KR102412383B1

KR102412383B1 - 무선 근거리 네트워크에서 대역폭 효율적 운용을 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102412383B1
Application number: KR1020177001716A
Authority: KR
Inventors: 카우식 엠. 조시암; 라케쉬 타오리
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-06-19
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2022-06-23
Also published as: EP3158795A1; US9681335B2; US20150373587A1; KR20170020894A; EP3158795A4; WO2015194883A1; EP3158795B1

Abstract

송신 노드와 수신 노드 사이에 데이터 송신 대역폭을 확립하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 송신 노드로부터 수신 노드로 RTS(request to send) 메시지를 전송하는 단계로서, 상기 RTS 메시지는 후속의 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 데이터 송신 대역폭을 나타내는, 상기 전송하는 단계와 복수의 채널들을 포함하는 협상된 데이터 송신 대역폭을 확립하는 단계를 포함하며, 여기서 각각의 채널은 20MHz 대역폭을 포함하고, 상기 복수의 채널들은 연속 주파수 및 비연속 주파수 중의 적어도 하나이다.

Description

무선 근거리 네트워크에서 대역폭 효율적 운용을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR BANDWIDTH EFFICIENT OPERATIONS IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS}

본 출원은 일반적으로 무선 근거리 네트워크에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 무선 근거리 네트워크에서의 채널 결합에 관한 것이다.

일부 무선 근거리 네트워크에서는 여러 채널에서 대역폭 집성(aggregation)을 처리하는 작업이 비효율적이다. 예를 들어, 일부 802.11ac 시스템에서는 채널 결합 절차를 통해 40MHz, 80MHz 및 160MHz 채널 대역폭을 결합 및 작동시킬 수 있다. 그러나, 802.11 시스템은 대부분 20MHz 및 40MHz 대역폭에서 작동하는 레거시 장치를 허용해야 하기 때문에, 레거시 장치가 밀집된 배치로 존재할 경우에는, 프리(free) 상태이며 송신에 이용 가능한 40MHz, 80MHz 및 160MHz의 대역폭을 찾아내는 것이 어렵게 된다. 또한, 밀집된 환경은 종종 채널들의 연속 결합에 적합하지 않으며, 대역폭 가용성이 매우 동적으로 변할 수도 있다.

본 발명은 무선 근거리 네트워크에서의 대역폭 효율적 운용을 위한 장치 및 방법을 제공한다.

제 1 실시예에서는, 송신 노드와 수신 노드 사이에 데이터 송신 대역폭을 확립하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 송신 노드로부터 수신 노드로 RTS(request to send) 메시지를 전송하는 단계로서, 상기 RTS 메시지는 후속의 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 데이터 송신 대역폭을 나타내는, 상기 전송하는 단계와 복수의 채널들을 포함하는 협상된 데이터 송신 대역폭을 확립하는 단계를 포함하며, 여기서 각각의 채널은 20MHz 대역폭을 포함하고, 상기 복수의 채널들은 연속 주파수 및 비연속 주파수 중의 적어도 하나이다.

제 2 실시예에서는, 노드가 제공된다. 상기 노드는 후속의 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 데이터 송신 대역폭을 나타내는 RTS 메시지 및 RTS 메시지에 대한 응답인 CTS(clear to send) 메시지 중의 적어도 하나를 송신하도록 구성되는 프로세싱 회로를 포함하며, 여기서 상기 CTS 메시지는 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 채널 대역폭을 나타내고, 상기 데이터 송신 대역폭 및 상기 채널 대역폭의 표시들은 7 비트 스크램블링 초기화 시퀀스에서 나타내진다.

제 3 실시예에서는, 방법이 제공된다. 상기 방법은 데이터를 송수신할 수 있는 모든 노드들에게 집성 레벨을 나타내는 단계 및 상기 집성 레벨을 사용하여 채널 대역폭 협상 시에 개별적으로 표시되어야 하는 최소 대역폭 세그먼트를 나타내는 것 및 1차 채널에 대한 2차 채널들의 위치들과 함께 상기 집성 레벨을 나타내는 것 중의 적어도 하나를 행하는 단계를 포함한다.

제 4 실시예에서는, 그 각각이 비연속 주파수일 수 있는 20MHz 대역폭을 갖는 복수의 채널들을 포함하는 협상된 채널 대역폭을 통해, 데이터 송신을 위한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 구성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 각각의 20MHz 채널에 64개의 서브캐리어를 제공하는 단계를 포함한다.

다른 기술적 특징은 다음의 도면, 설명 및 청구항들로부터 당업자에 쉽게 이해될 수 있다.

아래의 상세한 설명에 들어가기 전에, 본 특허 문서 전체에서 사용되는 특정 단어 및 어구들의 정의를 기재하는 것이 본 발명을 이해하는데 도움이 될 수 있다. 용어 "커플(couple)" 및 그 파생어는 두 개 이상의 구성 요소 사이의 어떤 직접 또는 간접 통신을 나타내거나, 이들 요소가 서로 물리적으로 접촉하고 있는지의 여부를 나타낼 수 있다. 용어 "송신(transmit)", "수신(receive)" 그리고 "통신(communicate)"뿐만 아니라 그 파생어 또한, 이들의 직/간접 통신을 포함한다. 용어 "포함한다(include)" 및 "구성한다(comprise)" 뿐만 아니라 그 파생어 또한, 제한 없이 포함을 의미한다. 용어 "또는(or)"은 포괄적 의미로써, '및/또는'을 의미한다. 문구 "~와 관련되다(associated with)" 뿐만 아니라 그 파생어 또한 ~을 포함한다(include), ~에 포함된다(be included within), ~와 결합하다(interconnect with), ~을 함유하다(contain), ~에 함유되어 있다(be contained within), ~에 연결한다(connect to or with), ~와 결합하다(couple to or with), ~ 전달한다(be communicable with), 와 협력하다(cooperate with), ~를 끼우다(interleave), ~을 나란히 놓다(juxtapose), ~에 인접하다(be proximate to), 구속하다/구속되다(be bound to or with), 소유하다(have), 속성을 가지다(have a property of), ~와 관계를 가지다(have a relationship to or with) 등을 의미할 수 있다. 용어 "제어기(controller)"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 어떤 장치, 시스템 또는 그 일부를 의미한다. 이러한 제어기는 하드웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합 및/또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 특정 제어기와 관련된 기능은 로컬 또는 원격으로 중앙 집중식으로(centralized) 또는 분산(distributed)처리될 수 있다. 문구 "적어도 하나"가 나열된 항목과 사용될 때, 나열된 항목 중 하나 이상의 상이한 조합이 사용될 수 있음을 의미한다. 예를 들어, "A, B, C 중 적어도 하나"는 A, B, C, A와 B, A와 C, B와 C, 그리고 A와 B와 C 결합들을 중 어느 하나를 포함한다.

