프로세서, 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들을 포함하는 메모리, 상기 하나 이상의 명령들에 기초하여 동작하는 제1 트랜시버, 및 상기 하나 이상의 명령들에 기초하여 동작하는 제2 트랜시버를 포함한다.

Description

WUR을 사용한 정보의 송수신 방법
본 발명은 무선랜(Wireless Local Area Network) 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 WUR(wake-up radio)을 사용하여 정보(예를 들어, 무선 충전 정보, ITS(intelligent transportation system) 정보)를 송수신하기 위한 기술에 관한 것이다.
최근 모바일 기기의 보급이 확대됨에 따라 빠른 무선 인터넷 서비스를 제공할 수 있는 무선랜(Wireless local area network) 기술이 많은 각광을 받고 있다. 무선랜 기술은 근거리에서 무선 통신 기술을 바탕으로 스마트 폰, 스마트 패드, 랩탑 컴퓨터, 휴대형 멀티미디어 플레이어, 임베디드 기기 등과 같은 모바일 기기들이 무선으로 인터넷에 접속할 수 있도록 하는 기술이다. 무선랜 기술을 사용하는 기기들은 대부분 배터리에 의해 동작하는 기기이므로, 장시간 동작하기 위해 저전력 동작 방법이 필요하다. 저전력 동작을 위해, 간단한 무선 신호를 수신하는 저전력 수신기는 주(primary) 송수신기와 함께 사용될 수 있다. 저전력 수신기는 저전력으로 동작할 수 있다. 특정 시간 구간에서 저전력 수신기는 온(on) 상태로 동작할 수 있고, 주 송수신기는 오프(off) 상태로 동작할 수 있다.
한편, 차량의 안전 운행의 보장 및 운행 관련 정보의 제공을 위해 ITS(intelligent transportation system)가 사용될 수 있다. ITS는 통신 기술을 사용함으로써 "RSU(road side unit)와 차량 간의 통신" 및/또는 "차량들 간의 통신"을 지원할 수 있다. 여기서, 통신 기술로 무선랜 기술(예를 들어, IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd)이 사용될 수 있다.
ITS를 지원하는 단말(이하, "ITS 단말"이라 함)은 차량에 위치할 수 있다. 또한, 보행자는 ITS 단말을 소지할 수 있고, 이동 수단(예를 들어, 자전거)을 사용하는 사람은 ITS 단말을 소지할 수 있다. ITS 단말을 사용함으로써 안전한 주행 및/또는 보행이 보장될 수 있다. 다만, ITS에서 장거리 통신을 지원하기 위해 신호는 높은 전력을 사용하여 전송될 수 있다. 이 경우, 저전력으로 동작하는 저전력 수신기의 동작 시간은 줄어들 수 있다.
ITS에서 저전력 동작 방법이 지원되는 경우, 저전력 수신기의 동작 시간은 증가할 수 있다. 다만, ITS가 적용되는 물리 채널의 구성은 저전력 동작 방법이 적용되는 물리 채널의 구성과 다를 수 있고, 서로 다른 물리 채널로 인하여 통신 절차들도 달라질 수 있다. 따라서 ITS에서 저전력 동작 방법을 지원하기 위해 해결해야 하는 문제점들이 존재한다. 특히, 안전 정보를 포함하는 메시지(이하, "안전 메시지"라 함)의 전송을 위한 채널들은 한정적으로 설정되고, 해당 채널들을 사용하는 차량(예를 들어, 차량에 위치한 ITS 단말)의 수가 많은 경우, 해당 채널에서 충돌의 발생 확률은 증가할 수 있다. 이 경우에 안전 메시지를 수신하지 못하는 차량들이 증가하게 되고, 이에 따라 위험한 상황이 발생할 수 있다.
ITS에서 저전력 동작 방법이 지원되는 경우, 차량에 위치한 ITS 단말은 보행자가 소지한 ITS 단말을 웨이크업 시키기 위한 웨이크업 프레임을 전송한 후에 보행자가 소지한 ITS 단말에 메시지(예를 들어, 안전 메시지)를 전송할 수 있다. 많은 차량이 존재하는 경우, 많은 웨이크업 프레임들이 전송되기 때문에 채널의 점유율은 증가할 수 있다.
한편, 발명의 배경이 되는 기술은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 내용을 포함할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무선랜 시스템에서 WUR(wake-up radio)을 사용하여 정보를 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 통신 노드는 프로세서, 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들을 포함하는 메모리, 상기 하나 이상의 명령들에 기초하여 동작하는 제1 트랜시버, 및 상기 하나 이상의 명령들에 기초하여 동작하는 제2 트랜시버를 포함하며, 상기 제1 트랜시버의 동작 대역폭은 상기 제2 트랜시버의 동작 대역폭보다 넓고, 저전력 모드에서 상기 제1 트랜시버는 오프 상태로 동작하고 상기 제2 트랜시버는 온 상태로 동작하고, 상기 제2 트랜시버는 상기 저전력 모드를 지원하기 위해 사용된다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 시간 윈도우 내에서 상기 제2 트랜시버를 사용하여 모니터링 동작을 수행하고, 그리고 상기 모니터링 동작에 의해 제2 통신 노드의 제2 웨이크업 프레임이 수신되지 않은 경우, 상기 제2 트랜시버를 사용하여 제1 웨이크업 프레임을 전송하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 시간 윈도우는 상기 제1 통신 노드와 상기 제2 통신 노드 간의 협의를 통해 설정될 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 시간 윈도우 내에서 상기 제2 트랜시버를 사용하여 모니터링 동작을 수행하고, 그리고 상기 모니터링 동작에 의해 제2 통신 노드의 제2 웨이크업 프레임이 수신된 경우, 상기 제1 통신 노드의 제1 웨이크업 프레임의 전송 없이 상기 제1 트랜시버를 사용하여 데이터 프레임을 전송하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 제2 웨이크업 프레임이 유효 웨이크업 프레임인 경우에 상기 제1 웨이크업 프레임의 전송은 생략될 수 있고, 상기 유효 웨이크업 프레임은 상기 데이터 프레임의 수신 대상인 제3 통신 노드를 웨이크업 시키는 웨이크업 프레임일 수 있다.
여기서, 상기 유효 웨이크업 프레임을 판단하는 기준은 상기 제2 웨이크업 프레임의 수신 세기일 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 시간 윈도우 내에서 상기 제2 트랜시버를 사용하여 모니터링 동작을 수행하고, 그리고 상기 모니터링 동작에 의해 수신된 제2 통신 노드의 제2 웨이크업 프레임이 제3 통신 노드를 웨이크업 시키는 유효 웨이크업 프레임이 아닌 경우, 상기 제3 통신 노드를 웨이크업 시키기 위해 상기 제2 트랜시버를 사용하여 제1 웨이크업 프레임을 전송하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 제1 트랜시버가 동작하는 제1 채널은 상기 제2 트랜시버가 동작하는 제2 채널과 다를 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 제1 트랜시버를 사용하여 상기 제2 트랜시버가 지원하는 하나 이상의 채널들을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 요청 프레임을 제2 통신 노드에 전송하고, 그리고 상기 제1 트랜시버를 통해 웨이크업 프레임이 전송되는 제1 채널을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 응답 프레임을 상기 제2 통신 노드로부터 수신하도록 실행될 수 있으며, 상기 웨이크업 응답 프레임에 의해 지시되는 상기 제1 채널은 상기 하나 이상의 채널들 중에서 하나일 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 웨이크업 프레임을 수신하기 위해 상기 제2 트랜시버를 사용하여 상기 제1 채널에서 모니터링 동작을 수행하도록 더 실행될 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 제1 트랜시버를 통해 제2 통신 노드가 지원하는 하나 이상의 채널들을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 요청 프레임을 상기 제2 통신 노드로부터 수신하고, 상기 웨이크업 요청 프레임에 의해 지시되는 하나 이상의 채널들 중에서 제1 채널을 웨이크업 프레임의 전송을 위해 사용되는 채널로 결정하고, 그리고 상기 제1 트랜시버를 사용하여 상기 제1 채널을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 응답 프레임을 상기 제2 통신 노드에 전송하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 제2 트랜시버를 사용하여 상기 웨이크업 프레임을 상기 제1 채널에서 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서, 상기 웨이크업 프레임은 ITS 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 웨이크업 프레임은 레거시 프리앰블 및 페이로드를 포함할 수 있고, 상기 레거시 프레임블이 전송되는 대역폭은 20MHz일 수 있고, 상기 페이로드가 전송되는 대역폭은 20MHz보다 작을 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, SoC 레벨의 정보를 포함하는 웨이크업 프레임을 생성하고, 상기 제2 트랜시버를 사용하여 상기 웨이크업 프레임을 제2 통신 노드에 전송하고, 그리고 상기 제1 트랜시버를 사용하여 데이터 프레임을 상기 제2 통신 노드에 전송하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 데이터 프레임은 상기 제2 통신 노드가 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시하는 폴 프레임이 수신된 경우에 전송될 수 있다.
여기서, 상기 폴 프레임은 상기 제2 통신 노드가 위치한 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시할 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 제2 트랜시버를 통해 웨이크업 프레임을 제2 통신 노드로부터 수신하고, 상기 웨이크업 프레임에 의해 지시되는 SoC 레벨과 상기 제1 통신 노드가 위치한 차량의 배터리 충전 레벨을 비교하고, 그리고 상기 배터리 충전 레벨이 상기 SoC 레벨 이하인 경우, 상기 제1 트랜시버는 상기 온 상태로 동작하도록 실행될 수 있다.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 제1 트랜시버가 상기 온 상태로 동작하는 것을 지시하는 폴 프레임을 상기 제2 통신 노드에 전송하도록 더 실행될 수 있다.
여기서, 상기 배터리 충전 레벨이 상기 SoC 레벨을 초과하는 경우, 상기 제1 트랜시버는 상기 오프 상태를 유지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 웨이크업 절차에서 액세스 포인트(access point)는 데이터 프레임에 대한 응답이 수신되지 않는 경우에 스테이션의 동작 상태를 확인하는 절차를 수행할 수 있다. 이 경우, 웨이크업 절차가 처음부터 다시 시작되는 것은 방지될 수 있다. 또한, 웨이크업 프레임에 대한 응답으로 폴(poll) 프레임이 전송되는 것이 협의된 경우, 웨이크업 절차 및/또는 통신 절차가 지연되는 것이 방지될 수 있다. 따라서 스테이션의 전력 소모는 감소할 수 있다.
한편, 웨이크업 절차에서 액세스 포인트(또는, 차량에 위치한 통신 노드)는 다른 통신 노드에 의해 웨이크업 프레임이 전송되었는지를 확인할 수 있고, 다른 통신 노드에 의해 웨이크업 프레임이 전송되지 않은 경우에 웨이크업 프레임을 전송할 수 있다. 이 경우에 웨이크업 프레임이 중복으로 전송되는 것은 방지될 수 있고, 이에 따라 채널의 점유율이 증가하는 것은 방지될 수 있다. 특히, 많은 차량들이 존재하는 경우, 많은 웨이크업 프레임들의 전송으로 인하여 채널 혼잡도가 증가하는 것이 방지될 수 있다. 따라서 해당 채널에서 충돌의 발생 확률은 감소할 수 있고, 통신은 안정적으로 수행될 수 있다.
도 1은 무선랜 기반의 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 무선랜 기반의 통신 시스템에 속한 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 무선랜 기반의 통신 시스템에서 저전력 스테이션의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 무선랜 기반의 통신 시스템에서 저전력 스테이션의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 저전력 스테이션을 포함하는 무선 충전 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 무선랜 시스템에서 통신 단말의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 7은 무선랜 시스템에서 WUR 웨이크업 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 무선랜 시스템에서 채널 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 12는 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 13은 무선랜 시스템에서 웨이크업 프레임의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 14는 무선랜 시스템에서 WUR 웨이크업 프레임의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 15는 WUR-폴 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 16은 WUR-폴 프레임의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 17은 무선랜 시스템에서 WUR 벤더 특정 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
아래에서, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 시스템(wireless communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 무선 통신 시스템들에 적용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 "무선 통신 네트워크"로 지칭될 수 있다.
도 1은 무선랜 기반의 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, IEEE 802.11 표준에 따른 무선랜 기반의 통신 시스템은 적어도 하나의 기본 서비스 세트(basic service set, BSS)를 포함할 수 있다. BSS는 통신 노드들(예를 들어, AP #1-2, STA #1-6 등)의 집합을 지시할 수 있다. BSS는 인프라스트럭쳐 BSS(infrastructure BSS)와 독립 BSS(independent BSS, IBSS)로 분류될 수 있다. 여기서, BSS #1-2는 인프라스트럭쳐 BSS일 수 있고, BSS #3은 IBSS일 수 있다.
