KR102246464B1

KR102246464B1 - 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감 방법 및 장치

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Publication number: KR102246464B1
Application number: KR1020150114767A
Authority: KR
Inventors: 오종호; 장상현; 권순찬; 윤정민; 임형진
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2015-08-13
Publication date: 2021-04-30
Also published as: WO2017026851A1; US10362539B2; US20180206189A1; CN107710836A; KR20170020073A; ES2763125T3; EP3337246A1; CN107710836B; EP3337246B1; EP3337246A4

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 방법은, 채널 결합(channel bonding) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터 수신 방법으로, 채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭에서 프리앰블이 수신을 모니터링하는 단계; 상기 프리앰블이 수신될 시 상기 프리앰블로부터 데이터 전송 대역폭 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 스위칭 구간 시간 동안 최소 대역폭에서 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭하여 데이터를 수신하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING POWER OF ELECTRONIC DEVICE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력을 절감하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 전자장치가 대기상태에서 소모되는 전력을 절감하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM(Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

이러한 기술적인 추세에 따라 다양한 무선 통신 시스템 중 하나인 WiFi 무선 통신 시스템에서도 데이터의 고속 전송을 위해 채널 결합(Channel Bonding) 방식을 이용하는 기술이 대두되고 있다. WiFi 무선 통신 시스템에서 채널 결합 기술을 사용하는 방식은 기본 대역에 부가적인 대역을 결합(bonding)하여 데이터의 전송률을 증가시키는 방식을 사용한다. 이러한 기술들의 표준 규약을 예를 들어 살펴보면, IEEE 802.11ac 규격은 8개의 20MHz 채널을 결합하여 최대 160MHz 대역폭을 지원하고, IEEE 802.11ay 규격에서도 채널 결합 기술이 적용될 예정이다. 이처럼 채널 결합 기술을 사용하는 경우 전자장치에서의 소모 전력이 증가하는 것은 필연적이다.

한편, 최근 전자장치들은 휴대가 가능한 형태로 제작되고 있으며, 휴대를 위해 소형화 추세에 있다. 전자장치들이 휴대가 가능하기 위해서는 배터리를 사용해야만 한다. 또한 휴대가 가능한 전자장치에서는 배터리의 소모 전력이 매우 큰 이슈가 된다. 왜냐하면, 휴대가 가능한 전자장치들은 배터리의 소모 전력을 줄여야만 전자장치의 사용 시간을 증가시킬 수 있기 때문이다.

그런데, 앞에서 살핀 바와 같이 고속의 데이터를 전송하기 위해 채널 결합을 사용하는 경우 전자장치에서 소모 전력이 증가하게 된다. 반면에 전자장치에서 소모 전력을 줄여야 하는 것은 소형화를 위해서 뿐 아니라 에너지 측면에서도 매우 중요한 요소이다. 따라서 고속의 데이터 전송을 제공하는 채널 결합 기술이 적용되는 경우에 전자장치에서 소모 전력을 줄이기 위한 방법이 요구된다.

본 발명에서는 무선 통신 시스템의 전자장치에서 소모 전력을 줄이기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 발명에서는 채널 결합 기술을 사용하는 무선 통신 시스템에서 전자장치의 소모 전력을 줄이기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은, 채널 결합(channel bonding) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터 수신 방법으로, 채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭에서 프리앰블이 수신을 모니터링하는 단계; 상기 프리앰블이 수신될 시 상기 프리앰블로부터 데이터 전송 대역폭 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 스위칭 구간 시간 동안 최소 대역폭에서 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭하여 데이터를 수신하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치는, 채널 결합(channel bonding) 방식으로 데이터를 수신하기 위한 수신 장치로, 미리 설정된 전체 대역폭 또는 전체 대역 중 일부 대역을 이용하여 신호를 송신 또는 수신하는 무선 통신부; 송신할 신호의 부호화 및 변조하여 상기 무선 통신부로 출력하고, 상기 무선 통신부로부터 수신된 신호를 복조 및 복호하는 모뎀; 및 상기 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭에서 프리앰블의 수신을 모니터링하고, 상기 프리앰블이 수신될 시 상기 프리앰블로부터 데이터 전송 대역폭 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 획득하며, 상기 획득된 스위칭 구간 시간 동안 최소 대역폭에서 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭하여 데이터를 수신하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 방법은, 채널 결합(channel bonding) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법으로, 채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭으로 전송 가능한 프리앰블을 생성하는 단계; 상기 생성된 프리앰블을 각 최소 대역폭 단위로 복사하여 전체 대역으로 전송하는 단계; 상기 전체 대역으로 프리앰블 송신 후 스위칭 구간(SI) 시간(duration) 동안 추가 프리앰블 및 데이터 전송을 지연하는 단계; 및 상기 지연된 추가 프리앰블 및 데이터를 전체 대역폭 중 설정된 대역으로 송신하는 단계;를 포함하며,

상기 프리앰블은, 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치는, 채널 결합(channel bonding) 방식으로 데이터를 송신하기 위한 송신 장치로, 미리 설정된 전체 대역폭 또는 전체 대역 중 일부 대역을 이용하여 신호를 송신 또는 수신하는 무선 통신부; 송신할 신호의 부호화 및 변조하여 상기 무선 통신부로 출력하고, 상기 무선 통신부로부터 수신된 신호를 복조 및 복호하는 모뎀; 및 상기 채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭으로 전송 가능한 프리앰블을 생성하고, 상기 생성된 프리앰블을 각 최소 대역폭 단위로 복사하여 상기 무선 통신부에서 전체 대역으로 전송하도록 제어하며, 상기 전체 대역으로 프리앰블을 송신하도록 제어한 후 스위칭 구간(SI) 시간(duration) 동안 추가 프리앰블 및 데이터 전송을 지연하고, 상기 지연된 추가 프리앰블 및 데이터를 전체 대역폭 중 설정된 대역으로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하며,

본 발명을 적용하면, 채널 결합을 사용하는 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 소모 전력을 줄일 수 있는 이점이 있다. 이를 통해 휴대가 가능한 전자장치에서 사용 시간을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 개념적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따라 아이들 모드에서 전력소모를 줄이기 위한 제1노드의 기능적 내부 블록 구성도,
도 3은 본 발명에 따라 아이들 모드에서 전력소모를 줄이기 위한 제2노드의 기능적 내부 블록 구성도,
도 4a 및 도 4b는 채널 결합을 사용하는 무선 통신 시스템에서 본 발명을 적용한 경우의 프레임 구조도,
도 5a 내지 도 5d는 채널 결합을 사용하는 다른 무선 통신 시스템에서 본 발명을 적용한 경우의 프레임 구조도,
도 6은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 대역폭 변경 능력 정보가 방송 신호에 포함되는 경우의 일 예시도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 구간 요청 프레임의 구성을 예시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노드에서 아이들 모드에서 데이터 수신 모드로의 전환 시 제어 흐름도,
도 9는 최소 대역에서 모니터링 중 대역을 확장하여 데이터를 수신하는 경우를 설명하기 위한 프레임의 개념도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 이하에 첨부된 본 발명의 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 도면에 예시된 형태 또는 배치 등에 본 발명이 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 개념적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 서로 다른 3개의 무선 노드들(100, 200A, 200B)이 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 상호간 무선 통신을 수행하는 형상을 도시하였다. 또한 서로 다른 3개의 노드들 중 하나의 제1노드(100)는 액세스 포인트(Access Point, AP)가 될 수도 있고, 제2노드(200A) 또는 제3노드(200B)는 이동 가능한 노드 예컨대, 이동 단말(예를 들어, 스마트 폰, 노트북, 태블릿 컴퓨터 등)이 될 수도 있다. 다른 예로 제1노드(100)와 제2노드(200A) 및 제3노드(200B) 또한 모두 동일한 이동 노드가 될 수도 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1노드(100)는 액세스 포인트인 경우를 가정하여 설명하기로 한다.

또한 제1노드(100)와 제2노드(200A) 및 제3노드(200B)는 본 발명에 따라 채널 결합 기술을 사용하는 무선 통신 기술을 적용할 수 있는 노드들로 가정한다. 채널 결합 기술을 사용하는 무선 통신 표준 규약을 예를 들면, IEEE 802.ax 규약 또는 IEEE 802.11ay 규약 등이 있다.

상기한 규약에 따라 통신을 수행하는 각각의 노드들(100, 200A, 200B)은 캐리어 센싱(Carrier Sensing)을 위한 신호들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 가령, 제1노드(100)는 인접한 노드들(200A, 200B)로 자신의 존재 및 공통 데이터 전송을 위한 제어 정보를 제공하기 위해 캐리어 센싱 신호 및 공통 제어 신호를 송신할 수 있다. 제1노드(100)로부터 송신된 캐리어 센싱 신호 및 공통 제어 신호를 수신하는 노드를 제2노드(200A)라 가정하여 설명하기로 하자.

제2노드(200A)는 제1노드(100)가 전송한 캐리어 센싱 신호 및 공통 제어 신호를 수신하여 제1노드(100)의 존재를 확인하고, 공통 데이터 전송을 위한 제어 정보로부터 제1노드(100)의 능력 정보를 획득할 수 있다.

제2노드(200A) 또한 제1노드(100)와 동일하게 캐리어 센싱 신호 및 공통 제어 신호를 전송할 수 있다. 그러면 제1노드(100)는 제2노드(200A)가 전송한 캐리어 센싱 신호 및 공통 제어 신호를 수신하여 제2노드(200A)의 존재를 확인하고, 공통 데이터 전송을 위한 제어 정보를 획득할 수 있다.