또한, 이하에서 기술된 다양한 기능들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해서 구현되거나 지원될 수 있으며, 이러한 프로그램들 각각은 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드로 형성되어 컴퓨터 판독가능한 매체에서 실시될 수 있다. 용어들 "애플리케이션" 및 "프로그램"은 적합한 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드로 구현되도록 구성되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어 컴포넌트들, 인스트럭션들의 세트, 프로시저들, 함수들, 객체들, 클래스들, 인스턴스들, 관련 데이터들, 또는 이의 부분을 말한다. 구절 "컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드"는 소스 코드, 오브젝트 코드, 및 실행가능한 코드를 포함하는, 임의의 타입의 컴퓨터 코드를 포함한다. 구절 "컴퓨터 판독가능한 매체"는 컴퓨터에 의해서 액세스될 수 있는 임의의 타입의 매체, 예를 들어서, ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 하드 디스크 드라이브, CD(compact disk), DVD(digital video disc), 또는 임의의 다른 타입의 메모리를 포함한다. "비일시적" 컴퓨터 판독가능한 매체는 일시적 전기적 또는 다른 신호들을 전송하는 유선, 무선, 광학적, 또는 다른 통신 링크들을 제외한다. 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는 데이터가 영구적으로 저장될 수 있는 매체, 및 데이터가 저장되고 이후에 오버라이트될 수 있는 매체, 예를 들어서, 재기록가능한 광학 디스크 또는 소거가능한 메모리 장치를 포함한다.

다른 특정 단어 및 구문에 대한 정의가 이 특허 문헌 전반에 걸쳐 제공된다. 당업자는 많은 경우가 아니더라도 대부분의 경우, 이러한 정의는 종래에 뿐만 아니라 그러한 정의된 단어 및 어구의 향후 사용에 적용될 수 있음을 이해한다.

본 발명에 대한 보다 완전한 이해를 위해, 첨부 도면들과 함께 취해지는 다음의 설명을 이제 참조하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 네트워크를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스테이션을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 액세스 포인트를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 시스템에서의 채널 액세스 절차를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 5GHz UNII(unlicensed spectrum) 대역에 대한 채널 분포를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 IEEE 802.11 장치들을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 IEEE 802.11에서의 PIFS(function inter-frame space) 기반 채널 결합 및 액세스 절차를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 IEEE 802.11에서의 동적 채널 대역폭 결합 및 액세스 절차를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 IEEE 802.11 송신기의 스크램블링 장치를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 비연속 채널 동작을 가능하게 하는 수정된 CTS(clear to send) 메커니즘을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 60MHz 대역폭에 대한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 마스크를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 수정된 RTS(request to send) 및 CTS 메커니즘을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘의 비트맵 구성을 도시한 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘의 스크램블링 시퀀스의 초기화 비트들을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다.
도 17은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘을 도시한 것이다.
도 18은 본 발명에 따른 또 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다.
도 19는 본 발명에 따른 또 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다.
도 20은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다.

이 특허 명세서에서 본 발명의 원리들을 설명하는데 사용되는, 아래에서 설명되는 도 1 내지 도 20 및 다양한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 당업자는 본 발명의 원리들이 임의의 적절하게 구성된 장치 또는 시스템에서 구현될 수도 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 예시적인 무선 네트워크 100을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 무선 네트워크 100의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용될 수 있다.

무선 네트워크 100은 액세스 포인트(access point, AP) 102 및 AP 102와 무선 통신하도록 구성되는 복수의 스테이션들(stations, STAs)을 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 무선 네트워크 100은 제 1 STA 104, 제 2 STA 106, 제 3 STA 108, 제 4 STA 110 및 제 5 STA 112를 포함한다. 그러나, 무선 네트워크 100은 더 많거나 적은 STA를 포함할 수 있다. 무선 네트워크 100은 하나 이상의 802.11 기반 통신 표준에 따라 구성될 수 있다. 각 STA는 AP 102에 업링크 신호들을 송신하며, AP 102로부터 다운링크 신호들을 수신한다.

네트워크 타입에 따라, "eNodeB" 또는 "eNB" 또는 "기지국"과 같은 다른 잘-알려진 용어들이 AP 대신에 사용될 수도 있다. 편의상, 용어 "AP"는 원격 단말들에게 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라스트럭처 컴포넌트들을 지칭하는 것으로 본 특허 명세서에서는 사용된다. 또한, 네트워크 타입에 따라, "사용자 단말" 또는 "UE", "이동국", "가입자 국", "원격 단말", "무선 단말", 또는 "사용자 디바이스"와 같은 다른 잘-알려진 용어들이 STA 대신에 사용될 수도 있다. 편의상, 용어 "STA"는, STA가 이동 장치(예를 들어, 휴대 전화기 또는 스마트 폰)이든 일반적으로 고려되는 고정 장치(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터 또는 벤딩 머신)이든 간에, AP에 무선으로 액세스하는 원격 무선 단말을 지칭하는 것으로 본 특허 명세서에서는 사용된다.

AP 102는 제 1 STA 104, 제 2 STA 106, 제 3 STA 108, 제 4 STA 110 및 제 5 STA 112를 위하여 네트워크(예를 들어 인터넷)에 대한 Wi-Fi(wireless fidelity) 액세스(예를 들어 802.11 기반 통신)를 제공한다. AP 102는 중소기업(small business, SB); 대기업(enterprise, E); Wi-Fi 핫 스팟(hotspot, HS); 제 1 주거지역(residence, R); 제 2 주거지역(R); 및 휴대 전화, 무선 랩탑, 무선 PDA 등과 같은 모바일 장치(mobile device, M) 중의 하나에 위치될 수 있다. 특정 실시예들에서, AP 102 또는 STA들 104, 106, 108, 112 및 114 중의 하나 이상은 무선 근거리 네트워크 시스템에서 채널 결합을 지원하도록 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 예시적인 STA 104를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 STA 104의 실시예는 단지 예시를 위한 것이며, 도 1의 STA들 106-112는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, STA들은 다양한 구성들로 나타나며, 도 2는 STA의 임의의 특정 구현으로 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

STA(104)는 복수의 안테나 205a-205n, 무선 주파수(radio frequency, RF) 송수신기들 210a-210n, 송신(transmit, TX) 프로세싱 회로 215, 마이크로폰 220, 및 수신(receive, RX) 프로세싱 회로 225를 포함한다. TX 프로세싱 회로 215 및 RX 프로세싱 회로 225는 각각의 RF 송수신기들 210a-210n에 각기 커플링되어 있으며, 예를 들어, 안테나 205a, 안테나 205b 및 N번째 안테나 205n에 각기 커플링되어 있는 RF 송수신기 210a, RF 송수신기 210b 내지 N번째 RF 송수신기 210n에 커플링되어 있다. 특정 실시예들에서, STA 104는 단일의 안테나 205a 및 단일의 RF 송수신기 210a를 포함한다. 또한, STA 104는 스피커 230, 메인 프로세서 240, 입/출력(input/output, I/O) 인터페이스(interface, IF) 245, 키패드 250, 디스플레이 255, 및 메모리 260를 포함한다. 메모리 260은 기본 운영 시스템(operating system, OS) 프로그램 261 및 하나 이상의 애플리케이션들 262을 포함한다.

RF 송수신기들 210a-210n은 네트워크 100의 AP에 의해 송신되는 내향(incoming) RF 신호를 각각의 안테나들 205a-205n로부터 수신한다. RF 송수신기들 210a-210n은 내향 RF 신호를 하향-변환하여, 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 또는 기저대역 신호를 생성한다. IF 또는 기저대역 신호는, 그 기저대역 또는 IF 신호를 필터링하고, 디코딩하고, 및/또는 디지털화하는 것에 의해 처리된 기저대역 신호를 생성하는 RX 프로세싱 회로 225로 전송된다. RX 프로세싱 회로 225는 그 처리된 기저대역 신호를, 스피커 230로 송신하거나(예를 들어, 음성 데이터), 또는 추가 처리를 위해 메인 프로세서 240로 송신한다(예를 들어, 웹 브라우징 데이터).