BSS #1은 스테이션 #1, 분배 시스템(distribution system)에 연결된 액세스 포인트 #1 등을 포함할 수 있다. 또한, BSS #1은 분배 시스템을 더 포함할 수 있다. BSS #1에서 IEEE 802.11 표준에 기초하여 스테이션#1과 액세스 포인트 #1 간의 통신이 수행될 수 있다. BSS #2는 스테이션 #2, 스테이션 #3, 분배 시스템에 연결된 액세스 포인트 #2 등을 포함할 수 있다. 또한, BSS #2는 분배 시스템을 더 포함할 수 있다. BSS #2에서 IEEE 802.11 표준에 기초하여 스테이션 #2와 액세스 포인트 #2 간의 통신, 스테이션 #3과 액세스 포인트 #2 간의 통신 등이 수행될 수 있다. BSS #1 또는 BSS #2에서 스테이션들(예를 들어, STA #1-3) 간의 통신은 액세스 포인트(예를 들어, AP #1-2)를 통해 수행될 수 있다. 다만, 스테이션들(예를 들어, STA #1-3) 간에 다이렉트 링크(direct link)가 설정된 경우, 스테이션들(예를 들어, STA #1-3) 간의 직접 통신이 수행될 수 있다.
BSS #3은 애드-혹(ad-hoc) 모드로 동작하는 IBSS일 수 있다. BSS #3에 관리 기능을 수행하는 개체(entity)인 액세스 포인트가 존재하지 않을 수 있다. BSS #3에서 스테이션들(STA #4-6)은 분산된 방식(distributed manner)에 기초하여 관리될 수 있다. BSS #3에서 분배 시스템으로 접속은 허용되지 않으므로, 스테이션들(STA #4-6)은 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 구성할 수 있다.
복수의 BSS들(예를 들어, BSS #1-2)은 분배 시스템을 통해 상호 연결될 수 있다. 분배 시스템을 통하여 연결된 복수의 BSS들은 확장된 서비스 세트(extended service set, ESS)로 지칭될 수 있다. ESS에 포함되는 통신 노드들(예를 들어, AP #1-2, STA #1-3)은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS에서 스테이션(예를 들어, STA #1-3)은 끊김 없이 통신하면서 BSS들(예를 들어, BSS #1-2) 간을 이동할 수 있다.
무선랜 기반의 통신 시스템에 속한 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션 등)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 2는 무선랜 기반의 통신 시스템에 속한 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 베이스밴드(baseband) 프로세서(210), 트랜시버(220), 안테나(230), 메모리(240), 입력 인터페이스 유닛(250), 출력 인터페이스 유닛(260) 등을 포함할 수 있다. 베이스밴드 프로세서(210)는 베이스밴드 관련 신호 처리를 수행할 수 있으며, MAC 프로세서(211) 및 PHY 프로세서(212)를 포함할 수 있다. MAC 프로세서(211)는 IEEE 802.11 표준에 규정된 MAC 계층의 기능들을 수행할 수 있고, PHY 프로세서(212)는 IEEE 802.11 표준에 규정된 PHY 계층의 기능들을 수행할 수 있다.
트랜시버(220)는 송신기(221) 및 수신기(222)를 포함할 수 있다. 송신기는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호 및/또는 WUR(wake-up radio)을 위한 OOK(On off keying) 신호의 전송을 위해 사용될 수 있다. OFDM 변조 기능과 OOK 변조 기능은 하나의 송신기(221)에 의해 구현될 수 있다. 안테나(230)는 MIMO(multiple-input multiple-output)를 지원하기 위해 안테나 어레이(array)로 구성될 수 있다. 메모리(240)는 베이스밴드 프로세서(210)에 의해 실행되는 명령(command)들을 저장할 수 있고, ROM(read only memory) 및 RAM(random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 입력 인터페이스 유닛(250)은 통신 노드(200)의 사용자로부터 정보를 획득할 수 있고, 출력 인터페이스 유닛(260)은 통신 노드(200)의 사용자에게 정보를 제공할 수 있다. 베이스밴드 프로세서(210), RF 트랜시버(220), 메모리(240), 입력 인터페이스 유닛(250) 및 출력 인터페이스 유닛(260)은 버스(bus)를 통해 서로 연결될 수 있다.
한편, 무선랜 기반의 통신 시스템에 속한 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션 등)는 PCF(point coordination function), HCF(hybrid coordination function), HCCA(HCF controlled channel access), DCF(distributed coordination function), EDCA(enhanced distributed channel access) 등에 기초하여 프레임의 송수신 동작을 수행할 수 있다.
무선랜 기반의 통신 시스템에서 프레임은 관리(management) 프레임, 제어(control) 프레임 및 데이터 프레임으로 분류될 수 있다. 관리 프레임은 연결 요청(association request) 프레임, 연결 응답(response) 프레임, 재연결(reassociation) 요청 프레임, 재연결 응답 프레임, 프로브 요청(probe request) 프레임, 프로브 응답 프레임, 비컨(beacon) 프레임, 연결 해제(disassociation) 프레임, 인증(authentication) 프레임, 인증 해제(deauthentication) 프레임, 액션(action) 프레임 등을 포함할 수 있다.
제어 프레임은 ACK(acknowledgement) 프레임, BAR(block ACK request) 프레임, BA(block ACK) 프레임, PS(power saving)-Poll 프레임, RTS(request to send) 프레임, CTS(clear to send) 프레임 등을 포함할 수 있다. 데이터 프레임은 QoS(quality of service) 데이터 프레임 및 비-QoS(non-QoS) 데이터 프레임으로 분류될 수 있다. QoS 데이터 프레임은 QoS에 따른 전송이 요구되는 데이터 프레임을 지시할 수 있고, 비-QoS 데이터 프레임은 QoS에 따른 전송이 요구되지 않는 데이터 프레임을 지시할 수 있다.
도 3은 무선랜 기반의 통신 시스템에서 저전력 스테이션의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 저전력 스테이션(300)은 베이스밴드 프로세서(310), PCR(primary connectivity radio)(320), 안테나(330), 메모리(340), 입력 인터페이스 유닛(350), 출력 인터페이스 유닛(360), WURx(wake-up receiver)(370) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저전력 스테이션(300)은 도 2의 통신 노드(200)에 비해 WURx(370)를 더 포함할 수 있다. WURx(370)는 OOK 복조기(Demodulator)를 가진 장치일 수 있다. 저전력 스테이션(300)은 별도의 WURx(370)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, PCR(320)은 WURx(370)의 기능(예를 들어, OOK 복조 기능)을 수행할 수 있다. 저전력 스테이션(300)에 포함된 베이스밴드 프로세서(310), PCR(320), 안테나(330), 메모리(340), 입력 인터페이스 유닛(350) 및 출력 인터페이스 유닛(360) 각각의 기능은 도 2의 통신 노드(200)에 포함된 베이스밴드 프로세서(210), 트랜시버(220), 안테나(230), 메모리(240), 입력 인터페이스 유닛(250) 및 출력 인터페이스 유닛(260)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다.
저전력 스테이션(300)의 PCR(320)은 트랜시버 또는 주(primary) 송수신기로 지칭될 수 있고, 저전력 스테이션(300)의 WURx(370)는 WUR, 수신기, 보조 통신기, 또는 저전력 수신기로 지칭될 수 있다. PCR(320)이 제1 트랜시버로 지칭되는 경우, WURx(370)는 제2 트랜시버로 지칭될 수 있다. 또는, PCR(320)이 프라이머리(primary) 트랜시버로 지칭되는 경우, WURx(370)는 세컨더리(secondary) 트랜시버로 지칭될 수 있다. PCR(320)의 기능 및 WURx(370)의 기능은 하나의 칩(chip)에서 구현될 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 PCR(320)은 PCR(320)의 기능을 수행하는 논리적 엔터티(logical entity)일 수 있고, 도 3에 도시된 WURx(370)는 WURx(370)의 기능을 수행하는 논리적 엔터티일 수 있다. 즉, 실시예들에서 PCR(320)의 동작 및 WURx(370)의 동작은 하나의 칩에서 구현되는 것으로 해석될 수 있다.
저전력 스테이션(300)의 PCR(320)은 비(non)-HT(high throughput) PPDU(physical protocol data unit), HT PPDU, VHT(very high throughput) PPDU, HE(high efficiency) PPDU, EHT(extremely high throughput) PPDU 등을 송수신할 수 있다. 비-HT PPDU, HT PPDU, VHT PPDU, HE PPDU, EHT PPDU 등은 레거시 PPDU(예를 들어, 레거시 프레임)로 지칭될 수 있다. 저전력 스테이션(300)의 WURx(370)는 WUR PPDU(예를 들어, WUR 프레임)를 수신할 수 있다.
즉, 저전력 스테이션(300)은 WUR PPDU의 송수신이 가능한 비-HT 스테이션, HT 스테이션, VHT 스테이션, HE 스테이션, EHT 스테이션 등일 수 있다. WURx(370)는 PCR(320) 내에 위치할 수 있거나, PCR(320)과 독립적으로 구성될 수 있다. WURx(370)와 PCR(320)은 동일한 안테나(330)를 공유할 수 있다. 또는, WURx(370)를 위한 안테나는 PCR(320)을 위한 안테나와 별도로 구성될 수 있다. 예를 들어, 저전력 스테이션(300)은 WURx(370)를 위한 제1 안테나(미도시)와 PCR(320)을 위한 제2 안테나(미도시)를 포함할 수 있다. WURx(370)와 PCR(320) 간의 통신은 프리미티브(primitive) 신호, API(application protocol interface)에 따른 신호 등을 사용하여 수행될 수 있다.
WURx(370)는 좁은 대역(예를 들어, 4MHz, 8MHz, 16MHz 등)에서 동작할 수 있고, WURx(370)를 포함한 저전력 스테이션(500)의 전력 소모량은 1mW 이하일 수 있다. WURx(370)는 OOK(on-off keying) 방식으로 변조된 신호(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)를 수신할 수 있고, 수신된 신호에 대한 복조를 수행함으로써 수신된 신호에 포함된 정보를 확인할 수 있다. PCR(320)은 IEEE 802.11 표준에 규정된 프레임(예를 들어, 제어 프레임, 관리 프레임, 데이터 프레임)을 송수신할 수 있고, 다양한 주파수 대역(예를 들어, 2.4GHz 주파수 대역, 5GHz 주파수 대역, 5.9GHz 주파수 대역, 6GHz 주파수 대역, 60GHz 주파수 대역)에서 동작할 수 있다. 또한, PCR(520)은 20MHz 대역폭, 40MHz 대역폭, 80MHz 대역폭, 160MHz 대역폭 등을 지원할 수 있다.
PCR(320) 및 WURx(370) 각각은 웨이크업 상태(wake-up state) 또는 슬립(sleep) 상태로 동작할 수 있다. 웨이크업 상태는 해당 개체(예를 들어, PCR(320), WURx(370))에 전력이 공급되는 상태를 지시할 수 있으며, "온(on) 상태", "활성화(activation) 상태", "인에이블(enable) 상태", "어웨이크(awake) 상태" 등으로 지칭될 수 있다. 슬립 상태는 해당 개체(예를 들어, PCR(320), WURx(370))에 전력이 공급되지 않는 상태 또는 해당 개체(예를 들어, PCR(320), WURx(370))에 최소한의 전력이 공급되는 상태를 지시할 수 있으며, "오프(off) 상태", "비활성화(deactivation) 상태", "디세이블(disable) 상태", "도즈(doze) 상태" 등으로 지칭될 수 있다.
저전력 스테이션(300)은 노멀(normal) 모드 또는 WUR 모드로 동작할 수 있다. 노멀 모드에서 저전력 스테이션(300)의 PCR(320)은 웨이크업 상태도 동작할 수 있다. 이 경우, 저전력 스테이션(300)은 도 2의 통신 노드(200)와 동일 또는 유사하게 동작할 수 있다. WUR 모드에서, 저전력 스테이션(300)의 PCR(320)이 웨이크업 상태로 동작하는 경우에 저전력 스테이션(300)의 WURx(370)는 슬립 상태로 동작할 수 있다. 예를 들어, 웨이크업 상태로 동작하는 PCR(320)은 다른 통신 노드와 프레임(예를 들어, 레거시 프레임, 레거시 신호)의 송수신 절차를 수행할 수 있다. 반면, 저전력 스테이션(300)의 PCR(320)이 슬립 상태로 동작하는 경우에 저전력 스테이션(300)의 WURx(370)는 웨이크업 상태로 동작할 수 있다. 이때, 웨이크업 상태로 동작하는 WURx(370)는 WUR 웨이크업 프레임을 수신하기 위해 채널에 대한 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작)을 수행할 수 있다. 여기서, WUR 웨이크업 프레임은 저전력 스테이션(300)의 PCR(320)이 웨이크업 상태로 동작할 것을 요청할 수 있다.