이상에서는 각 제1노드(100)와 제2노드(200) 상호간 존재의 확인 및 공통 데이터 전송을 위한 각 노드의 제어 정보를 획득하는 동작을 설명하였다. 이상에서 상술한 동작은 제1노드(100)와 제3노드(200B) 간에도 동일하게 이루어질 수 있으며, 제2노드(200A)와 제3노드(200B) 간에도 동일한 절차가 이루어질 수 있다.

그러면 이하에서 제1노드(100)의 내부 구성과 제2노드(200A) 또는 제3노드(200B)의 내부 구성에 대하여 살펴보기로 하자.

도 2는 본 발명에 따라 아이들 모드에서 전력소모를 줄이기 위한 제1노드의 기능적 내부 블록 구성도이다.

도 2는 앞서 설명한 제1노드(100)를 AP로 가정한 경우의 블록 구성임에 유의하자. 만일 제1노드(100)가 AP가 아닌 이동 노드인 경우 후술할 도 3의 내부 블록 구성을 가질 수 있다.

AP 무선 통신부(201)는 송신할 신호를 설정된 대역으로 대역 상승 변환 및 전력 증폭하여 안테나(ANT)를 통해 전송한다. 또한 AP 무선 통신부(201)는 안테나(ANT)로부터 수신된 신호를 저잡음 증폭 및 대역 하강 변환하여 기저대역의 신호로 변환한 후 AP 모뎀(203)로 출력할 수 있다.

AP 모뎀(203)은 송신할 신호를 부호화(coding) 및 변조하고, 필요에 따라서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 AP 무선 통신부(201)로 출력할 수 있다. 또한 AP 모뎀(203)은 AP 무선 통신부(201)로부터 수신된 데이터를 복조 및 복호하여 AP 제어부(205)로 출력할 수 있다.또한 경우에 따라서 AP 모뎀(203)은 AP 무선 통신부(201)로부터 아날로그 신호가 수신될 시 이를 디지털 신호로 변환할 수 있다.

AP 제어부(205)는 채널 결합 방식을 사용하는 무선 통신 방식에 대응하여 AP에서 수행하는 통신의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 AP 제어부(205)는 AP 무선 통신부(201)의 전원 온/오프는 물론 특정 대역으로의 스위칭 또는 둘 이상의 채널 결합을 통해 데이터를 수신하기 위한 채널 설정 등을 제어할 수 있다. 만일 AP 모뎀(203)이 통신 프로세서(communication processor) 형태로 구현된다면, AP 무선 통신부(201)의 제어를 통신 프로세서에서 수행하도록 구성할 수도 있다. 다만, 본 발명에서는 기능적인 동작을 예시한 도면이므로, 모든 제어 기능을 AP 제어부(205)에서 처리하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다. 따라서 도 2에서 AP 제어부(205)에서 AP 무선 통신부(201)로의 점선은 AP 무선 통신부(201)의 전원 온/오프는 물론 특정 대역으로의 스위칭 또는 둘 이상의 채널 결합을 통해 데이터를 수신하기 위한 채널 설정 등을 제어하기 위한 신호의 경로를 예시한 것이다. AP 제어부(205)에서 본 발명에 따라 수행되는 동작들은 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 설명하기로 하자.

AP 메모리(207)는 AP 제어부(205)의 제어 시 발생되는 데이터 또는 AP 제어부(205)에서 제어를 위해 필요한 데이터 등을 저장할 수 있다. 가령, AP 메모리(207)는 AP의 통신 방식에 필요한 각종 제어 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 AP 메모리는 롬(ROM) 또는/및 램(RAM) 등의 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 메모리(207)의 구성 형식에 제약을 두지는 않음에 유의하자.

네트워크 인터페이스(209)는 AP가 인터넷(internet) 또는 이동통신 네트워크 등과 같은 네트워크와 연결되어 데이터를 송신 및 수신할 시 해당 네트워크와 통신하기 위한 데이터 인터페이스를 수행할 수 있다. 이러한 네트워크 인터페이스(209)는 일반적으로 널리 알려진 기술이므로, 여기서는 상세히 설명하지 않기로 한다.

도 3은 본 발명에 따라 아이들 모드에서 전력소모를 줄이기 위한 제2노드의 기능적 내부 블록 구성도이다.

도 3에 예시한 제2노드의 기능적 내부 블록 구성도에서는 사용자가 휴대하는 단말인 경우를 가정하여 예시하였음에 유의하자. 사용자가 휴대하는 단말은 앞에서 예시한 바와 같이 스마트 폰, 핸드폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등의 다양한 형태 중 하나가 될 수 있다.

단말 무선 통신부(301)는 송신할 신호를 설정된 대역으로 대역 상승 변환 및 전력 증폭하여 안테나(ANT)를 통해 전송한다. 또한 단말 무선 통신부(301)는 안테나(ANT)로부터 수신된 신호를 저잡음 증폭 및 대역 하강 변환하여 기저대역의 신호로 변환한 후 단말 모뎀(303)로 출력할 수 있다. 이러한 단말 무선 통신부(301)는 앞서 설명한 도 2의 AP 무선 통신부(201)와 동일한 구성을 가질 수 있다.

단말 모뎀(303)은 송신할 신호를 부호화(coding) 및 변조하고, 필요에 따라서는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 단말 무선 통신부(301)로 출력할 수 있다. 또한 단말 모뎀(303)은 단말 무선 통신부(301)로부터 수신된 데이터를 복조 및 복호하여 단말 제어부(305)로 출력할 수 있다.또한 경우에 따라서 단말 모뎀(303)은 단말 무선 통신부(301)로부터 아날로그 신호가 수신될 시 이를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 단말 모뎀(303) 또한 앞서 설명한 AP 모뎀(203)과 동일한 구성을 가질 수 있다.

단말 제어부(305)는 단말에서 이루어지는 동작의 전반적인 제어를 수행한다. 또한 단말 제어부(305)는 본 발명에 따라 채널 결합 방식을 사용하는 통신의 동작을 제어할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 단말 제어부(305)는 단말 무선 통신부(301)의 전원 온/오프는 물론 특정 대역으로의 스위칭 또는 둘 이상의 채널 결합을 통해 데이터를 수신하기 위한 채널 설정 등을 제어할 수 있다. 만일 단말 모뎀(303)이 통신 프로세서(communication processor) 형태로 구현된다면, 단말 무선 통신부(301)의 제어를 통신 프로세서에서 수행하도록 구성할 수도 있다. 다만, 본 발명에서는 기능적인 동작을 예시한 도면이므로, 모든 제어 기능을 단말 제어부(305)에서 처리하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다. 따라서 도 3에서 단말 제어부(305)에서 단말 무선 통신부(301)로의 점선은 단말 무선 통신부(301)의 전원 온/오프는 물론 특정 대역으로의 스위칭 또는 둘 이상의 채널 결합을 통해 데이터를 수신하기 위한 채널 설정 등을 제어하기 위한 신호의 경로를 예시한 것이다. 단말 제어부(305)에서 이루어지는 이러한 제어 및 단말에서 본 발명에 따른 동작의 제어에 대하여는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 설명하기로 하자.

단말 메모리(307)는 사용자의 필요에 의한 데이터를 저장할 수 있으며, 단말 제어부(305)의 제어에 필요한 데이터 및 단말 제어부(305)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다. 이러한 단말 메모리(307)는 롬(ROM) 또는/및 램(RAM) 또는/및 하드디스크 또는/및 CD-ROM 또는/및 DVD 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다.

입력부(309)는 사용자가 단말에 명령 또는 데이터 등을 입력하기 위한 입력 수단으로, 다수의 키들 또는/및 터치스크린 또는/및 음성인식 또는/및 문자 인식 등 다양한 형태의 입력 수단이 될 수 있다.

표시부(311)는 단말의 현재 상태 또는 동작 상태 등을 표시하기 위한 출력 수단으로, LCD 또는/및 LED 또는/및 스피커 또는/및 진동 모터 등의 다양한 출력 수단으로 구성할 수 있다.

그러면 이상에서 설명한 도 1 내지 도 3의 구성을 이용하여 본 발명이 적용되는 무선 통신 방식에 대하여 살펴보기로 한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 채널 결합 기술을 사용하는 무선 통신 시스템에서 전자장치들의 각 모드들에 대하여 살펴보기로 하자. 채널 결합 기술을 사용하는 무선 통신 시스템의 전자장치들은 크게 슬립 모드(sleep mode), 아이들 모드(idle mode) 및 송/수신 모드(TRX mode)로 구분할 수 있다.

여기서 슬립 모드란, 전자장치에서 해당 무선 통신 기술을 사용하지 않는 상태를 의미한다. 가령, 전자장치의 WiFi 모듈의 전원을 오프시킨 상태가 될 수 있다. 예컨대, 도 2 또는 도 3에서 무선 통신부(201, 301) 또는/및 모뎀(203, 303)의 전원이 오프된 상태가 될 수 있다.