TX 프로세싱 회로 215는 마이크로폰 220으로부터 아날로그 또는 디지털 음성 데이터를 수신하거나 또는 메인 프로세서 240로부터 다른 외향(outgoing) 기저대역 데이터(예를 들어, 웹 데이터, 이-메일, 또는 쌍방향 비디오 게임 데이터)를 수신한다. TX 프로세싱 회로 215는 그 외향 기저대역 데이터를 인코딩, 멀티플렉싱, 및/또는 디지털화하여, 처리된 기저대역 또는 IF 신호를 생성한다. RF 송수신기들 210a-210n은 TX 프로세싱 회로 215로부터 외향 처리된 기저대역 또는 IF 신호를 수신하고, 그 기저대역 또는 IF 신호를, 안테나들 205a-205n 중의 하나 이상을 통해 송신되는 RF 신호로 상향-변환한다.

메인 프로세서 240는 하나 이상의 프로세서들 또는 다른 프로세싱 장치들을 포함할 수 있으며, 메모리 260에 저장된 기본 OS 프로그램 261을 실행함으로써 STA 104의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메인 프로세서 240은 잘 알려진 원리들에 따라 RF 송수신기들 210a-210n, RX 프로세싱 회로 225, 및 TX 프로세싱 회로 215에 의해 순방향 채널 신호들의 수신 및 역방향 채널 신호들을 송신을 제어할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 메인 프로세서 240은 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기를 포함한다.

또한, 메인 프로세서 240은 메모리 260에 상주하는 다른 프로세스들 및 프로그램들, 예를 들어 mm파 무선 시스템에서 빔 조정을 지원하기 위한 동작들을 실행할 수 있다. 메인 프로세서 240은 실행 프로세스에 의한 요구에 따라 메모리 260 내로 또는 외부로 데이터를 이동할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 메인 프로세서 240은 OS 프로그램 261에 기초하거나 AP 102 또는 오퍼레이터로부터 수신된 신호들에 따라 애플리케이션들 262를 실행하도록 구성된다. 또한, 메인 프로세서 240은, 랩탑 컴퓨터들 및 휴대용 컴퓨터들과 같은 다른 장치들에 연결되는 능력을 STA 104에게 제공하는 I/O 인터페이스 245에 커플링되어 있다. I/O 인터페이스 245는 이 주변기기들과 메인 프로세서 240 간의 통신 경로이다.

또한, 메인 프로세서 240은 키패드 250 및 디스플레이 유닛 255에 커플링된다. STA 104의 오퍼레이터는 키패드 250을 사용하여 STA 104에 데이터를 입력할 수 있다. 디스플레이 255는 예를 들어, 웹 사이트들로부터의 텍스트 및/또는 적어도 제한된 그래픽들을 렌더링할 수 있는 액정 표시 장치 또는 다른 디스플레이일 수 있다.

메모리 260은 메인 프로세서 240에 커플링된다. 메모리 260의 일부는 RAM(random access memory)을 포함할 수 있으며, 메모리 260의 다른 일부는 플래시 메모리 또는 다른 ROM(read-only memory)을 포함할 수 있다.

도 2는 STA 104의 일 예를 도시한 것이지만, 다양한 변화들이 도 2에 대하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 2의 각종 컴포넌트들은 조합되거나, 더 세분화되거나, 생략될 수 있으며, 특정 필요들에 따라 추가 컴포넌트들이 부가될 수도 있다. 일 특정 예로서, 메인 프로세서 240는 복수의 프로세서들, 예를 들어 하나 이상의 CPU(central processing unit)들 및 하나 이상의 GPU(graphic processing unit)들로 분할될 수 있다. 또한, 도 2가 휴대 전화기나 스마트폰과 같이 구성된 STA 104를 도시하고 있지만, STA들은 다른 타입의 이동형 또는 고정 장치들로서 동작하도록 구성될 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 예시적 AP를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 AP 102의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 AP들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, AP들은 각종의 다양한 구성들로 이루어지며, 도 3은 AP에 대한 임의의 특정 구현으로 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

AP 102는 복수의 안테나들 305a-305n, 복수의 RF 송수신기들 310a-310n, 송신(transmit, TX) 프로세싱 회로 315, 및 수신(receive, RX) 프로세싱 회로 320을 포함한다. TX 프로세싱 회로 315 및 RX 프로세싱 회로 320은 각각의 RF 송수신기들 310a-310n에 각기 커플링되어 있으며, 예를 들어, 안테나 305a, 안테나 305b 및 N번째 안테나 305n에 각기 커플링되어 있는 RF 송수신기 310a, RF 송수신기 310b 내지 N번째 RF 송수신기 310n에 커플링되어 있다. 특정 실시예들에서, AP 102는 단일의 안테나 305a 및 단일의 RF 송수신기 310a를 포함한다. 또한, AP 102는 컨트롤러/프로세서 325, 메모리 330, 및 백홀 또는 네트워크 인터페이스 335를 포함한다.

RF 송수신기들 310a-310n은 네트워크 100의 STA들 또는 다른 AP들에 의해 송신되는 신호들과 같은 내향 RF 신호들을 안테나들 305a-305n으로부터 수신한다. RF 송수신기들 310a-310n은 내향 RF 신호들을 하향 변환하여, IF 또는 기저대역 신호들을 생성한다. IF 또는 기저대역 신호들은, 기저대역 또는 IF 신호들을 필터링하고, 디코딩하고, 및/또는 디지털화하는 것에 의하여 처리된 기저대역 신호들을 생성하는 RX 프로세싱 회로 320으로 전송된다. RX 프로세싱 회로 320은 이 처리된 기저대역 신호들을, 추가의 프로세싱을 위하여 컨트롤러/프로세서 325로 송신한다.

TX 프로세싱 회로 315는, 컨트롤러/프로세서 325로부터 아날로그 또는 디지털 데이터(예를 들어, 음성 데이터, 웹 데이터, 이-메일, 또는 쌍방향 비디오 게임 데이터)를 수신한다. TX 프로세싱 회로 315는, 외향 기저대역 데이터를 인코딩, 멀티플렉싱, 및/또는 디지털화하여, 처리된 기저대역 또는 IF 신호들을 생성한다. RF 송수신기들 310a-310n은 TX 프로세싱 회로 315로부터, 외향 처리된 기저대역 또는 IF 신호들을 수신하고, 그 기저대역 또는 IF 신호들을, 안테나들 305a-305n을 통해 송신되는 RF 신호들로 상향-변환한다.

컨트롤러/프로세서 325는 AP 102의 전반적인 동작을 제어하는 하나 이상의 프로세서들 또는 다른 프로세싱 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러/프로세서 325는, 잘 알려진 원리들에 따라 RF 송수신기들 310a-310n, RX 프로세싱 회로 320, 및 TX 프로세싱 회로 315에 의해 순방향 채널 신호들의 수신 및 역방향 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 컨트롤러/프로세서 325는 보다 고급의 무선 통신 기능들과 같은 추가 기능들도 지원할 수 있다. 임의의 각종 다양한 다른 기능들이 컨트롤러/프로세서 325에 의해서 AP 102에 지원될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 컨트롤러/프로세서 325는 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기를 포함한다.

또한, 컨트롤러/프로세서 325는 메모리 330에 상주하는 프로그램들 및 다른 프로세스들, 예를 들어 기본 OS를 실행할 수 있다. 컨트롤러/프로세서 325는 실행 프로세스에 의한 요구에 따라 메모리 330 내로 또는 외부로 이동할 수 있다.