WUR 모드로 동작하는 저전력 스테이션(300)에서 다른 통신 노드로부터 WUR 웨이크업 프레임이 수신된 경우, WURx(370)는 웨이크업 상태로 동작할 것을 요청하는 웨이크업 지시자를 PCR(320)에 전송할 수 있다. WURx(370)로부터 웨이크업 지시자가 수신된 경우, PCR(320)의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이될 수 있다. 웨이크업 지시자가 PCR(320)에 전송된 경우 또는 PCR(320)의 동작 상태가 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이된 경우, WURx(370)의 동작 상태는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 천이될 수 있다. 또는, PCR(320)로부터 슬립 상태로 동작할 것을 요청하는 슬립 지시자가 수신된 경우, WURx(370)의 동작 상태는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 천이될 수 있다. 여기서, PCR(320)이 슬립 상태에서 웨이크업 상태로의 천이 동작을 위해 필요한 시간은 "상태 천이 시간"으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 상태 천이 시간은 WUR 웨이크업 프레임의 수신 시점부터 저전력 스테이션의 PCR(320)이 웨이크업 상태로 동작하는 시점까지를 지시할 수 있다.
프레임의 송수신 동작이 완료된 경우, PCR(320)의 동작 상태는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 천이될 수 있다. 이 경우, PCR(320)은 웨이크업 상태로 동작할 것을 요청하는 웨이크업 지시자를 WURx(370)에 전송할 수 있다. PCR(320)로부터 웨이크업 지시자가 수신된 경우, WURx(370)의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이될 수 있다. 웨이크업 지시자가 WURx(370)에 전송된 경우 또는 WURx(370)의 동작 상태가 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이된 경우, PCR(320)의 동작 상태는 웨이크업 상태에서 슬립 상태로 천이될 수 있다.
한편, 저전력 동작을 지원하는 액세스 포인트는 앞서 설명된 저전력 스테이션(300)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 베이스밴드 프로세서(310), PCR(320), 안테나(330), 메모리(340), 입력 인터페이스 유닛(350), 출력 인터페이스 유닛(360), WURx(370) 등을 포함할 수 있다. 또한, 액세스 포인트는 WURx(370) 대신에 WUTx(wake-up transmitter)(미도시)를 포함할 수 있거나, WURx(370)와 WUTx의 기능들을 수행하는 WUR(wake-up radio)를 포함할 수 있다. WUTx는 WURx(370)와 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, WUTx는 좁은 대역(예를 들어, 4MHz, 8MHz, 16MHz 등)에서 동작할 수 있다. WUTx는 OOK 방식으로 변조된 신호(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)를 전송할 수 있다. 또한, 저전력 스테이션(300)은 WURx(370)에 대응하는 WUTx를 더 포함할 수 있다. 저전력 동작을 지원하는 액세스 포인트는 비-HT 액세스 포인트, HT 액세스 포인트, VHT 액세스 포인트, HE 액세스 포인트, EHT 액세스 포인트 등일 수 있다.
도 4는 무선랜 기반의 통신 시스템에서 저전력 스테이션의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 저전력 스테이션(400)은 베이스밴드 프로세서(410), 트랜시버 #1(420-1), 트랜시버 #2(420-2), 안테나 #1(430-1), 안테나 #2(430-2), 메모리(440), 입력 인터페이스 유닛(450), 출력 인터페이스 유닛(460) 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저전력 스테이션(400)은 도 2의 통신 노드(200)에 비해 트랜시버 #2(420-2) 및 안테나 #2(430-2)를 더 포함할 수 있다. 저전력 스테이션(400)에 포함된 베이스밴드 프로세서(410), 트랜시버 #1(420-1), 안테나 #1(430-1), 메모리(440), 입력 인터페이스 유닛(450) 및 출력 인터페이스 유닛(460) 각각의 기능은 도 2의 통신 노드(200)에 포함된 베이스밴드 프로세서(210), 트랜시버(220), 안테나(230), 메모리(240), 입력 인터페이스 유닛(250) 및 출력 인터페이스 유닛(260)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. 트랜시버 #1(420-1) 및 트랜시버 #2(420-2) 각각은 PCR #1 및 PCR #2로 지칭될 수 있다.
트랜시버 #1(420-1)의 기능 및 트랜시버 #2(420-2)의 기능은 하나의 칩에서 구현될 수 있다. 이 경우, 도 4에 도시된 트랜시버 #1(420-1)은 트랜시버 #1(420-1)의 기능을 수행하는 논리적 엔터티일 수 있고, 도 4에 도시된 트랜시버 #2(420-2)는 트랜시버 #2(420-2)의 기능을 수행하는 논리적 엔터티일 수 있다. 즉, 실시예들에서 트랜시버 #1(420-1)의 동작 및 트랜시버 #2(420-2)의 동작은 하나의 칩에서 구현되는 것으로 해석될 수 있다.
저전력 스테이션(400)에 포함된 트랜시버 #2(420-2) 및 안테나 #2(430-2) 각각의 기능은 도 2의 통신 노드(200)에 포함된 트랜시버(220) 및 안테나(230) 각각의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. 또는, 저전력 스테이션(400)에 포함된 트랜시버 #1(420-1)의 기능은 도 3의 통신 노드(300)에 포함된 PCR(320)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있고, 저전력 스테이션(400)에 포함된 트랜시버 #2(420-2)의 기능은 도 3의 통신 노드(300)에 포함된 WURx(370)의 기능과 동일 또는 유사할 수 있다. 트랜시버 #1(420-1)과 트랜시버 #2(420-2) 간의 통신은 프리미티브 신호, API에 따른 신호 등을 사용하여 수행될 수 있다. 저전력 스테이션(400)은 비-HT 스테이션, HT 스테이션, VHT 스테이션, HE 스테이션, EHT 스테이션 등일 수 있다.
저전력 동작을 지원하는 액세스 포인트는 앞서 설명된 저전력 스테이션(400)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 베이스밴드 프로세서(410), 트랜시버 #1(420-1), 트랜시버 #2(420-2), 안테나 #1(430-1), 안테나 #2(430-2), 메모리(440), 입력 인터페이스 유닛(450), 출력 인터페이스 유닛(460) 등을 포함할 수 있다. 저전력 동작을 지원하는 액세스 포인트는 비-HT 액세스 포인트, HT 액세스 포인트, VHT 액세스 포인트, HE 액세스 포인트, EHT 액세스 포인트 등일 수 있다.
한편, 상술한 저전력 스테이션은 무선 충전 시스템에서 사용될 수 있다. 이 경우, 저전력 스테이션은 차량의 충전 중에 충전 관련 정보의 송수신을 위해 사용될 수 있다. 저전력 스테이션을 포함하는 무선 충전 시스템은 아래와 같을 수 있다.
도 5는 저전력 스테이션을 포함하는 무선 충전 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 무선 충전 시스템은 GA(ground assembly) 또는 공급 디바이스(supply device)로 지칭될 수 있다. 무선 충전 시스템은 SECC(supply equipment communication controller)(511), SPE(supply power electronics)(512), 공급 디바이스 P2PS(point-to-point signal) 제어기(controller)(513), 및 프라이머리 디바이스(primary device)(514)를 포함할 수 있다. 도 3 또는 도 4에 도시된 저전력 스테이션(예를 들어, PCR 및 WURx)은 무선 충전 시스템에 포함될 수 있다. 예를 들어, PCR 및 WURx는 SECC(511) 내에 배치될 수 있다. 여기서, WURx는 WUTx 또는 "WURx와 WUTx의 기능"을 지원하는 WUR일 수 있다.
차량은 VA(vehicle assembly)를 포함할 수 있다. VA는 EV(electric vehicle) 디바이스로 지칭될 수 있다. VA는 EVCC(EV communication controller)(521), EVPE(EV power electronics)(522), EV 디바이스 P2PS(point-to-point signal) 제어기(523), 및 세컨더리 디바이스(secondary device)(524)를 포함할 수 있다. 차량은 EVPE(522)에 연결된 RESS(rechargeable energy storage system)(525)를 더 포함할 수 있다. 도 3 또는 도 4에 도시된 저전력 스테이션(예를 들어, PCR 및 WURx)은 차량(예를 들어, VA)에 포함될 수 있다. 예를 들어, PCR 및 WURx는 EVCC(521) 내에 배치될 수 있다. 여기서, WURx는 WUTx 또는 "WURx와 WUTx의 기능"을 지원하는 WUR일 수 있다.
차량이 무선 충전 시스템에 위치한 경우, 무선 충전 절차가 수행될 수 있다. 무선 충전 절차가 수행되는 경우, 무선 충전 시스템 및/또는 차량은 슬립 상태 또는 저전력 상태로 동작할 수 있다. 즉, 무선 충전 절차의 수행 중에 차량의 배터리(예를 들어, 저전압 배터리)의 방전을 방지하기 위해, 차량은 슬립 상태 또는 저전력 상태로 동작할 수 있다. 또한, 무선 충전 절차의 수행 중에 무선 충전 시스템에서 불필요한 전력 소모를 방지하기 위해 무선 충전 시스템은 슬립 상태 또는 저전력 상태로 동작할 수 있다. 무선 충전 시스템 및/또는 차량이 슬립 상태 또는 저전력 상태로 동작하는 경우, 무선 충전 시스템과 차량 간의 통신을 위해 저전력 스테이션이 사용될 수 있다. 충전 관련 정보는 저전력 스테이션을 사용하여 무선 충전 시스템과 차량 간에 교환될 수 있다. 충전 관련 정보는 IEEE 802.11에 규정된 프레임에 포함될 수 잇다.
충전 관련 정보는 차량의 현재 충전 상태를 지시하는 정보, 충전 완료까지 남은 시간을 지시하는 정보, 충전이 정상적으로 수행되는 것을 지시하는 정보, 충전이 중단된 것을 지시하는 정보, 충전 중에 발생한 에러를 지시하는 정보, 충전이 재개된 것을 지시하는 정보, 충전이 불가능한 것을 지시하는 정보, 및/또는 충전이 완료된 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 저전력 스테이션을 통해 충전 관련 정보가 수신된 경우, 무선 충전 시스템 및/또는 차량은 해당 충전 관련 정보에 따른 동작(들)을 수행할 수 있다. 이 경우, 무선 충전 시스템 및/또는 차량은 웨이크업 상태 또는 노멀 상태로 동작할 수 있다.
한편, 무선랜 시스템에서 저전력 스테이션의 PCR(예를 들어, 주 송수신기)은 슬립 상태로 동작할 수 있고, PCR을 웨이크업 시키기 위해 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)이 사용될 수 있다. 웨이크업 절차는 아래와 같이 수행될 수 있다.
도 6은 무선랜 시스템에서 통신 단말의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 6을 참조하면, 무선랜 기반의 통신 시스템은 액세스 포인트(AP), 저전력 스테이션(LP(low power) STA) 등을 포함할 수 있다. 저전력 스테이션은 액세스 포인트의 커버리지에 속할 수 있고, 액세스 포인트에 접속될 수 있다. 액세스 포인트 및 저전력 스테이션은 도 3의 저전력 스테이션(300)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 또한, 액세스 포인트 및 저전력 스테이션은 도 3의 저전력 스테이션(300)에 비해 WUTx를 더 포함할 수 있다. 또는, 액세스 포인트 및 저전력 스테이션은 도 4의 저전력 스테이션(400)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 액세스 포인트 및 저전력 스테이션은 EDCA 방식에 기초하여 동작할 수 있다. 액세스 포인트는 도 5에 도시된 무선 충전 시스템에 위치할 수 있고, 저전력 스테이션은 도 5에 도시된 차량에 위치할 수 있다.
저전력 스테이션이 WUR 모드로 동작하는 경우, 액세스 포인트는 저전력 스테이션을 웨이크업 시키기 위해 WUR 웨이크업 프레임(601)을 전송할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 WUR 웨이크업 프레임(601)을 생성할 수 있고, 캐리어 센싱 구간에서 채널의 상태가 아이들 상태로 판단된 경우에 WUR 웨이크업 프레임(601)을 저전력 스테이션에 전송할 수 있다. 아래 실시예들에서 캐리어 센싱 구간은 SIFS(short interframe space), PIFS(PCF IFS), DIFS(DCF IFS), AIFS(arbitration IFS), "DIFS + 백오프 구간", "AIFS[AC_VO] + 백오프[AC_VO] 구간", "AIFS[AC_VI] + 백오프[AC_VI] 구간", "AIFS[AC_BE] + 백오프[AC_BE] 구간" 또는 "AIFS[AC_BK] + 백오프[AC_BK] 구간"일 수 있다.