다음으로 아이들 모드란, 데이터의 송신 및 수신을 대기하는 상태를 의미한다. 예를 들어, WiFi 모듈에 전원이 투입된 상태이고, 다른 전자장치와 통신을 위해 자신의 정보를 방송하거나 또는 다른 전자장치로부터 방송되는 신호를 수신하고, 데이터의 송신 또는 수신 요청이 있는지 등에 대한 검사를 수행하는 모드가 될 수 있다. 예컨대, 도 2 또는 도 3에서 무선 통신부(201, 301) 또는/및 모뎀(203, 303)의 전원이 온 되어 있는 상태이며, 도 1에서 설명한 바와 같이 캐리어 센싱을 수행하고, 공통 제어 신호를 수신하며, 이후 데이터의 송신이 이루어지는가를 검사하는 동작이 될 수 있다.

마지막으로 송/수신 모드란, 해당 무선 통신 기술을 이용하여 다른 전자장치와 데이터를 상호간 주고받는 모드를 의미한다. 예컨대, 도 2 또는 도 3에서 무선 통신부(201, 301) 또는/및 모뎀(203, 303)의 전원이 온 되어 있는 상태이며, 도 1에서 설명한 바와 같이 캐리어 센싱을 수행하고, 공통 제어 신호를 수신한 상태이며, 필요에 의해 데이터의 송신 또는 수신이 이루어지는 상태가 될 수 있다.

이상의 3가지 모드들 중 슬립 모드에서는 전력 소모가 없는 상태 또는 최소화되어 있는 상태이다. 또한 송/수신 모드는 데이터를 송신 또는 수신하기 위해서는 반드시 전력을 소모해야만 하는 모드이다. 하지만, 실제로 전자장치에서 전력 소모에 가장 큰 비중을 차치하는 모드는 대체로 아이들 모드가 될 수 있다. 왜냐하면, 아이들 모드는 통신을 위해 다른 전자장치들로부터의 신호를 수신하기 위해 즉, 캐리어 센싱, 공통 제어 신호의 수신 및 데이터가 수신되는지 여부를 검사하기 위해 수신 모듈을 계속 구동시켜야 하며, 다른 전자장치들로 자신의 상태를 알리기 위해 주기적으로 자신의 정보를 방송해야만 하기 때문이다.

따라서 본 발명에서는 이러한 아이들 모드에서 소모되는 전력을 줄일 수 있는 방법 및 장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 4a 및 도 4b는 채널 결합을 사용하는 무선 통신 시스템에서 본 발명을 적용한 경우의 프레임 구조도이다.

먼저 도 4a와 도 4b는 모두 IEEE 802.11ax 기술에 본 발명이 적용된 경우를 예시한 도면이다. 또한 도 4a에서는 설명의 편의를 위해 하나의 대역만을 예시한 경우이며, 도 4b는 결합 가능한 서로 다른 대역들을 함께 도시한 도면이다. 도 4a 및 도 4b에 예시한 IEEE 802.11ax 기술은 2.4/5GHz 대역에서만 채널 결합 없이 통신을 수행할 수 있는 종래(legacy)의 무선 통신 방식과 호환하기 위한 필드들과 채널 결합(channel bonding)을 통해 통신을 수행하기 위한 필드들로 구성된다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 채널 결합 없이 통신을 수행하는 기존(Legacy)의 무선 통신 방식과 호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 필드들로 L-STF(Legacy Short Training Field)(401), L-LTF(Legacy Long Training Field)(402), L-SIG(Legacy SIGnal Field)(403), HE-SIG(High Efficiency-SIGnal Field)(404)가 존재한다. 또한 상기 필드들 중 L-STF(401), L-LTF(402) 및 L-SIG(403)의 필드들은 앞서 설명한 바와 같이 캐리어 센싱(carrier sensing)을 위한 필드들이며, HE-SIG(404)는 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호(common information for Data)를 전송하기 위한 필드이다.

또한 이후에 본 발명에 따른 스위칭 구간(Switching Interval, SI)(410)을 포함하며, IEEE 802.11ax 기술에 따른 HE-STF(High Efficiency-Short Training Field)(421), HE-LTFs(High Efficiency-Long Training Fields)(422) 및 데이터 프레임(Data)(423)을 포함한다.

이를 도 4b를 참조하여 좀 더 상세히 살펴보기로 하자. 도 4b는 채널 결합 기술을 사용하는 경우를 이해를 돕기 위해 예시한 도면이다. 도 4b에서 가로축은 시간(time) 축이며, 세로축은 주파수(frequency) 축이다. 주파수 축으로 살펴보면, 제1대역(400A), 제2대역(400B), 제3대역(400C) 및 제4대역(400D)을 예시하였다.

종래의 시스템은 하나의 대역만을 사용할 수 있다. 이하의 설명에서는 종래 시스템에서 사용할 수 있는 하나의 대역을 제1대역(400A)이라 가정하여 설명하기로 한다. 반면에 채널 결합을 사용하는 통신 규격에 따르면, 데이터를 전송할 경우 하나 또는 서로 다른 2개 이상의 대역으로 데이터를 송신할 수 있다. 이때, 둘 이상의 서로 다른 대역으로 데이터를 전송하는 것을 채널 결합이 한다. 또한 IEEE 802.11ax 시스템에서 하나의 대역을 통해 데이터를 전송하는 경우에도 제1대역(400A), 제2대역(400B), 제3대역(400C) 및 제4대역(400D) 중 어느 하나의 대역을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

또한 도 4b에 예시한 바와 같이 기존(Legacy)의 무선 통신 방식과 호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 L-STF(401), L-LTF(402), L-SIG(403), HE-SIG(404)의 필드들은 동일한 데이터를 복사(duplicated)하여 모든 대역에서 동일하게 전송한다.

또한 이후 본 발명에서는 스위칭 구간(SI)(410)을 두고 있다. 그러면 본 발명에서 이러한 스위칭 구간(410)을 두는 이유를 도 1의 네트워크를 가정하여 살펴보기로 하자.

제1노드(100), 제2노드(200A) 및 제3노드(200B)가 모두 채널 결합을 통해 데이터를 송신 및 수신할 수 있는 단말로 가정하자. 또한 제1노드(100), 제2노드(200A) 및 제3노드(200B)가 모두 아이들 모드인 경우를 가정하자. 즉, 도 2 및 도 3의 무선 통신부(201, 301)와 모뎀(203, 303) 및 제어부(205, 305)가 모두 구동되어야 한다. 또한 이때, 무선 통신부(201, 301)는 제1대역(400A), 제2대역(400B), 제3대역(400C) 및 제4대역(400D)의 전체 대역을 수신 대역으로 설정하고, L-STF(401), L-LTF(402), L-SIG(403), HE-SIG(404)의 필드들을 수신하게 된다.

이처럼 전체 대역을 수신 대역으로 설정하여 L-STF(401), L-LTF(402), L-SIG(403), HE-SIG(404)의 필드들을 수신하게 되는 경우 각 노드들의 무선 통신부(201, 301)와 모뎀(203, 303)은 신호의 수신 및 수신된 신호의 복조/복호를 위한 동작을 수행하게 된다. 따라서 매우 많은 전력을 소모하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 각 노드들(100, 200A, 200B)은 특정한 하나의 대역으로만 L-STF(401), L-LTF(402), L-SIG(403), HE-SIG(404)의 필드들을 수신하도록 설정한다. 이때, 앞에서 설명한 바와 같이 L-STF(401), L-LTF(402), L-SIG(403), HE-SIG(404)의 필드들은 모두 동일한 데이터가 복사되어 각 대역 별로 전송되므로, 하나의 대역만을 통해 각각의 필드들을 수신하여도 실제 획득할 수 있는 데이터는 동일한 데이터가 될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 각 노드들(100, 200A, 200B)은 전체 대역(400A, 400B, 400C, 400D)을 통해 데이터를 수신하지 않고, 하나의 대역으로만 데이터를 수신할 수 있다.

이때, 하나의 대역을 설정하는 가장 손쉬운 방법은 종래의 시스템과 호환이 가능한 제1대역(400A)으로 설정할 수 있다. 하지만, 각 노드들마다 특정한 대역에서의 수신 성능이 열화될 수 있으므로, 각 노드마다 전체 대역(400A, 400B, 400C, 400D) 중에서 최적의 대역을 선택하여 수신 대역으로 설정하도록 하는 방식도 가능하다. 이처럼 특정한 하나의 대역을 선택하여 캐리어 센싱 및 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호를 전송하는 필드를 수신하도록 하는 것은 모든 대역들(400A, 400B, 400C, 400D)에서 전송되는 데이터가 동일하기 때문에 가능하다.

이때, 본 발명에 따른 스위칭 구간(410)을 두는 이유를 살펴보기로 하자.

가령, 제1노드(100)가 제2노드(200A)로 데이터를 전송하고자 하는 경우 HE-SIG(404) 필드를 통해 어떠한 대역을 통해 데이터를 전송할 것인지를 미리 알리게 된다. 예를 들어 제1노드(100)가 제1대역(400A) 및 제2대역(400B)을 통해 채널 결합(Channel Bonding) 방식으로 데이터를 전송하고자 하는 경우 HE-SIG(404) 필드를 통해 제1대역(400A) 및 제2대역(400B)을 통해 채널 결합(Channel Bonding) 방식으로 데이터를 전송함을 제2노드(200A)로 알리게 된다.