또한, 컨트롤러/프로세서 325는 백홀 또는 네트워크 인터페이스 335에 커플링된다. 백홀 또는 네트워크 인터페이스 335는, AP 102가 백홀 연결을 통해 또는 네트워크를 통해 다른 장치들 또는 시스템들과 통신하는 것을 가능하게 한다. 인터페이스 335는 임의의 적절한 유선 또는 무선 연결(들)을 통한 통신들을 지원할 수 있다. AP 102가 액세스 포인트로서 구현되는 경우, 인터페이스 335는, AP 102가 유선 또는 무선 근거리 네트워크를 통해 또는 유선 또는 무선 연결을 통해 더 큰 네트워크(예를 들어, 인터넷)로 전송하는 것을 가능하게 한다. 인터페이스 335는 유선 또는 무선 연결, 예를 들어 이더넷 또는 RF 송수신기를 통한 통신들을 지원하는 임의의 적절한 구조를 포함한다.

메모리 330은 컨트롤러/프로세서 325에 커플링된다. 메모리 330의 일부는 RAM을 포함할 수 있으며, 메모리 330의 다른 일부는 플래시 메모리 또는 다른 ROM을 포함할 수 있다.

아래에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, AP 102(RF 송수신기들 310a-310n, TX 프로세싱 회로 315, 및/또는 RX 프로세싱 회로 320을 사용하여 구현됨)의 송신 및 수신 경로들은 무선 근거리 네트워크 시스템에서의 채널 결합을 지원한다. AP 102의 송신 및 수신 경로들은 무선 근거리 네트워크 시스템에서의 채널 결합을 지원하도록 구성된다.

도 3이 AP 102의 일 예를 도시하고 있지만, 다양한 변화들이 도 3에 대하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, AP 102는 도 3에 나타낸 각 컴포넌트에 대한 임의의 개수를 포함할 수 있다. 일 특정 예로서, 액세스 포인트는 다수의 인터페이스들 335를 포함할 수 있고, 컨트롤러/프로세서 325는 상이한 네트워크 주소들 사이에서 데이터를 라우팅하는 라우팅 기능들을 지원할 수 있다. 다른 특정 예로서, 단일 인스턴스의 TX 프로세싱 회로 315 및 단일 인스턴스의 RX 프로세싱 회로 320을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, AP 102는 각각에 대한 복수의 인스턴스들을 포함할 수 있다(예를 들어, RF 송수신기당 하나).

도 4는 본 발명에 따른 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 시스템에서의 예시적인 채널 액세스 절차를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 채널 액세스 절차의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 채널 액세스 절차들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

도 4에 도시된 예에서는, 채널 액세스 절차 400에서, 제 1 스테이션 STA 1 402 및 제 2 스테이션 STA 2 404이 채널 액세스를 위해 경쟁한다. 채널 액세스 절차 400에서는, 0에서 CWmin까지 범위의 번호들의 집합으로부터 STA 1 402가 4인 경쟁 윈도우(contention window, CW) 406을 추출하고, STA 2 404는 2인 CW 408을 추출하였으며, 여기서 CWmin는 표준에서 규정되어 있고 채널이 경쟁 되는 데이터의 액세스 카테고리에 의존하는 파라미터이다. 랜덤 번호가 추출되고 나면 양쪽 모두가 카운트다운을 시작한다. 여기서는 STA 1 402 및 STA 2 404가 동시에 랜덤 번호를 선택하는 것으로 도시되어 있지만, 이는 단지 예시를 위한 것이다. 이들은 동기화될 필요가 없다. STA 2 404는 2의 카운트 다운을 대기 한 후에, 채널의 제어를 획득하고 나서 RTS(request to send) 410을 송신한다. 다음으로, STA 2 404는 SIFS(short inter-frame space) 412로서 규정되는 일정 시간 주기 동안 기다린 후에 액세스 포인트로부터 CTS(clear to send) 414를 수신한다. STA 2 404가 CTS 414를 수신한 후, STA 2 404는 SIFS 412를 기다린 이후에, A-MPDU(aggregated MAC(medium access contol) protocol data unit) 418을 송신한다. A-MPDU 418을 송신한 후, STA 2 404는 액세스 포인트로부터 BA(block acknowledgement) 420을 수신하기 이전에, SIFS 412를 기다린다. 다음으로, STA 2 404는 2인 새로운 랜덤 CW 422를 추출한다. STA 1 402가 2인 CW 424로 감소 되었으며 STA 2 404는 2인 CW 422를 갖기 때문에, STA 1 402와 STA 2 404 양쪽 모두는 동시에 RTS들 426, 428을 송신함으로써 채널에 액세스하려고 시도하게 된다. 이 동시 송신으로 인해 충돌이 발생한다. 충돌의 결과로서, 액세스 포인트는 CTS을 송신하지 않게 되며, 이것은 STA 1 402 및 STA 2 404 각각에 대한 CTS 타임 아웃을 야기한다. 다음에, STA 1 402 및 STA 2 404 각각은 0에서 CWmin의 2배 범위에 있는 일련의 번호로부터 새로운 랜덤 번호를 추출한다. 본 케이스에서는, STA 1 402가 8인 CW 430을 가지며, STA 2 404가 10인 CW 432를 갖는다. CW 430을 8에서 0까지 카운트 다운한 이후에, STA 1 402는 채널에 액세스하여 송신 동작(transmit operation, TXOP) 434를 수행한다. TXOP 434는 RTS 436 송신, SIFS 412 대기, CTS 438 수신, 다른 SIFS 412 대기, A-MPDU 440 송신, 또 다른 SIFS 412 대기, 및 BA 442 수신을 행하는 것을 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 5GHz UNII 대역에 대한 채널 분포의 일 예를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 채널 분포의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 이용 가능한 채널 분포들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

5GHz UNII 대역 500은 약 5.15GHz 내지 약 5.925GHz 범위의 주파수들을 포함한다. 5GHz UNII 대역 500은 그 각각이 20MHz 행 502에 나타나 있는 바와 같은 20MHz 대역폭을 갖는 37개의 채널, 그 각각이 40MHz 행 504에 나타나 있는 바와 같은 40MHz 대역폭을 갖는 18개의 채널, 그 각각이 80MHz 행 506에 나타나 있는 바와 같은 80MHz 대역폭을 갖는 9개의 채널, 그 각각이 160MHz 행 508에 나타나 있는 바와 같은 160MHz 대역폭을 갖는 4개의 채널을 포함할 수 있다. IEEE 802.11ac 동작은 도 5에 도시된 5GHz UNII 대역에 대해서만 정의되어 있다. IEEE 802.11ac은 또한 20, 40, 80 및 160MHz 대역폭에서의 채널 동작을 정의하고 있다. 또한, 80+80으로 정의된 비연속적 160MHz 동작도 이 표준에서 선택적으로 지원된다. IEEE 802.11n은 5GHz UNII 대역과 2.4GHz ISM 대역에서의 동작들을 정의하고 있으며, 20MHz 및 40MHz 동작들을 허용한다. 5GHz UNII 대역이 도 5에 도시되어 있지만, 여기에 개시된 시스템 및 방법은 5GHz UNII 대역에서의 이용으로 한정되지 않는다. IEEE 802.11 표준의 다른 버전은 비인가 대역에서 동작한다. 대부분의 IEEE 802.11 버전은 2.4GHz ISM 대역과 5GHz UNII 대역에서 동작하지만, 1GHz 미만에서 동작하도록 정의된 표준 버전도 있다(예를 들면, IEEE 802.11ah 및 IEEE 802.11af). 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법은, 예를 들어, 3.5 GHz 대역과 같은 미래의 비인가 동작에 대해 고려될 수 있는 임의의 대역을 포함하는, IEEE 802.11 시스템이 배치될 가능성이 있는 임의의 비인가 대역에서 이용되는 것으로 특히 고려된다.