WUR 웨이크업 프레임(601)은 딥 슬립(deep sleep) 상태로 동작하는 차량(예를 들어, VA)을 웨이크업 시키기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, WUR 웨이크업 프레임(601)은 딥 슬립 웨이크업 요청(DeepSleepWakeupReq) 프레임을 의미할 수 있다. 딥 슬립 상태는 WUR만이 활성화된 상태일 수 있고, 슬립 상태는 EVCC(521)가 활성화된 상태일 수 있다. WUR 웨이크업 프레임(601)은 SoC(State of Charge) 정보(예를 들어, SoC 레벨, SoC 값, SoC 임계값)를 포함할 수 있다. SoC 레벨은 차량의 배터리 충전 상태를 지시할 수 있다. 또는, SoC 레벨은 차량의 동작 상태의 천이를 위한 기준 값일 수 있다. 예를 들어, 무선 충전 시스템이 차량을 충전시키고자 하는 경우, 무선 충전 시스템에 위치한 액세스 포인트는 차량에 위치한 저전력 스테이션에 WUR 웨이크업 프레임(601)을 전송할 수 있다.
WUR 웨이크업 프레임(601)은 다음과 같이 설정될 수 있다.
도 7은 무선랜 시스템에서 WUR 웨이크업 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7을 참조하면, WUR 웨이크업 프레임(700)은 레거시 프리앰블 및 WUR 페이로드(750)를 포함할 수 있다. 레거시 프리앰블은 L-STF(legacy short training field)(710), L-LTF(legacy long training field)(720) 및 L-SIG(legacy signal) 필드(730)를 포함할 수 있다. 레거시 프리앰블은 해당 레거시 프레임에 포함된 정보 요소에 의해 지시되는 시간 동안에 채널이 사용되는 것을 알리기 위해 사용될 수 있다. 레거시 프리앰블은 레거시 스테이션에 의해 디코딩 가능할 수 있다. 레거시 프리앰블이 매핑된 주파수 대역의 크기는 20MHz일 수 있다. 또는, WUR 웨이크업 프레임(700)이 5.9GHz 주파수 대역에서 전송되는 경우, 레거시 프리앰블이 매핑된 주파수 대역의 크기는 10MHz일 수 있다. 또한, 레거시 프리앰블은 BPSK(binary phase shift keying)-마크(mark)(740)를 더 포함할 수 있다. BPSK-마크(740)는 BPSK 방식으로 변조된 하나의 심볼(예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼)로 구성될 수 있다. BPSK-마크(740)는 BPSK 심볼 또는 BPSK 신호를 의미할 수 있다.
BPSK-마크(740)는 레거시 스테이션(예를 들어, IEEE 802.11n을 지원하는 스테이션)이 WUR 웨이크업 프레임(700)을 다른 IEEE 802.11 프레임으로 잘못 판단한 경우에 프레임 오류의 발생에 따라 레거시 프리앰블 이후의 신호에 대한 채널 상태의 모니터링 동작(예를 들어, 캐리어 센싱 동작, ED(Energy Detection) 동작)을 수행하는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 레거시 스테이션이 프레임 인식의 오류에 따라 20MHz 대역폭에서 ED(Energy Detection) 동작을 수행하는 경우, WUR 페이로드(750)의 전송 대역폭이 좁아서 ED 동작에 의해 검출된 수신 파워가 낮기 때문에 WUR 페이로드(750)의 전송 구간에서 프레임을 전송할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해, BPSK-마크(740)가 사용될 수 있다.
WUR 페이로드(750)는 PCR을 웨이크업 시키기 위해 필요한 정보 요소(들)를 포함할 수 있고, WURx에 의해 디코딩이 가능하도록 설계될 수 있다. WUR 페이로드(750)는 OOK 방식에 기초하여 변복조될 수 있다. WUR 페이로드(750)가 매핑된 주파수 대역의 크기는 20MHz보다 작을 수 있다. 즉, WUR 페이로드(750)는 좁은 대역(예를 들어, 4MHz 주파수 대역)을 가지는 신호로 구성될 수 있다.
WUR 페이로드(750)는 웨이크업 프리앰블(751), MAC(medium access control) 헤더(752), 프레임 바디(frame body)(753), 및 FCS(frame check sequence) 필드(754)를 포함할 수 있다. 웨이크업 프리앰블(751)은 액세스 포인트와 저전력 스테이션(예를 들어, 저전력 스테이션에 포함된 WURx) 간의 동기를 위해 사용되는 PN(pseudo random) 시퀀스를 포함할 수 있다. PN 시퀀스는 데이터 전송률 및 대역폭을 지시할 수 있다. 웨이크업 프리앰블(751)은 WUR 동기 필드 또는 전처리 부분을 의미할 수 있다.
MAC 헤더(752)는 MAC 주소 필드를 포함할 수 있다. MAC 주소 필드는 WUR 웨이크업 프레임(700)을 수신할 저전력 스테이션의 식별자(예를 들어, AID(association identifier)) 또는 저전력 스테이션들의 그룹 식별자를 지시할 수 있다. MAC 헤더(752) 및/또는 프레임 바디(753)는 저전력 스테이션(예를 들어, 저전력 동작, WUR 모드에 따른 동작)을 위해 필요한 정보 요소(들)을 포함할 수 있다.
WUR 페이로드(750)는 도 14에 도시된 ITS 정보를 더 포함할 수 있다. ITS 정보는 SoC 정보(예를 들어, SoC 레벨, SoC 값, SoC 임계값)를 포함할 수 있다. WUR 웨이크업 프레임(700) 대신에 WUR Vendor Specific 프레임 타입의 WUR 프레임이 전송되는 경우에도, 동일한 동작이 수행될 수 있다. WUR Vendor Specific 프레임 타입의 WUR 프레임은 SoC 정보를 포함할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, WUR 웨이크업 프레임(601)은 도 7의 WUR 웨이크업 프레임(700)과 동일 또는 유사할 수 있다. 액세스 포인트는 WUR 웨이크업 프레임(601)을 전송할 수 있다. 저전력 스테이션의 WURx는 WUR 웨이크업 프레임(601)을 수신할 수 있고, WUR 웨이크업 프레임(601)에 의해 지시되는 웨이크업 대상(즉, 주소 필드에 의해 지시되는 통신 노드)이 저전력 스테이션인 경우에 PCR을 웨이크업 시킬 수 있다. 즉, WUR 웨이크업 프레임(601)이 수신된 경우, 저전력 스테이션의 PCR의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이될 수 있다.
WUR 웨이크업 프레임(601)이 SoC 정보를 포함하는 경우, 저전력 스테이션은 SoC 정보에 의해 지시되는 SoC 레벨(예를 들어, 기준값)과 차량의 배터리 충전 레벨(예를 들어, 배터리 충전 상태)를 비교할 수 있다. 차량의 배터리 충전 레벨이 기준값을 초과하는 경우, PCR의 동작 상태는 슬립 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 차량은 딥 슬립 상태를 유지할 수 있다. 반면, 차량의 배터리 충전 레벨이 기준값 이하인 경우, PCR의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이될 수 있다. 이 경우, 차량은 딥 슬립 상태에서 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 천이될 수 있다. 즉, 차량의 배터리 충전 레벨이 기준값 이하인 경우에 배터리 충전이 필요하므로, PCR은 웨이크업 상태로 동작할 수 있고, 차량은 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작할 수 있다.
웨이크업 상태로 동작하는 저전력 스테이션의 PCR은 WUR-폴(poll) 프레임(602)을 액세스 포인트에 전송할 수 있다. WUR-폴(poll) 프레임(602)은 캐리어 센싱 구간에서 채널 상태가 아이들 상태인 경우에 전송될 수 있다. WUR-폴 프레임(602)은 저전력 스테이션의 PCR의 동작 상태가 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이된 것을 지시할 수 있다. 여기서, WUR-폴 프레임(602)은 PS(power saving)-폴 프레임, U-APSD(unscheduled-automatic power saver delivery) 프레임, 또는 임의의 프레임(예를 들어, 널(null) 프레임)일 수 있다. 또는, WUR-폴 프레임의 전송은 생략될 수 있다.
WUR-폴 프레임(602)은 저전력 스테이션이 위치한 차량의 현재 배터리의 충전 레벨을 지시하는 정보(예를 들어, SoC 정보)를 포함할 수 있다. WUR-폴 프레임(602)이 PS-Poll 프레임인 경우, WUR-폴 프레임(602)은 도 15에 도시된 PS-Poll 프레임과 같이 구성될 수 있다. PS-Poll 프레임에 포함된 ID 필드는 SoC 정보를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 예비(reserved) 비트는 SoC 정보를 나타내기 위해 사용될 수 있다. 또는, WUR-폴 프레임(602)이 널(null) 프레임(예를 들어, 페이로드를 가지지 않는 QoS 널 프레임)인 경우, WUR-폴 프레임(602)은 도 16에 도시된 QoS 널 프레임과 같이 구성될 수 있다. QoS 널 프레임에 포함된 QoS 제어 필드에서 TID 필드 및 예비 비트는 SoC 정보를 나타내기 위해 사용될 수 있다.
WUR-폴 프레임(602)이 저전력 스테이션으로부터 수신된 경우, 액세스 포인트는 저전력 스테이션의 PCR의 동작 상태가 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 무선 충전 시스템에 위치한 액세스 포인트는 저전력 스테이션이 위치한 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 것으로 판단할 수 있다. 액세스 포인트는 WUR-폴 프레임(602)에 대한 응답으로 ACK 프레임(미도시)을 저전력 단말에 전송할 수 있다. ACK 프레임은 WUR-폴 프레임(602)의 종료 시점으로부터 SIFS 후에 전송될 수 있다. 여기서, WUR-폴 프레임(602)에 대한 응답인 ACK 프레임의 전송은 생략될 수 있다.
저전력 스테이션의 PCR이 웨이크업 상태로 동작하는 것으로 판단된 경우(예를 들어, 저전력 스테이션이 위치한 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 것으로 판단된 경우), 액세스 포인트는 데이터 프레임(603)을 저전력 스테이션에 전송할 수 있다. 무선 충전 시스템에 위치한 액세스 포인트로부터 전송되는 데이터 프레임(603)은 충전 관련 정보(예를 들어, SoC 정보)를 포함할 수 있다. 데이터 프레임(603)은 캐리어 센싱 구간에서 채널 상태가 아이들 상태인 경우에 전송될 수 있다. 저전력 스테이션은 액세스 포인트로부터 데이터 프레임(603)을 수신할 수 있고, 데이터 프레임(603)이 성공적으로 수신된 경우에 데이터 프레임(603)에 대한 응답인 ACK 프레임(604)을 액세스 포인트에 전송할 수 있다. ACK 프레임(604)은 데이터 프레임(603)의 종료 시점으로부터 SIFS 후에 전송될 수 있다. 액세스 포인트는 ACK 프레임(604)이 수신된 경우에 저전력 스테이션에서 데이터 프레임(603)이 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다.
상술한 웨이크업 절차에서 WUR 웨이크업 프레임(601)의 전송 시점부터 저전력 스테이션의 PCR이 웨이크업 되기까지 웨이크업 지연이 발생할 수 있다. 차량 무선 충전 시나리오에서 웨이크업 지연 시간은 차량이 딥 슬립 상태에서 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 천이하기 위해 필요한 시간을 포함할 수 있다. WUR-폴 프레임(602)이 사용되지 않는 경우, 액세스 포인트는 웨이크업 지연 시간이 지난 후에 데이터 프레임(603)을 저전력 스테이션에 전송할 수 있다. 특히, 복수의 저전력 스테이션들을 웨이크업 시키기 위해 그룹 주소를 포함하는 WUR 웨이크업 프레임(601)이 전송된 경우, 복수의 저전력 스테이션들이 WUR-폴 프레임(602)을 개별적으로 전송하는 것은 어려울 수 있다. 이 경우, 데이터 프레임(603)이 우선적으로 발생할 수 있다. 데이터 프레임(603)은 각 저전력 스테이션, 그룹에 속하는 저전력 스테이션들, 또는 모든 저전력 스테이션들을 위한 데이터 프레임(603)일 수 있다. 여기서, 데이터 프레임(603)에 포함된 주소 필드는 하나의 저전력 스테이션의 주소, 그룹 주소, 또는 브로드캐스트 방식이 사용되는 것을 지시할 수 있다. 복수의 저전력 스테이션들을 웨이크업 시키는 절차에서, 데이터 프레임(603)는 WUR-폴 프레임(602)에 대한 트리거(trigger) 프레임일 수 있다.