그러면 제2노드(200A)는 HE-SIG(404) 필드를 통해 제1대역(400A) 및 제2대역(400B)을 통해 채널 결합(Channel Bonding) 방식으로 데이터를 전송됨을 인지할 수 있다. 따라서 제2노드(200A)는 하나의 대역만을 모니터링하다가 적어도 하나의 다른 대역으로 대역을 확장하여 데이터를 수신해야 한다. 이때, 수신기인 제2노드(200A)는 무선 통신부(301)가 현재 수신하고 있는 대역 이외의 다른 대역으로부터 데이터를 수신하기 위해 무선 통신부(301)의 수신 대역을 확장해야만 한다. 이러한 시간적인 여유를 확보하기 위해 본 발명에서는 스위칭 구간(410)을 두도록 한다.

또한 이러한 스위칭 구간(410)에 대한 정보는 HE-SIG 필드(404)를 통해 전송할 수 있다. 즉, 데이터 전송에 필요한 정보를 제공하는 HE-SIG 필드(404)는 본 발명에 따라 하기의 정보를 전송해야 한다.

(1) 전체 대역폭(Total BW(Band Width)) 정보

(2) 해당 단말로 데이터가 전송되는 대역폭(BW per UE for OFDMA(Data BW))

(3) 스위칭 구간의 시간(SI duration)

이와 같은 정보를 획득하면, 제2노드(200A)는 전체 대역폭 정보와 자신에게 전송되는 데이터의 대역 정보 및 스위칭 구간(410)의 시간 정보를 획득할 수 있으므로, 스위칭 구간(410) 이후 제1노드(100)가 데이터 프레임(423)에서 전송하는 데이터를 획득할 수 있다. 이때, 데이터 프레임(423)에서 수신되는 데이터를 획득하기 위해서는 IEEE 802.11ax 표준에 따른 HE-STF(421), HE-LTFs(422) 필드들을 이용하여 데이터를 수신할 수 있게 된다.

이상의 설명에서는 하나의 대역에서 둘 이상의 대역으로 확장하는 경우만을 예로 설명하였으나, 하나의 대역에서 다른 대역으로 이동하여 데이터가 전송될 수도 있다. 가령, 제1노드(100)가 제2노드(200A)로 데이터를 전송하는 경우이고, 제2노드(200A)는 본 발명을 적용하여 제1대역(400A)만을 모니터링하고 있는 경우를 가정하자. 이러한 경우 제1노드(100)가 제1대역(400A)이 아닌 제2대역(400B) 또는 제3대역(400C) 또는 제4대역(400D) 중 어느 한 대역으로 데이터를 전송할 수도 있다. 이처럼 대역이 변경되는 경우에도 제2노드(200A)는 캐리어 센싱 및 데이터 전송을 위한 필드를 수신한 후 데이터를 수신하기 위한 대역의 변경이 필요하다. 따라서 제2노드(200A)는 이처럼 데이터 수신을 위한 대역 변경을 위해서는 스위칭 구간(410)을 이용하여 대역 변경을 수행할 수 있다. 이후의 동작은 채널 결합을 수행하는 경우와 동일한 방법으로 데이터를 수신할 수 있다.

다른 무선 통신 시스템에 본 발명의 실시 예를 적용하는 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 살펴보기로 하자.

도 5a 내지 도 5d는 채널 결합을 사용하는 다른 무선 통신 시스템에서 본 발명을 적용한 경우의 프레임 구조도이다.

먼저 도 5a 내지 도 5d는 모두 IEEE 802.11ay 기술에 본 발명이 적용된 경우를 예시한 도면이다. 또한 도 5a와 도 5b에서는 앞서 설명한 도 4a에서와 동일하게 설명의 편의를 위해 하나의 대역만을 예시한 경우이다. 도 5c는 도 5a의 방식으로 결합 가능한 서로 다른 대역들을 함께 도시한 도면이며, 도 5d는 도 5b의 방식으로 결합 가능한 서로 다른 대역들을 함께 도시한 도면이다. 또한 도 5a 내지 도 5d는 IEEE 802.11ay 기술을 적용한 경우로, 60GHz 대역에서 채널 결합이 이루어지는 무선 통신 표준 규약에 본 발명을 적용한 예시도이다.

먼저 도 5a를 참조하면, 종래(legacy)의 무선 통신 방식과 호환(backward compatibility)하기 위한 필드들과 데이터를 전송하기 위한 필드들로 구성된다.

도 5a를 참조하면, 기존(Legacy)의 무선 통신 방식과 호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 필드들로 L-STF(Legacy Short Training Field)(501), L-CEF(Legacy Channel Estimation Field)(502), L-Header(Legacy Header)(503), NG-Header(New Generation Header)(504)가 존재한다. 도 5a를 참조하면, 일반적인 필드 형태로 NG-header(504a)를 구성한 경우를 예시하고 있다.

그러면 도 5a의 필드들이 적용되는 예를 도 5c를 참조하여 좀 더 상세히 살펴보기로 하자. 도 5c는 도 5a와 같이 구성된 필드들을 이용하여 채널 결합 기술을 사용하는 경우의 채널 구성을 이해를 돕기 위해 예시한 도면이다.

도 5c에서도 앞서 설명한 도 4b와 같이 가로축은 시간(time) 축이며, 세로축은 주파수(frequency) 축이다. 주파수 축으로 살펴보면, 제1대역(500A), 제2대역(500B), 제3대역(500C) 및 제4대역(500D)을 예시하였다.

도 5c는 채널 결합을 사용하지 않는 시스템과의 호환하기 위한 하나의 대역과 채널 결합 기술을 사용하는 다른 대역들을 함께 예시한 것이다. 이하의 설명에서는 채널 결합을 사용하지 않는 종래 시스템에서 사용할 수 있는 하나의 대역을 제1대역(400A)이라 가정하여 설명하기로 한다. 반면에 채널 결합을 사용하는 무선 통신 규격에 따르면, 데이터를 전송할 경우 하나 또는 서로 다른 2개 이상의 대역으로 데이터를 송신할 수 있다. 이때, 둘 이상의 서로 다른 대역으로 데이터를 전송하는 것을 채널 결합이라 한다. 또한 IEEE 802.11ay 시스템에서 하나의 대역을 통해 데이터를 전송하는 경우에도 제1대역(400A), 제2대역(400B), 제3대역(400C) 및 제4대역(400D) 중 어느 하나의 대역을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

또한 도 5c에 예시한 바와 같이 기존(Legacy)의 무선 통신 방식과 호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 L-STF(501), L-CEF(502), L-Header(503), NG-Header(504a)의 필드들은 동일한 데이터를 복사(duplicated)하여 모든 대역에서 동일하게 전송한다. 또한 앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 스위칭 구간(SI)(510)을 두고 있다. 이러한 스위칭 구간(510)을 두는 이유는 앞서 설명한 도 4a 및 도 4b에서와 동일하므로 이유에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 5c에 예시한 바와 같이 스위칭 구간(510) 이후에는 NG-Preamble(521) 및 데이터(522) 프레임들이 위치할 수 있다. 데이터(522) 프레임들에서는 앞서 설명한 바와 같이 서로 다른 2개 이상의 대역을 채널 결합(Channel bonding)하여 데이터를 전송할 수 있다. 또한 이처럼 스위칭 구간(510)을 갖는 경우 스위칭 구간의 시간 및 전체 대역폭의 정보를 전송할 수 있다. 이러한 정보들은 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호를 전송하는 NG-Header(504a)를 통해 전송할 수 있다. 즉, NG-Header(504a)에는 하기 정보를 포함할 수 있다.

(1) 전체 대역폭(Total BW(Band Width)) 정보

(2) 스위칭 구간의 시간(SI duration)

또한 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호는 NG-Preamble(521) 및 데이터(522) 프레임들에 대한 공통 제어 정보를 포함할 수 있다.

다음으로 도 5b를 살펴보기로 하자. 도 5b의 경우는 도 5a와 대비할 때, 오버헤더(overhead)를 줄이기 위한 방식이다. 즉, 도 5a에서는 NG-header(504a)가 필드로 구성되어 있다. 반면에 도 5b에서는 NG-header(504b)를 하나의 필드로 구성하지 않고, 가드밴드를 통해 전송하도록 하는 경우를 예시한 도면이다.

일반적으로 무선 통신 단말에서 하나의 대역을 통해 데이터를 송신하거나 수신하는 경우 수신 장치에서는 하나의 대역 내에 신호를 수신하기 위해 가드밴드에서도 신호를 수신할 수 있다. 가령, 특정한 대역이 20MHz의 대역을 갖는다고 가정하면, 수신기에서 수신하는 대역은 20MHz보다 넓은 대역으로 신호를 수신해야만 원하는 대역에서 정확한 신호를 획득할 수 있다. 이때, 20MHz의 대역보다 넓은 대역을 선택하는 경우는 수신 대역보다 너무 넓은 대역을 선택하는 경우 인접한 대역의 신호를 함께 수신할 수 있으므로, 주파수 선택도(첨예도)에 대한 조절이 필요하다. 이처럼 수신기는 원하는 특정 대역을 통해 신호를 수신하는 경우 가드밴드에서도 일정한 신호를 수신하게 된다. 이러한 점에 착안하여 본 발명에서는 도 5b와 같이 가드밴드 영역에 NG-header(504b)를 위치시키는 방식을 예시한 것이다.