도 6은 본 발명에 따른 예시적인 IEEE 802.11 장치들을 도시한 것이다. 도 6에 도시된 IEEE 802.11 장치의 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 이용 가능한 IEEE 802.11 장치는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

IEEE 802.11 장치들 600은 상이한 대역폭들을 지원할 수 있다. IEEE 802.11a 스테이션 602는 20MHz의 대역폭을 이용할 수 있다. IEEE 802.11a 스테이션 604은 40MHz의 대역폭을 이용할 수 있다. IEEE 802.11ac 스테이션 606은 80MHz의 대역폭을 이용할 수 있다. IEEE 802.11ac 스테이션 608은 160MHz의 연속 대역폭을 이용할 수 있다. IEEE 802.11ac 스테이션 610은, 80MHz의 1차 대역폭 부분 612 및 80MHz의 2차 대역폭 부분 614를 포함하는 160MHz의 비연속 대역폭을 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 연속성에 관계없이 프리(free)인 것으로 감지되는, 대역폭 내에 다수의 채널들을 할당할 수 있는 송신기를 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 송신기는 다수의 연속 채널들을 할당할 수 있으며 또한 다수의 비연속 채널들을 할당할 수 있다. 이렇게 할당된 채널들은 단일의 STA 또는 다수의 STA들로 어드레싱될 수 있다. 후속하는 설명에서, 프리인 것으로 감지되는 다수의 연속 채널 및 다수의 비 연속 채널의 할당들은, 채널 결합(channel bonding) 또는 채널 집성(channel aggregation)이라고 지칭된다. 결합과 집성이라는 용어는 상호 교환적으로 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 IEEE 802.11 시스템에서의 예시적인 PIFS 기반 채널 결합 및 액세스 절차를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 PIFS 기반 채널 결합 및 액세스 절차의 예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 PIFS 기반 채널 결합 및 액세스 절차는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

PIFS 기반 채널 결합 절차 700은 채널 결합을 위해 고려되는 모든 대역으로 채널 감지 메커니즘을 확장하는 것에 기초한다. 예를 들어, 160MHz를 집성하기 위해, 1차 채널 702는 AIFS(arbitration inter-frame space) + 백-오프(back-off) 절차 704를 포함하는 전체 채널 감지 프로토콜을 거친다. AIFS + 백-오프 절차(704)는 그 동안에 1차 채널 702가 프리인 것으로 감지되어야 하는 CSMA(carrier sense multiple access) 절차이다. 20MHz의 대역폭을 갖는 2차 채널 706, 2차-40 채널 708 및 2차-80 채널 710은 1차 채널 702와 동일한 감지 요구사항들을 지키게 되어 있지 않다. 그 대신에, AIFS + 백-오프 절차 704가 만료되어 채널이 프리인 것으로 감지되기 직전의 PIFS(point coordination function inter-frame space) 듀레이션 712 동안에 2차 채널들 706, 708, 710이 프리인 것으로 감지될 것이 요구된다. 1차 채널 702 및 2차 채널들 706, 708 모두가 PIFS 듀레이션 712 동안 소스에서 프리인 것으로 감지되는 경우, TXOP 714가 개시되며, 이것은 액세스 포인트와 같은 목적지로 RTS 메시지를 송신하는 것을 포함한다. 목적지가 또한 RTS가 수신되기 전의 PIFS 듀레이션 동안에 그 RTS에 표시된 2차 채널들 706, 708, 710이 프리인 것을 감지하는 경우에는, CTS 메시지로 응답하며 그 후에 데이터 송신이 시작될 수 있다. RTS 및 CTS는 1차 및 2차 채널들 702, 706, 708, 710 모두에 존재할 수 있으며, 이에 따라 1차 및 2차 채널들 702, 706, 708, 710을 사용하여 통신하는 AP들 및 STA들 모두는, 이 RTS를 사용하여 자신들의 NAV(network allocation vector)들를 설정할 수 있으며, 데이터 송신의 듀레이션 동안에 침묵을 유지할 수 있다. 각 20MHz 폭인 1차 채널 702 및 2차 채널 706에 부가하여, 2차-40 채널 708(40MHz) 및 2차-80 채널 710(80MHz)이 개별 유닛들로서 고려되며, 2차 채널들 706, 708, 710의 20MHz 세그먼트들 중의 임의의 세그먼트가 비지(busy)인 것으로 감지되는 경우에는, 전체 채널 백-오프가 완료된다. 따라서, 2차-40 채널 708의 2개의 20MHz 세그먼트 중 하나라도 비지인 경우(아마도 레거시 장치로부터의 송신에 의해 점유된 경우)에는, 2차-40 채널 708의 전체가 비지이며 이용 불가능한 것으로 간주된다. 마찬가지로, 2차-80 채널 710의 4개의 20MHz 세그먼트들 중 하나라도 비지인 경우(아마도 레거시 장치로부터의 송신에 의해 점유된 경우)에는, 2차-80 채널 710의 전체가 비지이며 이용 불가능한 것으로 간주된다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들은 연속성에 관계없이 프리인 것으로 감지 된 대역폭 내에 다수의 채널들을 할당할 수 있는 송신기를 제공한다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 송신기가 대역폭을 "프리(free)"인 것으로 감지한 후에, 송신기는 다수의 연속 채널을 할당할 수 있다. 또한, 송신기가 대역폭을 "프리"인 것으로 감지한 후, 송신기는 다수의 비연속 채널을 할당할 수 있다. "프리"인 것으로 감지되는 채널의 개념은 수신기에서의 전력 또는 에너지 측정에 의해 결정되며, 수신기에 영향을 미치는 송신 유형에 따라 달라진다. 802.11 명세는 채널이 "프리"인지 또는 "비지"인지 여부를 결정하기 위해 수신기에서 측정해야만 하는 이 전력을 정의하고 있다. 수신기 감도에 대해 IEEE 802.11 명세에 명시된 요구사항보다 큰 요구사항은 부과되지 않는다.