도 8은 무선랜 시스템에서 채널 구성의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, IEEE 802.11p 및/또는 IEEE 802.11bd는 차량 통신을 지원할 수 있다. 차량 통신은 5.9GHz 주파수 대역에서 수행될 수 있다. 차량 통신을 지원하는 무선랜 표준(예를 들어, IEEE 802.11p 및/또는 IEEE 802.11bd)에서 기본 동작은 2.4GHz, 5GHz, 및/또는 6GHz를 지원하는 무선랜 표준에서 동작과 유사할 수 있다. 차량 통신을 지원하는 무선랜 표준은 "차량 무선랜 표준"으로 지칭될 수 있다. 차량 무선랜 표준은 WAVE(wireless access in vehicular environments) 표준과 같이 사용될 수 있고, 차량 통신을 위한 지연 시간 및/또는 전송 성공 확률 조건을 고려하여 설계될 수 있다.
특히, 차량 무선랜 표준은 OCB(outside context of BSS) 통신을 지원할 수 있고, 이에 따라 높은 이동성을 가지는 차량 통신 환경에서 통신 절차는 간소화될 수 있다. OCB 통신이 지원되는 경우, 스테이션(예를 들어, 저전력 스테이션)은 액세스 포인트와의 인증(authentication) 절차 및/또는 연결(association) 절차의 수행 없이 직접 통신을 수행할 수 있다. 차량 무선랜 표준에서 프레임의 전송을 위해 5MHz 주파수 대역, 10MHz 주파수 대역, 및/또는 20MHz 주파수 대역이 지원될 수 있다. 20MHz 주파수 대역은 기존 무선랜 표준에서 사용되는 주파수 대역일 수 있다.
20MHz 주파수 대역을 사용하는 프리앰블 신호(예를 들어, L-STF, L-LTF, L-SIG 필드 등)를 5MHz 주파수 대역 또는 10MHz 주파수 대역에서 전송하고자 하는 경우, 5MHz 주파수 대역 또는 10MHz 주파수 대역에서 프리앰블 신호의 전송을 위해 필요한 심볼의 길이(예를 들어, 심볼의 개수)는 20MHz 주파수 대역에서 프리앰블 신호의 전송을 위해 필요한 심볼의 길이보다 길 수 있다.
5.9GHz 주파수 대역에서 채널 구성 방식은 국가마다 다를 수 있다. 도 8에 도시된 채널들은 미국 규정에 따라 구성된 채널들일 수 있다. 5.9GHz 주파수 대역에서 CCH(control channel) 및 SCH(service channel)가 설정될 수 있다. CCH는 주로 제어 정보의 전송을 위해 사용될 수 있다. SCH는 CCH를 통해 협의된 내용에 따라 일반 정보(예를 들어, 사용자 데이터)의 전송을 위해 사용될 수 있다. CCH의 주파수 대역의 크기는 10MHz일 수 있다. SCH의 주파수 대역의 크기는 10MHz 또는 20MHz일 수 있다. 10MHz 주파수 대역을 가지는 2개의 채널들은 하나의 SCH로 사용될 수 있다.
도 9는 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9를 참조하면, ITS 통신은 액세스 포인트 없이 스테이션들 간에 수행될 수 있다. 예를 들어, 차량에 위치한 단말(예를 들어, 스테이션, 통신 노드, 또는 통신 단말)은 해당 차량이 횡단보도에 접근하는 것을 알리기 위한 BSM(basic safety message)을 전송할 수 있다. BSM은 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 또한, BSM은 주기적으로 전송될 수 있다. 예를 들어, BSM은 100ms(millisecond) 마다 전송될 수 있다. BSM은 차량의 식별자(예를 들어, ID(identifier)), 위치 정보, 속도 정보 등을 포함할 수 있다. 보행자가 소지한 단말(예를 들어, 스테이션, 통신 노드, 또는 통신 단말)은 BSM을 수신함으로써 차량이 접근하고 있는 것으로 판단할 수 있다. 차량에 위치한 단말은 "차량 단말"로 지칭될 수 있고, 보행자가 소지한 단말은 "보행자 단말"로 지칭될 수 있다.
BSM이 OCB 통신 방식으로 전송되는 경우, 차량 단말은 액세스 포인트에 연결되지 않은 상태일 수 있다. 이 경우, 차량 단말과 수신 단말(예를 들어, 보행자 단말) 간에 사용 채널이 협의되지 않은 경우, 차량 단말은 CCH를 통해 수신 단말과 사용 채널을 협의한 후에 통신을 수행할 수 있다. 또는, 차량 단말은 CCH를 사용하여 메시지(예를 들어, ITS 통신 메시지, 차량 통신 메시지)를 전송할 수 있다. 사용 채널의 협의 없이 CCH를 사용한 통신 절차의 지연 시간은 협의된 사용 채널을 사용한 통신 절차의 지연 시간보다 짧을 수 있다. 다만, 많은 메시지들이 CCH로 전송되는 경우에 과도한 채널 점유로 인하여, 지연 시간 및/또는 전송 성공 확률의 요구사항(들)이 만족되지 않을 수 있다. 실시예들에서 메시지는 프레임 또는 신호를 의미할 수 있다.
보행자 단말이 저전력 스테이션인 경우, 이를 지원하기 위해 ITS 단말(예를 들어, ITS를 지원하는 단말)은 저전력 스테이션을 웨이크업 시키기 위한 기능을 지원할 수 있다. 예를 들어, ITS 단말은 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)을 전송할 수 있다.
도 10은 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 차량 단말은 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)을 전송함으로써 수신 단말(예를 들어, 다른 차량 단말, 보행자 단말)을 웨이크업 시킬 수 있고, 그 후에 차량 정보(예를 들어, 차량 접근 정보)를 포함하는 메시지(예를 들어, BSM)를 전송할 수 있다. 다만, 차량 단말이 웨이크업 프레임을 전송하기 전에 다른 차량 단말에 의해 웨이크업 프레임이 브로드캐스트 방식으로 전송된 경우, 차량 단말은 수신 단말이 웨이크업 상태로 동작하는 것으로 추정할 수 있다. 따라서 차량 단말은 웨이크업 프레임의 전송 없이 차량 정보를 포함하는 메시지를 전송할 수 있다.
다른 차량 단말에 의해 웨이크업 프레임이 전송된 것을 인지한 차량 단말은 해당 웨이크업 프레임이 수신 단말을 웨이크업 시키는지를 판단하기 위해 해당 웨이크업 프레임의 수신 세기 및/또는 해당 웨이크업 프레임을 전송한 다른 차량의 BSM을 확인함으로써 해당 웨이크업 프레임의 유효 범위(예를 들어, 전송 범위, 전송 거리)를 추정할 수 있다. 웨이크업 프레임의 수신 세기를 기초로 유효 범위(예를 들어, 전송 범위, 전송 거리)를 추정하기 위해, 차량 단말은 해당 웨이크업 프레임의 전송을 위해 다른 차량 단말이 사용한 전송 파워를 알아야 한다.
전송 파워를 지시하는 정보 요소는 웨이크업 프레임에 포함될 수 있다. 또는, 전송 파워는 협상 절차(예를 들어, 최초 협상 절차)에서 결정될 수 있다. 또는, 전송 파워로 미리 설정된 고정 값이 사용될 수 있다. 추정된 유효 범위에 기초하여 웨이크업 프레임이 수신 단말을 웨이크업 시키는 것으로 판단된 경우, 차량 단말은 웨이크업 프레임의 전송을 생략할 수 있다.
반면, "미리 설정된 구간 동안에 다른 차량에 의해 웨이크업 프레임이 전송되지 않는 경우" 또는 "추정된 유효 범위에 기초하여 웨이크업 프레임이 수신 단말을 웨이크업 시키지 못하는 것으로 판단된 경우", 차량 단말은 수신 단말을 웨이크업 시키기 위해 웨이크업 프레임을 전송할 수 있다.
차량 무선랜 표준을 지원하는 차량 단말은 상술한 동작을 수행할 수 있으며, 웨이크업 프레임 및/또는 차량 정보를 포함하는 메시지는 CCH를 통해 전송될 수 있다. 차량 단말은 다른 차량 단말(예를 들어, 주변 차량 단말)과 협력을 통해 웨이크업 프레임의 전송 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 차량 단말의 수가 증가하더라고, 웨이크업 프레임에 의해 과도하게 채널이 점유되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 전송 성공 확률이 줄어드는 것이 방지될 수 있다.
도 11은 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 11을 참조하면, 무선랜 시스템은 차량 단말 #1, 차량 단말 #2, 및 수신 단말을 포함할 수 있다. 차량 단말 #1, 차량 단말 #2, 및 수신 단말 각각은 도 2, 도 3, 또는 도 4에 도시된 스테이션일 수 있다. 수신 단말은 보행자 단말일 수 있다. 차량 단말 #1에서 수신 단말에 전송될 데이터 프레임(예를 들어, 패킷)이 발생한 경우, 차량 단말 #1은 협력 윈도우(cooperative window) 동안에 모니터링을 수행함으로써 다른 단말로부터 유효 웨이크업 프레임이 전송되었는지를 확인할 수 있다.
협력 윈도우는 무선랜 시스템에 속한 통신 단말들 간의 협의를 통해 미리 설정될 수 있다. 또는, 협력 윈도우는 미리 설정된 고정 값일 수 있다. 또는, 액세스 포인트는 협력 윈도우를 설정할 수 있고, 협력 윈도우를 지시하는 정보 요소를 포함하는 메시지를 전송할 수 있다. 협력 윈도우는 수신 단말에 전송될 데이터 프레임이 발생한 시점부터 시작될 수 있다. 유효 웨이크업 프레임은 수신 단말을 웨이크업 시킬 수 있는 웨이크업 프레임일 수 있다.
협력 윈도우 내에서 유효 웨이크업 프레임이 수신되지 않은 경우, 차량 단말 #1은 수신 단말을 웨이크업 시키기 위해 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)(1101)을 수신 단말에 전송할 수 있다. 웨이크업 프레임(1101)은 캐리어 센싱 동작에 의해 채널이 아이들 상태로 판단된 경우에 전송될 수 있다. 수신 단말은 차량 단말 #1로부터 웨이크업 프레임(1101)을 수신할 수 있고, 이에 따라 웨이크업 상태로 동작할 수 있다. 예를 들어, 수신 단말에 포함된 PCR의 동작 상태는 웨이크업 프레임(1101)이 수신된 경우에 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이할 수 있다.
차량 단말 #1은 웨이크업 프레임(1101)을 전송한 후에 데이터 프레임(11002)을 수신 단말에 전송할 수 있다. 데이터 프레임(1102)은 차량 정보를 포함하는 프레임일 수 있다. 데이터 프레임(1102)은 BSM일 수 있다. 데이터 프레임(1102)은 캐리어 센싱 동작에 의해 채널이 아이들 상태로 판단된 경우에 전송될 수 있다. 수신 단말(예를 들어, 수신 단말의 PCR)은 차량 단말 #1로부터 데이터 프레임(1102)을 수신할 수 있다. 데이터 프레임(1102)이 성공적으로 수신된 경우, 수신 단말은 데이터 프레임(1102)에 대한 ACK을 차량 단말 #1에 전송할 수 있다.
한편, 차량 단말 #2에서 수신 단말에 전송될 데이터 프레임(예를 들어, 패킷)이 발생한 경우, 차량 단말 #2는 협력 윈도우 동안에 모니터링을 수행함으로써 다른 단말로부터 유효 웨이크업 프레임이 전송되었는지를 확인할 수 있다. 차량 단말 #2와 차량 단말 #1 간의 거리가 미리 설정된 거리보다 짧은 경우(예를 들어, 차량 단말 #2의 위치가 차량 단말 #1의 위치와 가까운 경우), 차량 단말 #2는 협력 윈도우 내에서 차량 단말 #1에 의해 전송된 웨이크업 프레임(1101)을 수신할 수 있다.
"웨이크업 프레임(1101)이 비-유효 웨이크업 프레임이고, 협력 윈도우 내에서 유효 웨이크업 프레임이 수신되지 않은 경우", 차량 단말 #2는 수신 단말 #2를 웨이크업 시키기 위해 웨이크업 프레임을 전송할 수 있다. 차량 단말 #2는 웨이크업 지연 시간 후에 데이터 프레임(1103)을 수신 단말에 전송할 수 있다. 데이터 프레임(1103)은 캐리어 센싱 동작에 의해 채널이 아이들 상태로 판단된 경우에 전송될 수 있다. 데이터 프레임(1103)은 차량 정보를 포함하는 프레임(예를 들어, BSM)일 수 있다.