도 5b와 같이 가드밴드 영역에서 NG-header(504b)를 송신하는 경우 도 5b에 예시한 바와 같이 L-Header(503)의 전송 구간에 대응하는 가드밴드에서 전송하도록 할 수 있다. 수신기의 성능 즉, 단말 무선 통신부(301)의 성능 및 신호의 획득 확률에 따라 NG-header(504b)의 길이를 더 길게 또는 더 짧게 전송하는 것도 가능할 수 있다. 가령, L-STF(501)의 시작시점부터 L-Header(503)까지의 길이에 NG-header(504b)를 소정 횟수만큼 반복하여 전송하거나 또는 L-STF(501)의 가드밴드에서 또는 L-CEF(502)의 가드밴드에서 전송하도록 구성할 수도 있다.

도 5b에서와 같이 가드밴드에서 NG-header(504b)를 전송하는 경우 특정한 비트 값을 이용하여 데이터를 전송하기 보다는 미리 약속된 시퀀스를 이용하여 정보를 전송하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 가령, NG-header(504b)를 통해 전송되는 정보는 도 5c에서 설명한 바와 같이 전체 대역폭(Total BW(Band Width)) 정보, 스위칭 구간의 시간(SI duration)을 포함할 수 있다. 전체 대역폭에 대한 정보와 스위칭 구간에 대한 정보를 매핑하기 위한 특정 시퀀스들을 이용하여 원하는 정보를 전송할 수 있다. 따라서 NG-header(504b)를 특정 시쿤스를 이용하여 전체 대역폭 정보 및 SI의 길이를 매핑하고, 이 시퀀스를 획득함으로써 전체 대역폭 및 SI 길이 정보를 수신기에서 파악할 수 있도록 구성할 수도 있다.

이처럼 도 5b에서는 NG-header(504b)를 가드밴드를 이용하므로, 도 5b의 경우에는 본 발명에 따른 스위칭 구간(510)이 L-Header(503) 이후에 위치하게 된다. 스위칭 구간(510)의 이후에는 도 5a와 도 5b가 모두 동일하게 NG-Preamble(521) 및 데이터(522) 필드들이 위치할 수 있다.

다음으로 도 5b의 필드들이 적용되는 예를 도 5d를 참조하여 좀 더 상세히 살펴보기로 하자. 도 5d는 도 5b와 같이 구성된 필드들을 이용하여 채널 결합 기술을 사용하는 경우의 채널 구성을 이해를 돕기 위해 예시한 도면이다.

도 5d에서도 앞서 설명한 도 5c와 같이 가로축은 시간(time) 축이며, 세로축은 주파수(frequency) 축이다. 주파수 축으로 살펴보면, 제1대역(500A), 제2대역(500B), 제3대역(500C) 및 제4대역(500D)을 예시하였다.

도 5d에 예시한 각각의 대역들(500A, 500B, 500C, 500D) 중 적어도 하나의 대역은 채널 결합 기술을 사용할 수 없는 노드가 사용하는 대역이 될 수 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 채널 결합 기술을 사용할 수 없는 노드가 사용하는 대역을 제1대역(500A)이라 가정하기로 한다. 즉, 하나의 대역만을 사용하는 표준 규격에 따른 노드와 호환성을 제공하기 위한 대역을 제1대역(500A)으로 가정한 것이다.

또한 제1대역(500A)은 채널 결합 기술을 사용할 수 없는 노드에 할당될 수도 있으며, 동시에 다른 대역과 채널 결합 기술이 적용될 수도 있다. 즉, 특정한 노드가 제1대역(500A), 제2대역(500B) 및 제3대역(500C)의 3개 대역을 채널 결합하여 데이터를 전송할 수도 있고, 2개의 대역을 채널 결합하여 데이터를 전송할 수도 있으며, 4개의 대역 모두를 채널 결합하여 데이터를 전송할 수도 있다. 또한 도 5d에서는 4개의 대역으로 구분하여 설명하고 있으나, 대역의 수는 사용하는 시스템에 할당된 주파수에 따라 보다 많은 대역으로 구분될 수도 있음에 유의하자.

또한 IEEE 802.11ay 시스템에서 앞에서 설명한 바와 같이 하나의 대역을 통해 데이터를 전송하는 경우에도 제1대역(400A), 제2대역(400B), 제3대역(400C) 및 제4대역(400D) 중 어느 하나의 대역을 이용하여 통신을 수행할 수 있다.

또한 도 5d에 예시한 바와 같이 기존(Legacy)의 무선 통신 방식과 호환성(backward compatibility)을 제공하기 위한 L-STF(501), L-CEF(502), L-Header(503) 필드가 위치하고, NG-Header(504b)의 필드들은 가드밴드에 위치시키고 있다. 따라서 가드밴드는 전체 대역폭(total BW) 이내에 존재해야 하므로, 도 5d에 예시한 바와 같이 제1대역(500A)과 제2대역(500B) 사이에 하나의 NG-Header(504b)가 위치할 수 있으며, 제2대역(500B)과 제3대역(500C) 사이에 하나의 NG-Header(504b)가 위치할 수 있고, 제3대역(500C)과 제4대역(500D) 사이에 하나의 NG-Header(504b)가 위치할 수 있다.

이때, 앞에서 설명한 바와 같이 L-STF(501), L-CEF(502), L-Header(503) 필드 동일한 데이터를 복사(duplicated)하여 모든 대역에서 동일하게 전송하며, 각 가드밴드에 위치하는 NG-Header(504b) 또한 동일한 데이터를 복사(duplicated)하여 모든 가드밴드에서 전송할 수 있다. 따라서 도 5d에서 NG-Header(504b)에 동일한 참조부호를 적용하였음에 유의하자.

또한 도 5b에서 설명한 바와 같이 일반적으로 무선 통신 단말에서 하나의 대역을 통해 데이터를 송신하거나 수신하는 경우 수신 장치에서는 하나의 대역 내에 신호를 수신하기 위해 가드밴드 역할을 수행하는 영역으로도 데이터를 수신할 수 있다. 따라서 수신기에서 NG-Header(504b)를 수신하기 위해 별도로 수신기의 대역을 조정할 필요는 없다. 또한 NG-Header(504b)에는 도 5c에서 설명한 바와 같은 데이터를 포함할 수 있다.

이후에는 앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 스위칭 구간(SI)(510)을 두고 있다. 이러한 스위칭 구간(510)을 두는 이유는 앞서 설명한 도 4a 및 도 4b에서와 동일하므로 이유에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 5d에 예시한 바와 같이 스위칭 구간(510) 이후에는 NG-Preamble(521) 및 데이터(522) 프레임들이 위치할 수 있다. 데이터(522) 프레임들에서는 앞서 설명한 바와 같이 서로 다른 2개 이상의 대역을 채널 결합(Channel bonding)하여 데이터를 전송할 수 있다.

한편, 각 노드들은 서로의 성능이 다를 수 있다. 가령, 제1노드(100)의 성능은 매우 빠른 스위칭 속도를 가질 수 있고, 제2노드(200A)는 제1노드(100)보다 느린 스위칭 속도를 가질 수 있으며, 제3노드(200B)는 제1노드(200A)보다 느린 스위칭 속도를 가질 수 있다. 이처럼 스위칭 속도가 서로 다른 경우 하나의 노드에 맞춰 스위칭 속도에 맞춰 본 발명에서 제안하고 있는 스위칭 구간(410, 510)을 적용하는 것은 비효율적일 수 있다. 왜냐하면, 특정한 노드에 맞춰 스위칭 구간을 적용하려면, 가장 늦은 스위칭 속도를 갖는 노드에 맞춰 스위칭 구간(410, 510)의 시간을 적용해야만 한다. 따라서 통신을 수행하는 각 노드들의 능력에 맞춰 스위칭 구간(410, 510)의 시간을 적용하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 스위칭 구간의 시간(SI duration)을 각 노드에 맞춰 설정하기 위해서는 각 노드들의 성능을 상호간 파악할 수 있어야 한다. 따라서 본 발명에서는 대역폭 변경 능력 정보를 각 노드들 상호간 교환할 수 있도록 정의할 필요가 있다. 그러면 먼저 본 발명에 따른 대역폭 변경 능력 정보를 전송할 수 있는 방법에 대하여 살펴보기로 하자.

상호간 대역폭 변경 능력 정보를 전송하기 위해서 별도의 프레임을 정의하는 방법을 사용할 수도 있고, 기존에 각 노드들이 방송하거나 또는 전송하는 특정 신호에 능력 정보를 포함하여 전송하는 방법 중 하나를 사용할 수 있다. 그러면 기존에 각 노드들이 방송(advertising)하는 신호들에 대하여 먼저 살펴보기로 하자.

각 노드들이 특정한 목적지 노드를 설정하지 않고 방송(broadcasting)하는 비컨(Beacon) 프레임이 존재한다. 비컨 프레임은 자신의 존재를 알리고, 다른 노드들에서 자신을 찾기 용이하도록 일정한 주기로 전송되는 신호로, 주로 액세스 포인트(AP)가 송신하는 신호이다.