도 8은 본 발명에 따른 IEEE 802.11 시스템에서의 예시적인 동적 채널 대역폭 채널 결합 및 액세스 절차를 도시한 것이다. 도 8에 도시된 동적 채널 대역폭 채널 결합 및 액세스 절차의 예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 동적 채널 대역폭 채널 결합 및 액세스 절차는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

동적 채널 대역폭 채널 결합 절차 800은 채널 결합을 위해 고려되는 모든 대역으로 채널 감지 메커니즘을 확장하는 것에 기초한다. 예를 들어, 160MHz를 집성하기 위해, 1차 채널 802은 AIFS + 백-오프 절차 804를 포함하는 전체 채널 감지 프로토콜을 거친다. AIFS + 백-오프 절차 804는 그 절차 동안에 1차 채널 802가 프리인 것으로 감지되어야 하는 CSMA(carrier sense multiple access) 절차이다. 20MHz의 대역폭을 가진 2차 채널 806, 2차-40 채널 808 및 2차-80 채널 810은, 1차 채널 802와 동일한 감지 요구사항들을 지키게 되어 있지 않다. 대신에, AIFS + 백-오프 절차 804의 백-오프 타이머가 만료되어 채널이 프리로 감지되기 직전의 PIFS(point coordination function inter-frame space) 듀레이션 812 동안에 2차 채널들 806, 808, 810이 프리인 것으로 감지될 것이 요구된다. 1차 채널 802 및 2차 채널들 806, 808, 810 모두가 PIFS 듀레이션 812 동안 송신기에서 프리인 것으로 감지될 경우에, 채널들 802, 806, 808, 810 각각 상의 TXOP가 개시된다. 그러나, 이 예에서, 2차-80 채널 810은 PIFS 듀레이션 812 동안 점유된 비지 채널 세그먼트 814를 포함한다. 2차-80 채널 810의 20MHz 채널들 중의 하나가 비지인 것으로 감지되더라도 검출 요구사항이 송신을 허용하지 않는 것으로 설정되기 때문에, 비지 채널 세그먼트 814는 2차-80 채널 810의 전체를 사용 금지시키게 된다. 비지 채널 세그먼트 814가 PIFS 듀레이션 812 동안 비지였다는 사실은 2차 채널 806의 사용 또는 2차-40 채널 808의 사용을 금지시키지 않는다. 따라서, 80MHz의 집단 대역폭(1차 채널 802, 2차 채널 806, 및 2차-40 채널 808의 대역폭들의 합)이 TXOP 816에서 이용된다. TXOP 816은 액세스 포인트와 같은 목적지로 RTS 메시지를 송신하는 것을 포함한다. 이러한 동적 채널 대역폭 채널 결합 절차 800에서, RTS는 프리인 것으로 감지된 채널들 802, 806, 808, 810을 포함하는 160MHz의 대역폭에 대한 요청을 나타낸다. 그 대신에, 목적지 또는 액세스 포인트는 RTS가 160MHz를 요청했음에도 불구하고 채널들 802, 806, 808(총 80MHz 대역폭)만 전송 준비 완료된다는 것을 나타내는 수정된 CTS를 전송할 수 있다. 동적 채널 결합은, RTS의 대역폭 표시자가 나타내는 채널들의 서브세트로 목적지가 응답하여 프리로 되는 것을 의미한다. 수정된 CTS 응답의 경우, 위에서 설명한 바와 같이 채널들의 서브세트가 먼저 감지되어야만 한다. 이 동적 프로세스는 프리인 것으로 감지되는 대역폭이 송신기와 수신기에서 서로 다른 시나리오를 수용한다.

도 9는 본 발명에 따른 IEEE 802.11 송신기의 예시적인 스크램블링 장치(scrambling apparatus)를 도시한 것이다. 도 9에 도시된 스크램블링 장치의 예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 스크램블링 장치는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

스크램블링 장치 900은 위한 2개의 표시자를 이용하여 전술한 채널 결합 절차들을 지원하도록 구성된다. 통상적인 스크램블링 동작 동안, 7 비트, b0 902, b1 904, b2 906, b3 908, b4 910, b5 912 및 b6 914가 스크램블링 장치 900에서 의사-랜덤으로 초기화된다. 전술한 채널 결합 절차들을 지원하는 스크램블링 동작 동안, 이 2개의 필요한 표시자 중의 제 1 표시자는 채널 대역폭 표시자이다. 채널 대역폭 표시자는 20MHz, 40MHz, 80MHz 및 160MHz를 지원하기 위해 2비트가 필요하다. 전술한 채널 결합 절차들을 지원하는 스크램블링 동작 동안, 이 2개의 필요한 표시자 중의 제 2 표시자는 동적/정적 채널 대역폭 동작 표시자이다. 동적/정적 채널 대역폭 동작 표시자는 1 비트를 필요로 한다. 채널 대역폭 표시자 및 동적/정적 채널 대역폭 동작 표시자에 대해 집합적으로 요구되는 이들 3 비트는, RTS 및 CTS 메시지들에서의 데이터 비트들에 대한 스크램블링 동작 이전에 처음 7개의 초기화 비트 중의 3 비트 b0 902, b1 904, 및 b2 906에 임베드된다. RTS와 CTS는 데이터 전송을 위해 고려되는 모든 채널에서 복제 및 송신된다. RTS 및 CTS 송신의 각각의 복제본에서, 스크램블링 시퀀스의 7개의 초기화 비트 중 3개는, 채널 결합 절차가 동작중인 채널 대역폭 및 정적 모드와 동적 모드 중 어느 것을 나타내는데 사용된다.

본 명세서에서 사용되는, 채널의 컨텍스트에서 "프리"라는 용어는 송신기에서의 프로토콜이 자신의 상태를 "채널이 프리"인 것으로 설정하는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는, "클리어링된 채널(cleared channel)"은 비어 있으면서 후속적으로 송신기와 수신기 간의 RTS 및 CTS 교환을 사용하는 데이터 송신을 위해 예비되어 있는 채널을 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는, "레거시 장치"는 IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac, or IEEE 802.11ah 명세들에 따라 동작하는 장치이다. 본 명세서에서 사용되는, "비-레거시 장치"는 하나 이상의 새로이 개시된 프로토콜들을 실행하는 장치 또는 IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac, 또는 IEEE 802.11ah 명세들 각각보다 새로운 IEEE 802.11 표준에 따라 동작하는 장치이다.

도 10은 본 발명에 따른 비연속 채널 동작을 가능하게 하는 예시적인 수정 CTS 메커니즘을 도시한 것이다. 도 10에 도시된 수정된 CTS 메커니즘의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 수정된 CTS 메커니즘들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

수정된 CTS 메커니즘 1000은 20MHz의 대역폭을 가진 1차 채널 1002, 20MHz의 대역폭을 가진 2차 채널 1004, 및 40MHz의 대역폭(20MHz의 대역폭을 가진 상부의 제 1 세그먼트 1008 및 20MHz의 대역폭을 가진 하부의 제 2 세그먼트 1010의 합)을 가진 2차-40 채널 1006을 포함한다. 수정된 CTS 메커니즘 1000은 소스 스테이션(source station, STA) 또는 소스 AP가 채널에 대한 액세스를 얻어서 프로토콜에 명시된 듀레이션 동안 1차 및 2차 채널들이 프리인 것을 감지하는 것을 포함한다. 이 실시예에서는, 소스가 AP이고 목적지는 STA이다. 대안의 실시예들에서, 소스 및 목적지는 각각 AP 또는 STA일 수 있다. 1차 채널 1002 및 2차 채널들 1004, 1006이 프리인 것으로 감지되는 경우, AP는 그 프리인 것으로 감지된 1차 채널 1002 및 2차 채널들 1004, 1006에서 수정되지 않은 RTS 1012를 송신한다. 1 비트가 동적 또는 정적 대역폭 동작을 나타내기 위해 사용되고, 2 비트가 대역폭 자체를 나타내는데 사용되며, 이에 따라 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중의 총 3 비트를 차지하게 된다. 비-레거시 장치들과 통신할 때, 동적 또는 정적 대역폭 동작을 나타내는 1 비트가 동적 대역폭으로 설정되는 경우, 이것은, STA가 레거시 장치들에서 판독될 수 없는 수정된 CTS로 응답할 수 있음을 나타낸다. STA가 동적 대역폭 표시를 가진 RTS를 수신하는 경우, STA는 수정된 CTS로 응답할 수 있으며, CTS는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 사용하여, RTS에서 시그널링된 대역폭의 어느 부분이 데이터 송신에 사용될 수 있는지를 나타낼 수가 있다. 20MHz씩 증분하는 대역폭의 선택을 나타내기 위해 필요한 스크램블링 시퀀스의 비트 수는 집성되고 있는 대역폭에 따라 달라지며, RTS에서 표시된다.