반면, 웨이크업 프레임(1101)이 유효 웨이크업 프레임인 경우, 차량 단말 #2는 수신 단말을 웨이크업 시키기 위한 웨이크업 프레임을 전송하지 않을 수 있다. 즉, 차량 단말 #2는 웨이크업 프레임의 전송 없이 데이터 프레임(1103)을 수신 단말에 전송할 수 있다. 데이터 프레임(1103)은 수신 단말이 웨이크업된 시점 이후에 전송될 수 있다. 데이터 프레임(1103)은 캐리어 센싱 동작에 의해 채널이 아이들 상태로 판단된 경우에 전송될 수 있다. 데이터 프레임(1102)과 데이터 프레임(1103) 간의 충돌을 방지하기 위해, 차량 단말 #2는 데이터 프레임(1102)이 전송된 후에 데이터 프레임(1103)을 수신 단말에 전송할 수 있다.
유효 웨이크업 프레임을 감지한 복수의 차량 단말들(예를 들어, 차량 단말 #2, 차량 단말 #3)이 존재할 수 있으며, 복수의 차량 단말들은 웨이크업 프레임의 전송 없이 데이터 프레임들을 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터 프레임들 간의 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 웨이크업 프레임의 전송이 생략되는 경우, 데이터 프레임의 전송을 위해 큰 경쟁 윈도우를 가지는 EDCA 파라미터가 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량 단말 #2는 웨이크업 지연 시간 후에 큰 경쟁 윈도우를 가지는 EDCA 파라미터를 사용하여 캐리어 센싱 동작을 수행할 수 있고, 캐리어 센싱 동작에 의해 채널이 아이들 상태로 판단된 경우에 데이터 프레임(1103)을 전송할 수 있다.
상술한 윈도우(예를 들어, 협력 윈도우 및/또는 경쟁 윈도우)는 차량의 속도에 따라 동적으로 설정될 수 있다. 차량의 속도가 임계값 이상인 경우(예를 들어, 차량의 속도가 빠른 경우), 해당 차량 단말은 유효 웨이크업 프레임을 감지하기 위해 작은 협력 윈도우를 사용할 수 있다. 차량의 속도가 임계값 미만인 경우(예를 들어, 차량의 속도가 느린 경우), 해당 차량 단말은 유효 웨이크업 프레임을 감지하기 위해 큰 협력 윈도우를 사용할 수 있다. 협력 윈도우는 네트워크에 의해 설정될 수 있다. 이 경우, RSU(road side unit)는 협력 윈도우를 지시하는 정보 요소를 포함하는 메시지를 차량 단말(들)에 전송할 수 있다.
다른 실시예로, 협력 윈도우는 채널 혼잡도(예를 들어, 채널 점유 상태, 트래픽 양, 통신을 수행하는 통신 단말들의 개수)에 따라 동적으로 설정될 수 있다. 채널에서 수신되는 신호(들)에 기초하여 채널 혼잡도가 결정될 수 있다. 채널 혼잡도가 임계값 이상인 경우(예를 들어, 통신 단말의 수가 많은 경우), 해당 차량 단말은 유효 웨이크업 프레임을 감지하기 위해 큰 협력 윈도우를 사용할 할 수 있다. 반면, 채널 혼잡도가 임계값 미만인 경우(예를 들어, 통신 단말의 수가 작은 경우), 해당 차량 단말은 유효 웨이크업 프레임을 감지하기 위해 작은 협력 윈도우를 사용할 할 수 있다.
한편, 수신 단말(예를 들어, 보행자 단말)은 웨이크업 프레임을 수신한 경우에 웨이크업 상태로 동작할 수 있고, 차량 단말(들)로부터 데이터 프레임(1102, 1103)을 수신할 수 있다. 데이터 프레임(1102, 1103)이 수신된 경우, 수신 단말은 차량 단말의 존재 여부를 확인하기 위해 미리 설정된 윈도우 후에 저전력 상태로 동작할 수 있다.
도 12는 무선랜 시스템에서 차량 정보의 송수신 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 차량 단말은 차량 정보(예를 들어, 차량 접근 정보)를 포함하는 메시지(예를 들어, BSM)를 전송할 수 있고, RSU는 해당 메시지를 중계할 수 있다. 예를 들어, RSU는 차량 단말로부터 수신한 메시지를 다른 차량 단말 및/또는 보행자 단말에 전송할 수 있다. 이 경우, RSU는 차량이 접근하는 것을 지시하는 경보 메시지를 다른 차량 단말 및/또는 보행자 단말에 전송할 수 있다. 차량 단말로부터 수신되는 메시지는 차량의 식별자, 위치 정보, 속도 정보 등을 포함할 수 있다. RSU는 차량 단말로부터 수신된 메시지에 포함된 정보에 기초하여 신호등의 신호를 변경할 수 있고, 차량이 접근하는 것을 지시하는 경보 메시지를 보행자 단말에 전송할 수 있다.
상술한 통신 방법에서 RSU는 액세스 포인트의 기능을 수행할 수 있고, 차량 통신은 액세스 포인트와 스테이션(예를 들어, 차량 단말, 보행자 단말) 간의 통신에 의해 구현될 수 있다. 이 경우, 액세스 포인트와 스테이션 간의 인증 절차 및 연결 절차가 수행될 수 있고, 인증 절차 및/또는 연결 절차에서 사용 채널의 협상이 진행될 수 있다.
한편, ITS 통신에서 보행자 단말은 저전력 스테이션일 수 있다. 이 경우, 보행자 단말은 저전력 동작을 수행할 수 있고, 짧은 지연 시간을 지원할 수 있다. 보행자 단말은 저전력 상태(예를 들어, 슬립 상태)로 동작할 수 있다. 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)이 수신된 경우, 보행자 단말의 동작 상태는 저전력 상태에서 정상 상태(예를 들어, 웨이크업 상태)로 천이할 수 있다. 정상 상태로 동작하는 보행자 단말은 다른 통신 단말(예를 들어, 차량 단말, RSU)로부터 프레임(예를 들어, 데이터 프레임, BSM)을 수신할 수 있다.
ITS 통신을 위한 웨이크업 프레임은 도 7에 도시된 웨이크업 프레임(700)과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, ITS 통신을 위한 웨이크업 프레임은 레거시 프리앰블 및 WUR 페이로드를 포함할 수 있다. 레거시 프리앰블은 L-STF, L-LTF, 및 L-SIG 필드를 포함할 수 있고, 10MHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다. 또한, 레거시 프리앰블은 BPSK-마크를 더 포함할 수 있다. WUR 페이로드는 웨이크업 프리앰블, MAC 헤더, 프레임 바디, 및 FCS 필드를 포함할 수 있고, 4MHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다.
도 9에 도시된 통신 환경에서 차량 단말은 웨이크업 프레임을 전송할 수 있고, 도 12에 도시된 통신 환경에서 RSU는 웨이크업 프레임을 전송할 수 있다. 웨이크업 프레임의 수신 단말은 보행자 단말일 수 있다. 보행자 단말에 데이터 프레임 또는 BSM을 전송하기 위해, 차량 단말 또는 RSU는 보행자 단말을 웨이크업 시키기 위해 웨이크업 프레임을 전송할 수 있고, 보행자 단말의 웨이크업 지연 시간 이후에 데이터 프레임 또는 BSM을 전송함으로써 통신을 수행할 수 있다. 웨이크업 지연 시간은 보행자 단말(예를 들어, PCR)의 동작 상태가 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이하기 위해 필요한 시간일 수 있다. 웨이크업 프레임이 전송되는 채널은 데이터 프레임 또는 BSM이 전송되는 채널과 동일할 수 있다.
웨이크업 프레임이 5.9GHz 주파수 대역에서 전송되는 경우, 웨이크업 프레임의 레거시 프리앰블은 5.9GHz 주파수 대역을 사용하는 통신 단말(예를 들어, 차량 무선랜 표준(예를 들어, IEEE 802.11p 및/또는 IEEE 802.11bd)을 지원하는 통신 단말)이 디코딩 가능하도록 구성될 수 있다. 5.9GHz 주파수 대역에서 전송되는 웨이크업 프레임의 레거시 프리앰블(예를 들어, 웨이크업 프레임의 길이를 지시하는 정보 요소를 포함하는 레거시 프리앰블)은 IEEE 802.11p에 따른 신호와 동일하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 웨이크업 프레임의 레거시 프리앰블의 전송 대역폭은 10MHz일 수 있고, 해당 레거시 프리앰블은 심볼 당 길이를 2배 늘린 형태일 수 있다. 5.9GHz 주파수 대역에서 전송되는 웨이크업 프레임의 레거시 프리앰블의 심볼 당 길이는 도 7에 도시된 웨이크업 프레임(700)의 레거시 프리앰블의 심볼 당 길이의 2배일 수 있다. 5.9GHz 주파수 대역에서 전송되는 웨이크업 프레임은 도 7에 도시된 웨이크업 프레임(700)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
상술한 웨이크업 프레임이 전송되는 경우, 동일한 주파수 대역을 사용하는 통신 단말은 웨이크업 프레임의 길이를 정확하게 인식할 수 있다. 따라서 협대역으로 전송되는 웨이크업 프레임에 의하면, 프레임들 간의 충돌 문제는 발생하지 않을 수 있다. 차량 단말은 OCB 통신을 지원할 수 있다. 이 경우, 차량 단말은 수신 단말(예를 들어, 보행자 단말)과 웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널 협의 절차의 수행 없이 CCH를 통해 웨이크업 프레임을 전송할 수 있다. 따라서 웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널 협의 절차의 수행에 따른 지연 없이, 긴급 메시지가 전송될 수 있다.
도 13은 무선랜 시스템에서 웨이크업 프레임의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 13을 참조하면, 웨이크업 프레임은 2.4GHz 주파수 대역, 5GHz 주파수 대역, 또는 6GHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다. 일반 프레임(예를 들어, 데이터 프레임, BSM)은 5.9GHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다. 웨이크업 프레임은 ITS 통신을 위한 채널(이하, "ITS 통신 채널"이라 함)을 사용하여 전송될 수 있다. ITS 통신 채널에서 긴 전송 시간을 가지는 웨이크업 프레임이 전송되는 경우, ITS 통신 채널의 점유율은 증가할 수 있다. 특히, 차량 단말이 별도의 채널 협의 절차의 수행 없이 CCH를 사용하는 경우, 해당 차량 단말에 의해 전송되는 웨이크업 프레임 및 신호(예를 들어, 주기적 신호)에 의해 CCH의 점유율은 증가할 수 있다. 이에 따라, 충돌의 발생 확률은 증가할 수 있다.
웨이크업 프레임으로 인하여 5.9GHz 주파수 대역(예를 들어, CCH)이 과도하게 점유되는 문제점을 해결하기 위해, 웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널은 기존의 차량 통신 채널과 분리될 수 있다. 예를 들어, 웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널은 2.4GHz 주파수 대역, 5GHz 주파수 대역, 또는 6GHz 주파수 대역에 위한 채널로 설정될 수 있다. 웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널이 기존의 차량 통신 채널과 다르게 설정되는 경우, 송신 단말(예를 들어, 송신 단말에 포함된 WURx, WUTx, WUR) 및 수신 단말(예를 들어, 수신 단말에 포함된 WURx)은 상술한 채널(예를 들어, 웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널)을 지원할 수 있다. 여기서, 송신 단말은 웨이크업 프레임을 전송하는 통신 단말일 수 있고, 수신 단말은 웨이크업 프레임을 수신하는 통신 단말일 수 있다.
웨이크업 프레임의 전송 채널(예를 들어, 전송 대역)은 송신 단말과 수신 단말 간의 협의 절차에 의해 미리 설정될 수 있다. 협의 절차는 웨이크업 프레임이 전송될 때마다 수행될 수 없으므로, 액세스 포인트와 통신 단말(예를 들어, 송신 단말, 수신 단말) 간의 통신이 전제가 될 수 있다. 도 12에 도시된 통신 환경과 같이, 차량 단말이 RSU에 신호를 전송하고, RSU가 통신 단말(예를 들어, 보행자 단말)을 웨이크업 시키기 위해 웨이크업 프레임을 전송한 후에 경고 메시지를 전송하는 경우, 상술한 동작은 사용될 수 있다.
웨이크업 프레임의 전송 채널의 협의 절차는 액세스 포인트와 통신 단말(예를 들어, 스테이션) 간의 인증 절차 및/또는 연결 절차에서 수행될 수 있다. 웨이크업 프레임의 전송 채널의 협의 절차는 WUR을 사용한 통신 동작에 대한 협의 절차에서 수행될 수 있다. 예를 들어, WUR을 사용한 통신 동작을 수행하고자 하는 경우, 통신 단말은 WUR이 지원 가능한 하나 이상의 채널들(예를 들어, 하나 이상의 주파수 대역들)을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 요청 프레임(wake-up request frame)(1301)을 전송할 수 있다. 웨이크업 요청 프레임(1301)은 통신 단말의 PCR에 의해 전송될 수 있다. 웨이크업 요청 프레임(1301)은 5.9GHz 주파수 대역에서 전송될 수 있다.