또한 액세스 포인트가 아닌 노드는 특정한 액세스 포인트(AP)를 탐색하기 위해 프로브 요청(Probe Request) 신호를 방송할 수 있다. 또한 프로브 요청 신호는 비컨 신호를 수신한 노드에서도 비컨 신호를 송신한 노드로 프로브 요청 신호를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 이처럼 프로브 요청 신호를 수신한 노드에서는 프로브 응답(Probe Response) 신호를 생성하여 전송함으로써, 상호간의 능력 정보 등을 교환할 수 있다. 또한 상호간 능력 정보의 획득을 위해 특정 노드에서 통신을 하고자 하는 대상 노드로 정보 요청(Information Request) 신호를 송신할 수 있으며, 정보 요청 신호를 수신한 노드는 정보 응답(Information Response) 신호를 상대 노드로 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 비컨(Beacon) 신호 프로브 요청(Probe Request) 신호, 프로브 응답(Probe Response) 신호, 정보 요청(Information Request) 신호, 정보 응답(Information Response) 신호 등에 본 발명에 따른 스위칭 구간(410, 510)의 시간을 설정하기 위한 대역폭 변경 능력 정보를 포함하여 전송할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 대역폭 변경 능력 정보가 방송 신호에 포함되는 경우의 일 예시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 대역폭 변경 능력 정보는 5개의 옥텟(Octet)들로 구성할 수 있다. 첫 번째 1개의 옥텟에는 요소 식별자(Element ID)(601)를 포함하며, 두 번째 1개의 옥텟에는 길이(Length) 정보를 포함하고, 나머지 3개의 옥텟에는 대역폭 스위칭 능력 정보(BW Switch Capability Information)(610)를 포함하는 형태이다.

또한 대역폭 스위칭 능력 정보(610)는 대역폭 스위치 능력(BW Switch Capable) 서브필드(611), 스위칭 구간 요구 프레임 능력(SI Request Frame Capable) 서브필드(612), 대역폭 스위치 능력 정보(BW Switch Capable Info.) 서브필드(613) 및 예상 스위칭 시간(Expected Switching Time) 서브필드(614)를 포함할 수 있다. 그러면 각각의 서브필드들(611, 612, 613, 614)에 대하여 살펴보기로 하자.

대역폭 스위치 능력(BW Switch Capable) 서브필드(611)는 대역폭 스위칭(BW Switching)의 가능 여부를 표기하는 서브필드이다. 예컨대, 대역폭 스위치 능력(BW Switch Capable) 서브필드(611) 값이 "0"으로 설정된 경우 대역폭 스위칭이 불가능함을 의미하고, 대역폭 스위치 능력(BW Switch Capable) 서브필드(611) 값이 "1"로 설정된 경우 대역폭 스위칭이 가능함을 의미할 수 있다. 대역폭 스위치 능력(BW Switch Capable) 서브필드(611)의 비트 수는 1비트 또는 2비트 이상의 값을 갖도록 설정할 수 있다. 또한 비트의 의미는 위에 예시하여 설명한 것과 반대로 설정하는 것도 가능하다.

다음으로 스위칭 구간 요구 프레임 능력(SI Request Frame Capable) 서브필드(612)는 스위칭 구간 요구 프레임(SI Request Frame)의 송신 및 수신이 가능한지를 알리는 필드이다. 위에서와 동일하게 스위칭 구간 요구 프레임 능력(SI Request Frame Capable) 서브필드(612) 값이 "0"으로 설정된 경우 스위칭 구간 요구 프레임(SI Request Frame)의 송신 및 수신이 불가능함을 의미하고, 대역폭 스위치 능력(BW Switch Capable) 서브필드(611) 값이 "1"로 설정된 경우 스위칭 구간 요구 프레임(SI Request Frame)의 송신 및 수신이 가능함을 의미할 수 있다. 또한 스위칭 구간 요구 프레임 능력(SI Request Frame Capable) 서브필드(612)의 비트 수는 1비트 또는 2비트 이상의 값을 갖도록 설정할 수 있다. 또한 비트의 의미는 위에 예시하여 설명한 것과 반대로 설정하는 것도 가능하다.

셋째로, 대역폭 스위치 능력 정보(BW Switch Capable Info.) 서브필드(613)는 대역폭 스위치(BW Switch)가 가능한 대역폭 리스트(BW List) 정보를 알리는 필드가 될 수 있다. 가령, 도 4b 또는 도 5c 또는 도 5d와 같이 4개의 서로 다른 대역을 갖는다면, 4비트로 대역폭 스위치가 가능한 대역폭 리스트를 알릴 수 있다. 하지만, 보다 많은 대역을 갖는다면 그에 맞춰 비트의 수도 증가할 수 있다.

마지막으로, 예상 스위칭 시간(Expected Switching Time) 서브필드(614)는 대역폭 스위치(BW Switch) 별로 대역폭 스위치 시간(BW Switch Duration)을 표현하기 위한 서브필드이다. 대역폭 스위치 시간은 예를 들어 마이크로 초(us) 단위로 표현할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 방법을 이용하여 각각의 노드들은 상호간 각 노드의 능력 정보를 획득할 수 있다. 또한 위에서 언급한 능력 정보들 중 스위칭 구간 요청 프레임 능력(SI Request Frame Capable) 서브필드(612)가 존재한다.

상호간 스위칭 구간 요청 프레임을 전송할 수 있는 경우 스위칭 구간 요청 프레임을 전송하여 스위칭 구간을 설정하거나 재설정할 수 있다. 그러면 스위칭 구간 요청 프레임의 구성에 대하여 살펴보기로 하자.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스위칭 구간 요청 프레임의 구성을 예시한 도면이다.

스위칭 구간 요청 프레임은 도 7에 예시한 바와 같이 5개의 옥텟으로 구성될 수 있다. 스위칭 구간 요청 프레임은 도 7에 예시한 바와 같이 첫 번째 옥텟은 카테고리(Category) 서브필드(701)로 구성할 수 있고, 두 번째 옥텟은 액션(Action) 서브필드(702)로 구성할 수 있으며, 세 번째 옥텟은 요청(Request) 서브필드(703)로 구성할 수 있고, 마지막 2개의 옥텟은 스위칭 구간 시간(SI Duration) 서브필드(704)로 구성할 수 있다. 여기서 요청 서브필드(703)는 스위칭 시간 구간(SI Duration)의 변경 요청을 지시하는 서브필드이고, 스위칭 구간 시간 서브필드(704)는 대역폭 스위치 별 요청할 스위칭 구간의 시간(SI Duration) 값을 나타낸다. 이러한 스위칭 구간 요청 프레임은 SI Duration을 특정 값으로 변경을 요구할 수 있는 액션 프레임(Action Frame)이 될 수 있다.

그러면 이상에서 설명한 바에 근거하여 아이들 모드의 단말에서 소모 전력을 감소시키는 동작에 대하여 살펴보기로 하자.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노드에서 아이들 모드에서 데이터 수신 모드로의 전환 시 제어 흐름도이다.

도 8을 설명함에 있어, 아이들 모드에서 데이터 수신 모드로 전환되는 노드는 도 1에서 설명한 제2노드(200A)를 이용하여 설명하기로 한다. 따라서 제2노드(200A)의 구성은 도 3의 기능적 블록 구성을 이용하여 설명하기로 한다. 또한 데이터를 송신하는 노드는 제1노드(100)로 가정하여 설명하기로 한다. 따라서 제1노드(100)의 구성은 도 2의 기능적 블록 구성을 이용하여 설명하기로 한다. 또한 앞서 설명한 도 6의 프레임들이 미리 전송된 경우를 가정하여 설명하기로 한다.

단말 제어부(305)는 800단계에서 단말 무선 통신부(301) 및 단말 모뎀(303)을 제어하여 최소 대역폭(BW)만으로 신호를 수신한다. 즉, 최소 대역폭만을 모니터링 한다. 이때, 최소 대역폭을 앞서 설명한 도 4b를 예를 들면, 제1대역(400A)이 될 수 있으며, 도 5c 또는 도 5d를 예를 들면, 제1대역(500A)이 될 수 있다. 본 발명에서 최소 대역폭이란 앞서 설명한 바와 같이 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보를 포함하는 필드를 온전히 수신하기 위한 하나의 대역만을 수신하는 것을 의미할 수 있다.

단말 제어부(305)는 800단계에서 최소 대역폭을 모니터링하면서 802단계로 진행하여 프리앰블이 검출되는가를 검사한다. 여기서 프리앰블이란 앞서 설명한 도 5a 내지 도 5d에서의 프리앰블과 상이한 의미를 갖는다. 802단계에서 프리앰블이란 캐리어 센싱을 위한 필드들 및 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보를 포함하는 필드를 프리앰블이라 칭하기로 한다.

802단계의 검사결과 프리앰블이 수신되는 경우 단말 제어부(305)는 804단계로 진행하고, 프리앰블이 수신되지 않는 경우 단말 제어부(305)는 800단계를 계속하여 수신한다. 단말 제어부(305)는 802단계의 검사결과 프리앰블이 검출되는 경우 804단계로 진행하여, 단말 무선 통신부(301) 및 단말 모뎀(303)을 제어하여 수신된 필드의 대역하강 변환, 복조 및 복호를 통해 데이터 수신을 위한 정보를 획득할 수 있다.

데이터 수신을 위한 정보는 데이터가 전송되는 대역폭 정보와 스위칭 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 앞서 설명한 바와 같이 해당하는 시스템에 따라 HE-SIG 필드(404) 또는 NG_Header(504a, 504b) 또는 L-Header(503)를 통해 전송될 수 있다. 따라서 단말 제어부(305)는 단말 무선 통신부(801) 및 단말 모뎀(803)을 제어하여 하나의 대역으로 수신되는 데이터 수신을 위한 정보들을 획득할 수 있다.