RTS가 40MHz 채널 대역폭을 나타내는 경우, 수신기는 스크램블링 시퀀스의 처음 7개의 초기화 비트 중 1 비트를 사용하여 2차 채널이 이용 가능한지 여부를 나타내게 되는 CTS로 응답한다. 규칙에 따라, 첫번째 비트 b0는 아래에 표시된 것처럼 초기화에 사용될 수 있다.

규칙에 따라, 각각의 비트는 2차 채널 1004, 다음으로 2차-40 채널 1006, 다음으로 2차-80 채널(도 10에 도시되지 않음)에서 시작하는 2차 채널들의 20MHz 세그먼트를 나타내며, 이러한 표시를 위해 사용되는 비트들의 수는 RTS 1012에서 시그널링되는 대역폭에 의해 설정된다. 예를 들어, RTS 1012가 80MHz 채널 대역폭을 나타내는 경우, 수신기는 2차 채널 20 또는 2차 채널 40 또는 1차 채널 1002 이외의 채널 세그먼트들에 대응하는 3개의 20MHz 채널 중 어느 것이 송신을 위해 이용 가능한지를 나타내는 1 비트 비트맵을 갖는 CTS로 응답한다. 비트맵 규칙은 다음과 같다.

3-비트 비트맵은 스크램블링 시퀀스 초기화에서의 7 비트 중 3 비트에서 반송된다.

설명의 목적을 위하여, i=0는 2차-40 채널 1006의 하부의 20MHz, 제 2 세그먼트 1010에 대응하고, i=1는 2차-40 채널 1006의 상부의 20MHz, 제 1 세그먼트 1008에 대응하며, 또한 i=2는 2차 채널 1004에 대응하는 것으로 고려한다. 스크램블링 비트들 3-7은 RTS가 80MHz 채널 대역폭만을 표시하기 때문에, CTS에서 대역폭을 시그널링하는데 사용되지 않는다. CTS에서 송신될 수 있는 가능 비트맵들이 아래의 표 1에 나타나 있다. 따라서, 도 10은 비트맵 101을 사용하는 수정된 CTS 응답을 가진 60MHz 집성의 일 예이다.

표 1: 수정된 CTS 응답에서 이용 가능한 채널들을 나타내는 비트맵

대안의 실시예에서, RTS가 160MHz 채널 대역폭을 나타낼 경우, 수신기는 7개의 20MHz 채널 또는 채널 세그먼트들 중의 어느 것이 송신에 이용 가능한지를 나타내는 7 비트 비트맵을 가진 CTS로 응답한다. 2차 채널 1004, 2차-40 채널 1006 및 2차-80 채널들의 각 20MHz 세그먼트에 대해 표시된 이용 가능성을 위해, 80MHz RTS에 사용된 것과 동일한 비트맵 규칙이 사용된다. 또한, CTS는 송신을 위해 선택된 채널에서만 송신 및 복제된다. 따라서, 도 10의 실시 예에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, RTS에 표시된 80MHz 중의 60MHz만이 STA 또는 AP에서 이용 가능한 경우, 1차 채널 1002, 2차 채널 1004, 및 2차-40 채널 1006의 하부 채널 세그먼트 1010에서만 CTS 1014가 송신 및 복제된다.

다음으로, 클리어링된 채널들, 즉, 1차 채널 1002, 2차 채널 1004, 및 2차-40 채널 1006의 하부 채널 세그먼트 1010에서 송신 1016이 시작된다. 도 10에 도시된 바와 같이, RTS가 80MHz 채널 대역폭을 나타내고, 수신기가 80MHz 중의 60MHz만이 이용 가능하다는 것을 나타내는 3 비트 비트맵을 가진 CTS로 응답하는 경우, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) PHY(physical layer)에서, OFDM 마스크는 256개의 서브캐리어를 갖는 80MHz 대역폭으로 설정된다. 도 10에 도시된 예에서, 80MHz 중의 60MHz만이 CTS 1014에 표시되기 때문에, 2차40 채널 1006의 상부 채널 세그먼트 1008의 64개 서브캐리어를 포함하는 96개의 서브캐리어가 사용되지 않고 남아있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 예시적인 OFDM 마스크를 도시한 것이다. 도 11에 도시된 OFDM 마스크의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 OFDM 마스크들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

OFDM 마스크 1100은 80MHz 집성 RTS에 대한 응답으로 수정된 CTS를 갖는 60MHz 대역폭 집성을 위한 것이다. 이용 가능한 채널들 중, 2차-40 채널 1006의 하부 20MHz 채널 세그먼트 1010의 52개의 데이터 서브캐리어들 1102 및 1차 채널 1002 및 2차 채널 1004의 108개의 데이터 서브캐리어들 1104는, 60MHz 집성을 갖는 총 160개의 데이터 서브캐리어들을 위해 사용될 수 있다. 위에서 설명한 데이터 서브캐리어들의 수는 단지 일 예이며, 몇몇 케이스들에서는, 더 많은 서브캐리어들이 널되어(nulled) 집성에서 사용되지 않는 대역들과의 간섭을 방지할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 다른 예시적인 수정된 RTS 및 CTS 메커니즘을 도시한 것이다. 도 12에 도시된 수정된 RTS 및 CTS 메커니즘의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 수정된 RTS 및 CTS 메커니즘들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

수정된 RTS 및 CTS 메커니즘 1200은 20MHz의 대역폭을 가진 1차 채널 1202, 20MHz의 대역폭을 가진 2차 채널 1204, 40MHz의 대역폭(20MHz의 대역폭을 가진 하부의 제 1 세그먼트 1210과 20MHz의 대역폭을 가진 상부의 제 2 세그먼트 1212의 합)을 가진 2차-40 채널 1206, 및 80MHz의 대역폭(20MHz의 대역폭을 가진 제 1 세그먼트 1214, 20MHz의 대역폭을 가진 제 2 세그먼트 1216, 20MHz의 대역폭을 가진 제 3 세그먼트 1218, 및 20MHz의 대역폭을 가진 제 4 세그먼트 1220의 합)을 가진 2차-80 채널 1208을 포함한다. 수정된 RTS 및 CTS 메커니즘 1200은 채널에 대한 액세스를 얻어서 프로토콜에서 명시된 듀레이션 동안 1차 및 2차 채널들이 프리인 것을 감지하는 것을 포함한다. 이 실시예에서는, 소스가 AP이고 목적지는 STA이다. 대안의 실시예들에서, 소스 및 목적지는 각각 AP 또는 STA일 수 있다. 1차 채널1202 및 2차 채널들 1204, 1206, 1208이 프리인 것으로 감지되는 경우, AP는 예정된 비-레거시 수신기에게 채널 대역폭을 나타내기 위해 사용되는 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 모두를 가진 RTS 1222를 송신한다. 도 12의 예에서, RTS 1222는 송신을 위해 사용되는 채널들, 즉, 1차 채널 1202, 2차 채널 1204, 2차-40 채널 1206의 제 1 세그먼트 1210, 2차-80 채널 1208의 제 2 세그먼트 1216, 및 2차-80 채널 1208의 제 3 세그먼트 1218에서 복제된다.