액세스 포인트는 통신 단말로부터 웨이크업 요청 프레임(1301)을 수신할 수 있고, 웨이크업 요청 프레임(1301)에 포함된 정보 요소(들)를 확인할 수 있다. 액세스 포인트는 웨이크업 프레임(1303)의 전송을 위해 사용되는 채널(예를 들어, 대역)을 결정할 수 있고, 웨이크업 프레임(1303)의 전송을 위해 사용되는 채널을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 응답 프레임(wake-up response frame)(1302)을 통신 단말에 전송할 수 있다. 웨이크업 응답 프레임(1302)에 의해 지시되는 채널은 웨이크업 요청 프레임(1301)에 의해 지시되는 채널(들) 중에서 하나일 수 있다. 통신 단말은 웨이크업 응답 프레임(1302)을 액세스 포인트로부터 수신할 수 있고, 웨이크업 응답 프레임(1302)에 의해 지시되는 채널(예를 들어, 대역)이 웨이크업 프레임(1303)의 전송을 위해 사용되는 것으로 판단할 수 있다.
한편, 차량 무선 충전 시나리에서 상술한 동작들(예를 들어, 도 13에 도시된 실시예)이 사용될 수 있다. 이 경우, 채널 협상 절차에서 통신 단말이 위치하는 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 기준인 SoC 레벨이 결정될 수 있다. 통신 단말에 포함된 PCR은 SoC 레벨에 기초하여 웨이크업될 수 있다. "웨이크업 프레임(1303)이 수신되고, 통신 단말이 위치한 차량의 배터리 충전 레벨이 SoC 레벨 이하인 경우", 통신 단말에 포함된 PCR의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이할 수 있다. 이 경우, 통신 단말이 위치한 차량의 동작 상태는 딥 슬립 상태에서 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 천이할 수 있다.
SoC 레벨의 협상 절차에서, 통신 단말은 자신이 원하는 SoC 레벨(예를 들어, 후보 SoC 레벨)의 정보를 포함하는 웨이크업 요청 프레임(1301)을 전송할 수 있다. 액세스 포인트가 위치한 무선 충전 시스템은 후보 SoC 레벨을 고려하여 최종 SoC 레벨을 결정할 수 있고, 액세스 포인트는 최종 SoC 레벨의 정보를 포함하는 웨이크업 응답 프레임(1302)을 전송할 수 있다. 즉, 웨이크업 요청 프레임(1301)과 웨이크업 응답 프레임(1302)의 교환을 통해 최종 SoC 레벨이 결정될 수 있다.
또는, SoC 레벨의 협상 절차에서, 웨이크업 요청 프레임(1301)은 후보 SoC 레벨의 정보를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 웨이크업 응답 프레임(1302)은 무선 충전 시스템에 의해 결정된 SoC 레벨의 정보를 포함할 수 있다. SoC 레벨(예를 들어, 후보 SoC 레벨, 최종 SoC 레벨)은 WUR 모드 엘리먼트 중에서 예비 비트(들)에 의해 지시될 수 있다. SoC 레벨의 협상 절차에서 일반 무선랜 프레임이 사용될 수 있다. 이 경우, PCR은 SoC 레벨의 협상을 위해 일반 MAC 프레임을 전송할 수 있다. 여기서, 일반 MAC 프레임의 Ethertype은 무선 충전 타입으로 정의될 수 있다. 무선 충전 타입으로 정의된 Ethertype은 해당 일반 MAC 프레임의 송신 대상 및 수신 대상이 무선 충천 어플리케이션을 지원하는 것을 지시할 수 있다.
웨이크업 프레임의 전송을 위한 채널이 협의된 경우, 액세스 포인트(예를 들어, RSU에 위치한 액세스 포인트)는 협의된 채널을 사용하여 웨이크업 프레임(1303)을 통신 단말에 전송할 수 있다. 웨이크업 프레임(1303)은 WUR 웨이크업 프레임일 수 있다. 웨이크업 프레임(1303)은 2.4GHz 주파수 대역, 5GHz 주파수 대역, 또는 6GHz 주파수 대역의 채널을 통해 전송될 수 있다. 통신 단말이 웨이크업된 것으로 판단된 경우, 액세스 포인트는 기존 채널(예를 들어, 5.9GHz 주파수 대역의 채널)을 사용하여 데이터 프레임(1304)을 전송함으로써 ITS 통신을 수행할 수 있다.
통신 단말의 WUR(예를 들어, WURx)은 협의된 채널에서 모니터링 동작을 수행함으로써 웨이크업 프레임(1303)을 액세스 포인트로부터 수신할 수 있다. 이 경우, 통신 단말에 포함된 PCR의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이될 수 있다. 통신 단말의 PCR은 기존 채널(예를 들어, 5.9GHz 주파수 대역의 채널)에서 모니터링 동작을 수행함으로써 데이터 프레임(1304)을 액세스 포인트로부터 수신할 수 있다. 데이터 프레임(1304)이 성공적으로 수신된 경우, 통신 단말은 데이터 프레임(1304)에 대한 ACK(1305)을 액세스 포인트에 전송할 수 있다. 통신 단말로부터 ACK(1305)이 수신된 경우, 액세스 포인트는 통신 단말에서 데이터 프레임(1304)이 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다.
웨이크업 프레임의 전송 채널이 ITS 통신 채널과 다르게 설정되는 경우, ITS 통신 채널은 웨이크업 프레임으로 인하여 점유되지 않을 수 있다. 웨이크업 프레임의 전송 대역폭이 5.9GHz 주파수 대역의 채널 대역폭과 다르기 때문에 발생하는 문제도 야기되지 않을 수 있다. 상술한 동작을 지원하는 통신 단말은 액세스 포인트와 WUR 동작(예를 들어, 저전력 동작)을 위한 협의 절차를 수행함으로써 웨이크업 프레임의 수신 채널(예를 들어, 2.4GHz 주파수 대역, 5GHz 주파수 대역, 또는 6GHz 주파수 대역의 채널)을 결정할 수 있고, 웨이크업 프레임의 수신 채널을 결정한 후에 WUR 모드(예를 들어, 저전력 모드)로 동작할 수 있다. 협의된 채널에서 웨이크업 프레임이 수신된 경우, 통신 단말을 동작 채널을 협의된 채널에서 ITS 통신 채널(예를 들어, 5.9GHz 주파수 대역의 채널)로 스위칭할 수 있다.
웨이크업 프레임은 ITS 통신을 위한 웨이크업 프레임인 것을 지시하는 지시자 및/또는 ITS 통신 채널의 정보를 포함할 수 있다. 지시자 및 ITS 통신 채널의 정보는 웨이크업 프레임의 MAC 헤더에 포함된 타입(type) 필드에 의해 지시될 수 있다. 또는, 지시자 및 ITS 통신 채널의 정보는 별도의 ID 또는 타입 의존 제어(type dependent control) 필드에 의해 지시될 수 있다. ITS 통신 채널(예를 들어, ITS 프레임의 송수신을 위한 채널)의 대역폭은 10MHz 또는 20MHz일 수 있다. 웨이크업 프레임의 전송 채널의 대역폭은 20MHz일 수 있다. 웨이크업 프레임의 전송 채널은 미리 설정될 수 있다. 이 경우, 웨이크업 프레임의 전송 채널을 위한 협의 절차는 수행되지 않을 수 있다. 따라서 액세스 포인트 및/또는 통신 단말의 동작 채널은 웨이크업 프레임의 전송 채널로 바로 스위칭될 수 있다. ITS 통신 채널은 미리 설정될 수 있다. 또는, ITS 통신 채널은 웨이크업 프레임에 포함된 정보 요소에 의해 지시될 수 있다.
도 12에 도시된 통신 환경에서, RSU(예를 들어, 신호등)는 ITS 통신 채널(예를 들어, 5.9GHz 주파수 대역의 채널)에서 차량 단말로부터 ITS 프레임을 수신할 수 있다. RSU는 차량과의 거리, 차량의 속도, 및/또는 보행자 단말의 웨이크업 지연 시간을 고려하여 웨이크업 프레임을 보행자 단말에 전송할 수 있다. 차량 단말의 통신 범위는 1km일 수 있다. 많은 통신 단말들을 웨이크업 시키는 것을 방지하기 위해, RSU는 웨이크업 프레임의 전송 파워를 조절할 수 있다.
웨이크업 프레임은 비면허 대역의 채널에서 수신될 수 있고, ITS 프레임은 주 채널(예를 들어, 5.9GHz 주파수 대역의 채널)에서 수신될 수 있다. 이 경우, OCB 통신이 지원되면, 5.9GHz 주파수 대역에서 웨이크업 동작을 위한 협의 절차는 수행될 수 없다. 따라서 웨이크업 동작을 위한 협의 절차는 생략될 수 있다. 파라미터는 미리 설정될 수 있다. 또는, 파라미터는 차량 무선랜 표준(예를 들어, IEEE 802.11p, IEEE 802.11bd)에 따른 ITS 프레임을 통해 전송된 정보에 기초하여 설정될 수 있다.
웨이크업 프레임이 전송되는 비면허 대역(예를 들어, 2.4GHz 주파수 대역, 5GHz 주파수 대역, 또는 6GHz 주파수 대역)의 채널에서 웨이크업 비컨 프레임은 주기적으로 전송될 수 있다. 이 경우, 통신 단말은 비면허 대역의 채널에서 웨이크업 비컨 프레임을 수신함으로써 웨이크업 동작을 수행할 채널을 확인할 수 있다. 그 후에, 통신 단말은 웨이크업 프레임을 수신하기 위해 확인된 채널에서 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 웨이크업 프레임이 수신된 경우, 통신 단말에 포함된 PCR의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이될 수 있다. 웨이크업 프레임의 수신 주소는 ITS 통신 채널이 주 채널로 설정된 통신 단말들을 모두 지시하는 특정 멀티캐스팅 주소일 수 있다. 웨이크업 프레임의 수신 주소가 특정 멀티캐스팅 주소로 설정됨으로써, 상술한 통신 단말의 동작이 지원될 수 있다.
도 14는 무선랜 시스템에서 WUR 웨이크업 프레임의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 14를 참조하면, WUR 웨이크업 프레임(1400)은 레거시 프리앰블 및 WUR 페이로드(1450)를 포함할 수 있다. 레거시 프리앰블은 L-STF(1410), L-LTF(1420), 및 L-SIG 필드(1430)를 포함할 수 있다. 또한, 레거시 프리앰블은 BPSK-마크(1440)를 더 포함할 수 있다. WUR 페이로드(1450)는 웨이크업 프리앰블(1451), MAC 헤더(1452), ITS 정보 필드(1453), 다른 정보 필드(1454), 및 FCS 필드(1455)를 포함할 수 있다.
웨이크업 프레임을 사용한 ITS 통신에서, 웨이크업 프레임의 전송에 따른 지연 시간 및/또는 통신 단말의 상태 천이 시간에 따른 지연 시간이 발생할 수 있다. 지연 시간을 줄이기 위해, 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임(1400))에 ITS 정보 필드가 추가될 수 있다. 보행자 단말은 웨이크업 프레임을 수신할 수 있고, 이에 따라 웨이크업 상태로 동작할 수 있다. 웨이크업 상태로 동작하는 보행자 단말은 웨이크업 프레임에 포함된 ITS 정보를 확인할 수 있고, 다른 정보의 수신 없이도 ITS 정보에 기초하여 ITS 프레임을 송수신할 수 있다. 웨이크업 프레임에 포함된 ITS 정보 필드는 차량이 접근하는 것을 지시하는 경고 필드, 신호등의 현재 신호(예를 들어, 빨강, 노랑, 초록)를 지시하는 신호 필드, 및/또는 긴급 상황의 발생으로 인하여 정지해야 함을 지시하는 정지 필드를 포함할 수 있다.
1~2 비트의 크기를 가지는 ITS 정보 비트를 웨이크업 프레임에 추가함으로써, 통신 단말(예를 들어, 보행자 단말)에서 긴급 메시지를 수신하기 위한 지연 시간은 감소할 수 있다. 이 경우, 차량 통신의 지연 시간으로 인한 위험은 감소할 수 있다.