데이터 수신을 위한 정보를 획득한 단말 제어부(305)는 806단계로 진행하여 단말 메모리(307)에 저장된 자신의 스위칭 시간 능력 정보를 읽어온다. 이후 단말 제어부(305)는 808단계에서 데이터 수신을 위한 정보에 포함된 스위칭 구간 시간(SI duration) 정보와 자신의 스위칭 시간 능력 정보를 대비한다. 이를 통해 단말 제어부(305)는 808단계에서 스위칭 구간 시간 내에 단말 무선 통신부(301)가 스위칭하여 데이터를 수신할 수 있는가를 검사한다. 즉, 제1노드(100)가 전송한 스위칭 구간 시간의 정보를 요구된 SI(required SI)라 하고, 제2노드(200A)가 스위칭 시간 능력을 SI 능력(SI capability)라 하면, SI의 시간이 required SI보다 같거나 빠른가를 검사하는 것이다. 단말 제어부(305)는 SI capability 시간이 required SI 시간과 같거나 또는 빠른 경우 820단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 810단계로 진행한다.

먼저 810단계로 진행하는 경우를 살펴보기로 하자. 단말 제어부(305)는 808단계의 검사결과 제2노드(200A)의 SI capability 시간이 required SI 시간보다 느린 경우 810단계로 진행하여 SI 변경 요청 신호를 생성하여 제1노드(100)로 전송한다. 이때, SI 변경 요청 신호는 앞서 설명한 바와 같이 도 7의 스위칭 구간 요청 프레임을 이용할 수 있다. 또한 스위칭 구간 요청 프레임은 앞서 설명한 도 6에서와 같이 각각의 노드들에 대한 정보를 미리 수신한 경우에 전송할 수 있다. 즉, 도 6에서 설명한 바와 같이 대역폭 스위칭 능력 정보(610)에 포함된 스위칭 구간 요구 프레임 능력(SI Request Frame Capable) 서브필드(612)의 값이 "가능"으로 설정된 경우에만 도 7의 스위칭 구간 요청 프레임을 전송할 수 있다.

이처럼 810단계로 진행하는 경우는 제2노드(200A)의 스위칭 능력으로 데이터를 정상적으로 수신할 수 없는 경우이므로, 스위칭 구간 시간을 증가시키도록 요청할 수 있다. 이를 통해 제2노드(200A)는 제1노드와 증가된 스위칭 구간 시간을 이용하여 데이터를 정상적으로 수신할 수 있다.

다음으로 스위칭이 가능한 경우 즉, 808단계에서 820단계로 진행하는 경우에 대하여 살펴보기로 하자. 단말 제어부(305)는 820단계로 진행하면, 프리앰블에서 획득한 데이터 대역폭(Data BW)을 통해 데이터를 수신하기 위해 대역폭을 조정할 수 있다. 이하에서 설명하는 대역폭 조정은 하기의 경우들이 될 수 있다.

첫째, 현재 수신중인 대역폭에서 대역폭을 확장하여 확장된 대역폭으로 스위칭이 이루어지는 경우

둘째, 현재 대역폭과 동일한 대역폭을 유지하되, 다른 대역으로의 스위칭이 이루어지는 경우

셋째, 현재 수신 중인 대역폭에서 대역폭을 축소하여 축소된 대역폭으로 스위칭이 이루어지는 경우

첫 번째 경우는 일반적으로 최초 데이터를 수신하는 경우에 주로 이루어지는 동작이 될 수 있다. 또한 두 번째 경우는 제1대역으로 프리앰블을 수신하였으나, 데이터의 수신은 제2대역 또는 제3대역 또는 제4대역 등의 다른 대역으로 데이터가 수신되는 경우가 될 수 있다. 마지막으로 세 번째 경우는 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호를 전송하는 필드들의 대역보다 좁은 대역으로 데이터가 수신되는 경우에 발생할 수 있다. 또한 세 번째 경우는 필요에 따라 스위칭을 수행하지 않고 데이터를 수신할 수도 있다.

단말 제어부(305)는 단말 무선 통신부(301)를 제어하여 수신 대역폭을 조정한 후 830단계로 진행하여 데이터 수신 모드를 수행한다. 여기서 데이터 수신 모드란 데이터가 전송되는 대역을 통해 데이터를 수신하는 경우를 의미할 수 있다.

그러면 대역폭 조정을 첨부된 도 9를 참조하여 살펴보기로 하자. 도 9는 최소 대역에서 모니터링 중 대역을 확장하여 데이터를 수신하는 경우를 설명하기 위한 프레임의 개념도이다.

도 9를 설명함에 있어, 후술될 프리앰블(930) 및 데이터(950)를 전송하는 주체는 도 1에서 설명한 제1노드(100)로 가정하며, 최소 대역폭(910)으로 프리앰블을 검출하는 노드는 제2노드(200A) 또는/및 제3노드(200B)와 같이 본 발명이 적용되는 노드로 가정하여 설명하기로 한다. 또한 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 제2노드(200A)가 동작하는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면, 제2노드(200A)는 920단계의 아이들 상태에서 최소 대역폭(910)을 통해 데이터를 수신한다. 이때, 최소 대역폭은 앞서 설명한 바와 같으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다. 이처럼 최소 대역폭(910)만을 통해 프리앰블(930)이 전송되는가를 검사할 수 있다. 여기서 프리앰블이라 함은 앞서 설명한 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 신호가 전송되는 필드를 의미할 수 있다.

이러한 프리앰블은 앞서 설명한 바와 같이 최소 대역폭(910) 단위로 복사(duplicated)되어 전송되므로 제2노드(200A)는 최소 대역폭(910)만으로도 캐리어 센싱 및 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보를 획득할 수 있다. 이처럼 프리앰블이 검출되면, 앞서 설명한 도 8에서와 같이 프리앰블로부터 전체 대역폭, 데이터가 전송되는 대역 및 대역폭, SI 시간 정보를 획득할 수 있다.

도 9에서는 제1노드(100)로부터 전송된 SI 시간 내에 스위칭이 가능한 경우를 가정하여 예시한 도면이다. 따라서 제2노드(200A)는 프리앰블 정보로부터 획득한 SI 시간(940) 동안 대역폭 확장 또는 변경 또는 유지를 위한 스위칭을 수행한다. 이후 950단계와 같이 제2노드(200A)는 데이터가 전송되는 대역폭을 통해 데이터를 수신할 수 있다. 이후 데이터 수신이 완료되면, SI 시간과 동일 또는 유사한 시간으로 설정되는 구간(960) 동안 최소 대역폭으로 환원하기 위한 스위칭을 수행할 수 있다.

도 9에 예시한 바와 같이 채널 결합을 수행하는 노드들은 매우 긴 시간동안 아이들 모드(idle mode)로 동작하게 된다. 이처럼 아이들 모드로 동작하는 동안 프리앰블을 검출하기 위해 채널 결합이 가능한 전체 대역으로 신호의 수신을 검사하게 되면, 노드에서의 소모 전력은 증가할 수밖에 없다. 하지만, 본 발명을 적용하여 최소 대역에서만 프리앰블의 검출하도록 구성하는 경우 각 노드에서의 소모 전력을 크게 감소시킬 수 있다. 또한 소모 전력을 감소시킴으로 인해 휴대 가능한 단말에 본 발명의 기능이 탑재되는 경우 휴대 가능한 단말의 사용 대기시간을 증대시킬 수 있게 된다.

그러면 이상에서 설명한 도 9를 참조하여, 송신 노드에서의 동작을 살펴보기로 하자. 도 9의 동작을 설명함에 있어, 송신 노드는 도 1의 제1노드(100)인 경우를 가정하며, 제1노드(100)의 내부 기능적 블록 구성도인 도 2의 구성을 이용하여 설명하기로 한다.

AP 제어부(205)는 데이터 송신이 필요하지 않은 경우 AP 무선 통신부(201) 및 AP 모뎀(203)이 오프(off)되도록 제어한다. 즉, 아무런 신호도 송신하지 않는 상태를 유지한다. 다만, 주기적으로 자신을 알리기 위한 비컨 등의 신호를 송신해야 하는 경우에 AP 제어부(205)는 AP 무선 통신부(201) 및 AP 모뎀(203)이 온(on)되도록 제어하여 비컨 신호 등을 송신할 수 있다.

이후 AP 제어부(205)는 특정한 데이터를 송신해야 하는 경우 아이들 모드(920)를 수행하다가 프리앰블(930)을 생성하여 방송한다. 이때, 프리앰블(930)은 앞서 설명한 바와 같이 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보를 포함하는 필드를 송신하게 된다. 또한 AP 제어부(205)는 최소 대역폭(910)으로만 프리앰블을 송신하지 않고, 전체 대역폭으로 프리앰블이 전송되도록 설정한다. 이때, AP 제어부(205)는 최소 대역폭(910)으로 전송되는 프리앰블을 복사(duplicated)하여 다른 대역들로도 동일하게 전송하도록 AP 모뎀(203) 및 AP 무선 통신부(201)를 제어한다. 즉, AP 제어부(205)는 데이터 전송이 가능한 전체 대역(total BW)으로 프리앰블들이 전송되도록 AP 모뎀(203) 및 AP 무선 통신부(201)를 제어한다. 이처럼 전체 대역으로 프리앰블들이 전송되도록 하는 이유는 본 발명이 적용되지 않는 노드들에서도 프리앰블을 수신할 수 있어야 하기 때문이다. 또한 최소 대역폭(910)은 도 9에 예시한 바와 같이 가장 낮은 주파수 대역으로 수신할 수도 있으나, 그보다 높은 하나의 대역을 선택할 수도 있다. 가령, 특정한 수신 노드가 도 9에 예시된 참조부호 931의 대역을 최소 대역으로 수신할 수도 있고, 참조부호 932의 대역을 최소 대역으로 수신할 수도 있으며, 참조부호 933의 대역을 최소 대역으로 수신할 수도 있다. 뿐만 아니라 전체 대역을 모두 수신하는 노드들도 고려해야 한다. 따라서 송신 노드는 전체 대역으로 프리앰블을 송신하도록 제어한다.