한편, 차량 무선 충전 시나리오에서, 웨이크업 프레임(예를 들어, WUR 웨이크업 프레임)에 포함되는 ITS 정보는 SoC 정보(예를 들어, SoC 레벨, SoC 값, SoC 임계값)을 포함할 수 있다. 차량의 동작 상태는 SoC 레벨에 기초하여 결정될 수 있다. "웨이크업 프레임이 수신되고, 차량의 배터리 충전 레벨이 웨이크업 프레임에 의해 지시되는 SoC 레벨을 초과하는 경우", 차량은 딥 슬립 상태를 유지할 수 있다. "웨이크업 프레임이 수신되고, 차량의 배터리 충전 상태가 웨이크업 프레임에 의해 지시되는 SoC 레벨 이하인 경우", 차량의 동작 상태는 딥 슬립 상태에서 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 천이할 수 있다. 이 경우, 차량에 위치한 통신 단말(예를 들어, 저전력 스테이션)에 포함된 PCR은 웨이크업 상태로 동작할 수 있다. PCR은 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시하는 PS-Poll 프레임 또는 QoS 널 프레임을 전송할 수 있다. PS-Poll 프레임 또는 QoS 널 프레임은 차량의 현재 SoC 정보(예를 들어, 현재 배터리 충전 상태 정보)를 포함할 수 있다. 웨이크업 상태로 동작하는 PCR은 무선 충전을 위한 정보를 송수신할 수 있다.
ITS 정보 필드를 포함하는 웨이크업 프레임을 수신한 통신 단말에 포함된 PCR의 동작 상태는 슬립 상태에서 웨이크업 상태로 천이할 수 있고, 웨이크업 상태로 동작하는 PCR은 ITS 프레임을 수신할 수 있다. ITS 단말은 ITS 프레임을 수신하는 수신기를 포함할 수 있다. ITS 단말은 다른 통신 단말보다 신속하게 정상 상태(예를 들어, 웨이크업 상태)로 천이할 수 있다. ITS 정보는 ITS 프레임이 수신되는 채널 정보(예를 들어, 주파수 정보)를 포함할 수 있다. 통신 단말(예를 들어, 통신 단말에 포함된 PCR 및/또는 WURx)은 동작 채널을 ITS 정보에 의해 지시되는 채널로 스위칭할 수 있고, 스위칭된 채널에서 모니터링 동작을 수행할 수 있다. 5.9GHz 주파수 대역에서 전송되는 ITS 정보를 포함하는 웨이크업 프레임은 10MHz 대역폭을 가지는 레거시 프리앰블을 포함하는 웨이크업 프레임(예를 들어, 도 7에 도시된 WUR 웨이크업 프레임(700))과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 비면허 대역에서 전송되는 ITS 정보를 포함하는 웨이크업 프레임은 20MHz 대역폭을 가지는 레거시 프리앰블을 포함하는 웨이크업 프레임(예를 들어, 도 7에 도시된 WUR 웨이크업 프레임(700))과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.
도 15는 WUR-폴 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 15를 참조하면, WUR 웨이크업 프레임을 수신한 통신 단말은 웨이크업 지연 시간 이후에 해당 통신 단말의 PCR이 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시하는 WUR-폴 프레임을 전송할 수 있다. 또한, WUR-폴 프레임은 통신 단말이 위치한 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시할 수 있다. 여기서, WUR-폴 프레임은 PS-Poll 프레임일 수 있다.
PS-Poll 프레임은 ID 필드를 포함할 수 있다. ID 필드는 액세스 포인트에 의해 할당된 AID(association identifier)를 지시할 수 있다. 다만, 차량 무선 충전 시나리오에서 AID는 사용되지 않을 수 있다. 이 경우, AID를 위해 사용되지 않는 비트들(예를 들어, 2008~16383)은 SoC 레벨을 지시하기 위해 사용될 수 있다. ID 필드가 AID 대신에 다른 값을 지시하는 경우, 다른 값은 SoC 레벨인 것으로 추정될 수 있고, SoC 레벨은 차량 무선 충전 시나리오에서 사용될 수 있다.
도 16은 WUR-폴 프레임의 제2 실시예를 도시한 블록도이다.
도 16을 참조하면, WUR 웨이크업 프레임을 수신한 통신 단말은 웨이크업 지연 시간 이후에 해당 통신 단말의 PCR이 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시하는 WUR-폴 프레임을 전송할 수 있다. 또한, WUR-폴 프레임은 통신 단말이 위치한 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시할 수 있다. 여기서, WUR-폴 프레임은 QoS 널 프레임일 수 있다. QoS 널 프레임은 QoS 제어 필드를 포함할 수 있고, QoS 제어 필드는 TID를 지시할 수 있다.
차량 무선 충전 시나리오에서 TID는 사용되지 않을 수 있다. 이 경우, TID를 위해 할당된 비트들(예를 들어, 비트 0~3)은 SoC 레벨을 지시하기 위해 사용될 수 있다. 또는, QoS 제어 필드에 포함된 예비 비트들(예를 들어, 비트 8-15)은 SoC 레벨을 지시하기 위해 사용될 수 있다. SoC 레벨이 QoS 널 프레임에 의해 지시될 수 없는 경우, SoC 레벨을 지시하는 비트들을 포함하는 페이로드가 생성될 수 있고, 해당 페이로드를 포함하는 프레임(예를 들어, WUR-폴 프레임)이 전송될 수 있다. 해당 프레임은 QoS 프레임일 수 있다. QoS 프레임에 포함된 MAC 헤더의 엘리먼트는 페이로드가 SoC 레벨을 포함하는 것을 지시하는 지시자를 포함할 수 있다.
도 17은 무선랜 시스템에서 WUR 벤더 특정(Vendor Specific) 프레임의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 17을 참조하면, 상술한 실시예들에서 WUR 웨이크업 프레임 대신에 WUR 벤더 특정 프레임이 사용될 수 있다. WUR 벤더 특정 프레임이 사용되는 경우에 동작은 WUR 웨이크업 프레임이 사용되는 경우에 동작과 동일할 수 있다. WUR 벤더 특정 프레임의 프레임 바디(frame body)는 SoC 정보(예를 들어, 충전 관련 정보)를 포함할 수 있다. 또는, WUR 벤더 특정 프레임의 MAC 헤더에 포함된 프레임 제어(frame control) 필드는 SoC 정보(예를 들어, 충전 관련 정보)를 포함할 수 있다.
WUR 벤더 특정 프레임의 프레임 바디가 SoC 정보를 포함하기 위해, 프레임 제어 필드의 프레임 바디 존재(present) 비트는 1로 설정될 수 있고, 프레임 바디의 길이 정보가 포함될 수 있다. WUR 벤더 특정 프레임의 프레임 제어 필드가 SoC 정보를 포함하기 위해, 프레임 바디 존재 비트는 0으로 설정될 수 있고, SoC 정보는 길이/기타(Length/Miscellaneous) 필드에 해당하는 비트 5-7을 이용하여 전달될 수 있다. 0으로 설정된 프레임 바디 존재 비트는 프레임 바디가 존재하지 않는 것을 지시할 수 있다. SoC 정보는 SoC 레벨일 수 있다.본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 무선랜 시스템에서 제1 통신 노드로서,
    프로세서(processor);
    상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들을 포함하는 메모리(memory);
    상기 하나 이상의 명령들에 기초하여 동작하는 제1 트랜시버(transceiver); 및
    상기 하나 이상의 명령들에 기초하여 동작하는 제2 트랜시버를 포함하며,
    상기 제1 트랜시버의 동작 대역폭은 상기 제2 트랜시버의 동작 대역폭보다 넓고, 저전력 모드에서 상기 제1 트랜시버는 오프(off) 상태로 동작하고 상기 제2 트랜시버는 온(on) 상태로 동작하고, 상기 제2 트랜시버는 상기 저전력 모드를 지원하기 위해 사용되는, 제1 통신 노드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    시간 윈도우 내에서 상기 제2 트랜시버를 사용하여 모니터링 동작을 수행하고; 그리고
    상기 모니터링 동작에 의해 제2 통신 노드의 제2 웨이크업 프레임(wake-up frame)이 수신되지 않은 경우, 상기 제2 트랜시버를 사용하여 제1 웨이크업 프레임을 전송하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시간 윈도우는 상기 제1 통신 노드와 상기 제2 통신 노드 간의 협의를 통해 설정되는, 제1 통신 노드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    시간 윈도우 내에서 상기 제2 트랜시버를 사용하여 모니터링 동작을 수행하고; 그리고
    상기 모니터링 동작에 의해 제2 통신 노드의 제2 웨이크업 프레임이 수신된 경우, 상기 제1 통신 노드의 제1 웨이크업 프레임의 전송 없이 상기 제1 트랜시버를 사용하여 데이터 프레임을 전송하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 웨이크업 프레임이 유효 웨이크업 프레임인 경우에 상기 제1 웨이크업 프레임의 전송은 생략되고, 상기 유효 웨이크업 프레임은 상기 데이터 프레임의 수신 대상인 제3 통신 노드를 웨이크업 시키는 웨이크업 프레임인, 제1 통신 노드.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 유효 웨이크업 프레임을 판단하는 기준은 상기 제2 웨이크업 프레임의 수신 세기인, 제1 통신 노드.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    시간 윈도우 내에서 상기 제2 트랜시버를 사용하여 모니터링 동작을 수행하고; 그리고
    상기 모니터링 동작에 의해 수신된 제2 통신 노드의 제2 웨이크업 프레임이 제3 통신 노드를 웨이크업 시키는 유효 웨이크업 프레임이 아닌 경우, 상기 제3 통신 노드를 웨이크업 시키기 위해 상기 제2 트랜시버를 사용하여 제1 웨이크업 프레임을 전송하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 트랜시버가 동작하는 제1 채널은 상기 제2 트랜시버가 동작하는 제2 채널과 다른, 제1 통신 노드.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 제1 트랜시버를 사용하여 상기 제2 트랜시버가 지원하는 하나 이상의 채널들을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 요청 프레임을 제2 통신 노드에 전송하고; 그리고
    상기 제1 트랜시버를 통해 웨이크업 프레임이 전송되는 제1 채널을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 응답 프레임을 상기 제2 통신 노드로부터 수신하도록 실행되며,
    상기 웨이크업 응답 프레임에 의해 지시되는 상기 제1 채널은 상기 하나 이상의 채널들 중에서 하나인, 제1 통신 노드.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 웨이크업 프레임을 수신하기 위해 상기 제2 트랜시버를 사용하여 상기 제1 채널에서 모니터링 동작을 수행하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 제1 트랜시버를 통해 제2 통신 노드가 지원하는 하나 이상의 채널들을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 요청 프레임을 상기 제2 통신 노드로부터 수신하고;
    상기 웨이크업 요청 프레임에 의해 지시되는 하나 이상의 채널들 중에서 제1 채널을 웨이크업 프레임의 전송을 위해 사용되는 채널로 결정하고; 그리고
    상기 제1 트랜시버를 사용하여 상기 제1 채널을 지시하는 정보 요소를 포함하는 웨이크업 응답 프레임을 상기 제2 통신 노드에 전송하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 제2 트랜시버를 사용하여 상기 웨이크업 프레임을 상기 제1 채널에서 전송하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 웨이크업 프레임은 ITS(intelligent transportation system) 정보를 포함하는, 제1 통신 노드.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 웨이크업 프레임은 레거시 프리앰블 및 페이로드를 포함하고, 상기 레거시 프레임블이 전송되는 대역폭은 20MHz이고, 상기 페이로드가 전송되는 대역폭은 20MHz보다 작은, 제1 통신 노드.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    SoC(state of charge) 레벨의 정보를 포함하는 웨이크업 프레임을 생성하고;
    상기 제2 트랜시버를 사용하여 상기 웨이크업 프레임을 제2 통신 노드에 전송하고; 그리고
    상기 제1 트랜시버를 사용하여 데이터 프레임을 상기 제2 통신 노드에 전송하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 데이터 프레임은 상기 제2 통신 노드가 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시하는 폴(poll) 프레임이 수신된 경우에 전송되는, 제1 통신 노드.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 폴 프레임은 상기 제2 통신 노드가 위치한 차량이 슬립 상태 또는 웨이크업 상태로 동작하는 것을 지시하는, 제1 통신 노드.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 제2 트랜시버를 통해 웨이크업 프레임을 제2 통신 노드로부터 수신하고;
    상기 웨이크업 프레임에 의해 지시되는 SoC 레벨과 상기 제1 통신 노드가 위치한 차량의 배터리 충전 레벨을 비교하고; 그리고
    상기 배터리 충전 레벨이 상기 SoC 레벨 이하인 경우, 상기 제1 트랜시버는 상기 온 상태로 동작하도록 실행되는, 제1 통신 노드.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 하나 이상의 명령들은,
    상기 제1 트랜시버가 상기 온 상태로 동작하는 것을 지시하는 폴 프레임을 상기 제2 통신 노드에 전송하도록 더 실행되는, 제1 통신 노드.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 배터리 충전 레벨이 상기 SoC 레벨을 초과하는 경우, 상기 제1 트랜시버는 상기 오프 상태를 유지하는, 제1 통신 노드.
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