이때, 앞서 설명한 바와 같이 AP 제어부(205)는 SI 시간(duration)에 대한 정보를 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보를 전송하는 필드에 포함하여 송신할 수 있다. 따라서 AP 제어부(205)는 프리앰블 송신 후 SI 시간(940)만큼 대기한 후 설정된 대역으로 데이터를 송신하도록 AP 모뎀(203) 및 AP 무선 통신부(201)을 제어한다. 도 9에서는 전체 대역으로 데이터가 전송되는 것을 예시하였으나, 실제로 전체 대역 중 일부 대역으로만 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 수신 노드에서 스위칭 동작을 수행하는 것처럼, 최소 대역으로 설정된 하나의 대역으로만 데이터를 송신할 수도 있고, 둘 이상의 대역을 채널 결합(channel bonding)하여 데이터를 전송할 수도 있으며, 최소 대역보다 적은 대역폭을 이용하여 데이터를 송신할 수도 있다. 이때, 최소 대역으로 설정된 하나의 대역으로 데이터를 송신하는 경우에 AP 제어부(205)는 도 9에 예시한 바와 같이 가장 낮은 주파수 대역의 최소 대역(910)으로 데이터를 전송할 수도 있고, 다른 대역 예컨대, 참조부호 931의 대역 또는 참조부호 932의 대역 또는 참조부호 933의 대역으로 데이터를 전송하도록 제어할 수도 있다.

이처럼 전송되도록 함으로써 수신 노드에서 아이들 모드에서 소모 전력을 줄일 수 있다. 또한 만일 송신 노드에서도 특정한 최소 대역으로만 프리앰블을 전송하도록 미리 약속하는 경우 송신 노드에서 프리앰블의 송신 전력을 절약할 수도 있다.

한편, AP 제어부(205)는 데이터 전송 후 데이터 수신 노드로부터 SI 변경을 요청하는 프레임을 수신하는 경우 수신 노드로부터 요청된 정보에 근거하여 SI 시간을 변경한다. 이후 변경된 SI 시간 정보를 포함하는 프리앰블을 생성하여 앞서 설명한 바와 같이 프리앰블 및 데이터를 다시 송신할 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100, 200A, 200B : 무선 노드
201, 301 : 무선 통신부
203, 303 : 모뎀
205, 305 : 제어부
207, 307 : 메모리
209 : 네트워크 인터페이스
309 : 입력부
311 : 표시부

Claims

채널 결합(channel bonding) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터 수신 방법에 있어서,
채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭에서 프리앰블이 수신을 모니터링하는 단계;
상기 프리앰블이 수신될 시 상기 프리앰블로부터 데이터 전송 대역폭 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 획득하는 단계; 및
상기 획득된 스위칭 구간 시간 동안 최소 대역폭에서 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭하여 데이터를 수신하는 단계;를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 획득된 스위칭 구간 시간 내에 스위칭이 가능한가를 검사하는 단계; 및
상기 획득된 스위칭 구간 시간 내에 스위칭이 불가능한 경우 스위칭 구간 시간의 변경을 요청하는 단계;를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭은,
상기 최소 대역에서 동일한 크기의 다른 대역으로의 스위칭 또는 대역 확장 스위칭 또는 대역 축소 스위칭 또는 동일 대역 유지 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 데이터 전송 대역폭으로 데이터를 수신한 후 최소 대역폭으로 재 스위칭하여 상기 프리앰블의 수신을 모니터링하는 단계;를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 프리앰블은,
캐리어 센싱을 위한 필드와 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보 필드를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
채널 결합(channel bonding) 방식으로 데이터를 수신하기 위한 수신 장치에 있어서,
미리 설정된 전체 대역폭 또는 전체 대역 중 일부 대역을 이용하여 신호를 송신 또는 수신하는 무선 통신부;
송신할 신호의 부호화 및 변조하여 상기 무선 통신부로 출력하고, 상기 무선 통신부로부터 수신된 신호를 복조 및 복호하는 모뎀; 및
상기 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭에서 프리앰블의 수신을 모니터링하고, 상기 프리앰블이 수신될 시 상기 프리앰블로부터 데이터 전송 대역폭 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 획득하며, 상기 획득된 스위칭 구간 시간 동안 최소 대역폭에서 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭하여 데이터를 수신하도록 상기 무선 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 획득된 스위칭 구간 시간 내에 스위칭이 가능한가를 검사하고, 상기 획득된 스위칭 구간 시간 내에 스위칭이 불가능한 경우 스위칭 구간 시간의 변경을 요청하는 프레임을 생성하여 상기 모뎀 및 상기 무선 통신부를 통해 송신하도록 더 제어하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제6항에 있어서, 상기 데이터 전송 대역폭으로 스위칭은,
상기 최소 대역에서 동일한 크기의 다른 대역으로의 스위칭 또는 대역 확장 스위칭 또는 대역 축소 스위칭 또는 동일 대역 유지 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 데이터 전송 대역폭으로 데이터를 수신한 후 상기 무선 통신부의 수신 대역을 최소 대역폭으로 재 스위칭하도록 더 제어하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제6항에 있어서, 상기 프리앰블은,
캐리어 센싱을 위한 필드와 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보 필드를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
채널 결합(channel bonding) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법에 있어서,
채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭으로 전송하기 위한 프리앰블을 생성하는 단계;
상기 생성된 프리앰블을 각 최소 대역폭 단위로 복사하여 전체 대역으로 전송하는 단계;
상기 전체 대역으로 프리앰블 송신 후 스위칭 구간(SI) 시간(duration) 동안 데이터 전송을 지연하는 단계; 및
상기 지연된 데이터를 전체 대역폭 중 설정된 대역으로 송신하는 단계;를 포함하며,
상기 프리앰블은, 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제11항에 있어서,
수신 노드로부터 SI 시간의 변경 요청 신호가 수신되는 경우 상기 수신된 SI 시간으로 SI 구간을 재설정하여 프리앰블을 재생성하는 단계;
상기 재생성된 프리앰블을 각 최소 대역폭 단위로 복사하여 전체 대역으로 전송하는 단계;
상기 전체 대역으로 재생성된 프리앰블 송신 후 재설정된 스위칭 구간(SI) 시간(duration) 동안 데이터 전송을 지연하는 단계; 및
상기 지연된 데이터를 전체 대역폭 중 설정된 대역으로 송신하는 단계;를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제11항에 있어서, 상기 스위칭 구간 시간 정보는,
상기 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보에 포함되는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제11항에 있어서, 상기 스위칭 구간 시간 정보는,
상기 최소 대역폭 사이의 가드밴드를 통해 송신하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
제14항에 있어서, 상기 스위칭 구간 시간 정보는,
미리 약속된 시퀀스를 이용하여 송신하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 방법.
채널 결합(channel bonding) 방식으로 데이터를 송신하기 위한 송신 장치에 있어서,
미리 설정된 전체 대역폭 또는 전체 대역 중 일부 대역을 이용하여 신호를 송신 또는 수신하는 무선 통신부;
송신할 신호의 부호화 및 변조하여 상기 무선 통신부로 출력하고, 상기 무선 통신부로부터 수신된 신호를 복조 및 복호하는 모뎀; 및
상기 채널 결합 가능한 전체 대역폭 중 미리 설정된 최소 대역폭으로 전송하기 위한 프리앰블을 생성하고, 상기 생성된 프리앰블을 각 최소 대역폭 단위로 복사하여 상기 무선 통신부에서 전체 대역으로 전송하도록 제어하며, 상기 전체 대역으로 프리앰블을 송신하도록 제어한 후 스위칭 구간(SI) 시간(duration) 동안 데이터 전송을 지연하고, 상기 지연된 데이터를 전체 대역폭 중 설정된 대역으로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 프리앰블은, 캐리어 센싱을 위한 필드들과 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보 및 스위칭 구간 시간 정보를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제16항에 있어서, 상기 제어부는,
수신 노드로부터 SI 시간의 변경 요청 신호가 수신되는 경우 상기 수신된 SI 시간으로 SI 구간을 재설정하여 프리앰블을 재생성하고, 상기 재생성된 프리앰블을 각 최소 대역폭 단위로 복사하여 전체 대역으로 전송하도록 상기 무선 통신부를 제어하며, 상기 전체 대역으로 재생성된 프리앰블 송신 후 재설정된 스위칭 구간(SI) 시간(duration) 동안 데이터 전송을 지연한 후 상기 지연된 데이터를 전체 대역폭 중 설정된 대역으로 송신하도록 제어하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제16항에 있어서, 상기 스위칭 구간 시간 정보는,
상기 데이터 전송을 위한 공통 제어 정보에 포함되는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제16항에 있어서, 상기 스위칭 구간 시간 정보는,
상기 최소 대역폭 사이의 가드밴드를 통해 송신하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.
제19항에 있어서, 상기 스위칭 구간 시간 정보는,
미리 약속된 시퀀스를 이용하여 송신하는, 무선 통신 시스템에서 전자장치의 전력 절감하기 위한 장치.