이 7 비트는 1차 채널 1202 이외의 채널들 중의 어느 것이 송신을 위해 사용되는지를 나타내기 위해 사용된다. 각각의 비트는 1차 채널 1202 이외의 채널들에 대한 20MHz 세그먼트들에서의 대역폭들의 이용 가능성을 나타낸다. 예시적인 규칙으로서, 일 비트가 1로 설정되는 경우, 이것은 2차 채널의 20MHz 섹션이 이용 가능하다는 것을 나타낸다. 비트맵은 채널 대역폭들을 최대 140MHz까지 표시하게 된다. 표시될 필요가 없는 1차 채널 1202를 포함하는, 이러한 방식과 관련 규칙 및 비트맵이 총 160MHz의 채널 집성의 어카운팅을 허용한다. 1차 채널 1202에 대한 2차 채널들 1204, 1206, 1208의 위치는 IEEE 802.11의 채널-타입 포맷과 동일한 규칙을 따른다. 이와 같이, 도 12의 예를 나타내는 비트맵(1010110의 비트맵)은, 제 2 40 채널 1206의 제 1 세그먼트 1210, 2차 채널 1204, 2차-80 채널 1208의 제 2 세그먼트 1216, 및 2차-80 채널 1208의 제 3 세그먼트 1218가 이용 가능하며 송신 1226을 위해 집성된다는 것을 나타낸다.

STA가 RTS 1224를 수신하는 경우, STA는 RTS 1222에 표시된 채널들의 세트로부터 프리인 것으로 감지된 채널들의 전부 또는 서브세트를 나타내는 수정된 CTS 1224로 응답한다. CTS 1224는 또한 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를, 송신에 사용할 수 있는 대역폭을 나타내는 비트맵으로서 설정한다. CTS 1224는 송신을 위해 선택된 채널들, 즉 제 2 40 채널 1206의 제 1 세그먼트 1210, 2차 채널 1204, 2차-80 채널 1208의 제 2 세그먼트 1216, 및 2차-80 채널 1208의 제 3 세그먼트 1218에서만 복제된다. 다음으로, 데이터 서브캐리어들이 RTS에 의해 선택된 채널들에 국한되는 512개의 서브캐리어를 갖는 160MHz OFDM PHY를 사용하는 클리어링된 채널 상에서 송신 1226이 시작된다.

도 13은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 대안의 채널 방식을 도시한 것이다. 도 13에 도시된 채널 방식의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시형태들에서의 다른 채널 방식은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

채널 방식 1300은 도 12의 채널 방식과 비교된다. 802.11의 그린필드 동작 모드는 160MHz보다 큰 채널 집성을 허용할 수 있다. 예를 들어, 집성될 수 있는 총 대역폭은 X MHz로 표시되며, 여기서 X는 20MHz에서 20MHz씩 증가하는 전체 대역폭 YY MHz까지의 값을 취할 수 있다. 이 총 대역폭은 비콘의 AP에 의해 표시되거나 다른 방법으로 지정됩니다. 임의의 대역폭 집성 AP는 20MHz씩 또는 AP에 의해 설정된 집성 레벨씩 증가하는 비트맵을 사용하여, X MHz 중 어느 것이 클리어링되어 RTS에서의 송신에 사용되는지를 나타낼 수 있다. 집성 레벨이 20MHz로 설정되는 경우,

비트 비트맵이 20MHz 단위로 채널을 이용 가능함을 나타낼 필요가 있으며, 이것은 RTS에서의 필드로서 송신된다. STA는 동적 대역폭 선택이 허용되는 경우의 송신에 사용될 수 있는 RTS가 나타내는 대역폭들의 서브세트를 나타내는 다른 비트맵을 사용하여 CTS에 표시할 수 있다. CTS는 송신을 위해 선택된 채널들에서만 복제된다. 적절한 OFDM PHY 파라미터들을 사용하는 클리어링된 채널들에서 송신이 시작된다.

특정 실시예들에서, 1차 채널에 대한 2차 채널의 상대적인 위치는 IEEE 802.11 시스템들에서 현재 사용되는 것과 다른 규칙에 기초하여 설정될 수 있다. 802.11 시스템들에서 현재 사용되는 채널 방식 또는 규칙의 일 예가 도 13의 섹션 (a)에 도시되어 있다. 그러나, 다수의 2차 20MHz 채널 또는 다수의 2차-40MHz 채널과 같은, 채널 집성 레벨들이 상이한 다른 규칙들도 그린필드 모드에서 동작할 경우에 용이하게 채택될 수 있다.

1차 채널에 대한 2차 채널들의 상대적인 위치들 및 집성 레벨은, 1차 채널에 대한 2차 채널들의 더욱 동적인 구성을 허용하는 비콘 내의 AP에 의해 광고될 수 있으며, 또한 AP로부터의 각 광고에서 상이하게 집성 레벨을 수정할 수 있다. 도 13의 섹션 (b)에 도시된 예는 2차 채널 위치들이 1차 채널의 위치에 대응하는 채널 번호로부터 증가하는 채널 번호들 및 모든 비-1차 채널들이 20MHz 또는 40MHz 이내가 되도록 비-1차 채널들 각각에서 허용되는 집성 양으로 지정되어 있는 것을 나타내고 있다. AP는 또한 40MHz 채널들이 단일 채널로 취급되는지 또는 개별 20MHz 채널로서 개별적으로 시그널링될 수 있는지를 나타낼 수 있다. 이 실시예에서, 채널 방식 1300은 20MHz 대역폭을 가진 1차 채널 1302, 20MHz 대역폭을 가진 2차 채널 1304, 40 MHz 대역폭(20MHz의 대역폭을 가진 하부 채널 세그먼트 1308과 20MHz의 대역폭을 가진 상부 채널 세그먼트 1310의 합)을 가진 2차-40 채널 1306, 40 MHz 대역폭(20MHz의 대역폭을 가진 하부 채널 세그먼트 1314와 20MHz의 대역폭을 가진 상부 채널 세그먼트 1316의 합)을 가진 3차 40 채널 1312, 및 40 MHz 대역폭(20MHz의 대역폭을 가진 하부 채널 세그먼트 1320과 20MHz의 대역폭을 가진 상부 채널 세그먼트 1322의 합)을 가진 4차 40 채널 1318을 포함한다.

도 14는 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘의 비트맵 구성을 도시한 것이다. 도 14에 도시된 비트맵 구성의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 비트맵 구성들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

비트맵 구성 1400은 다른 RTS 및 CTS 메커니즘과 함께 사용하도록 구성된다. IEEE802.11의 그린필드 동작 모드는 이용 가능한 전체 대역폭 중의 X MHz의 대역폭까지 채널 집성을 허용할 수 있다. 예를 들어, X가 160MHz인 경우, 이용 가능한 총 대역폭 중의 160MHz까지가 사용될 수 있다. 임의의 집성 STA/AP는 송신을 위해 5GHz UNII 대역에서 이용할 수 있는 20MHz씩 증가하는 160MHz의 대역폭을 나타낼 수 있다. 160MHz의 대역폭이 비연속적일 수 있으며 총 N 비트 중의

만이 사용될 수 있기 때문에, N 비트 정보는 열거형 소스 코드를 사용하여 표현되며, 이 열거형 소스 코드는 아래에 설명되는 바와 같은 최적 압축의 정보를 제공한다.

N-비트 2진수 X = {X1, X2, ..., XN}를 고려하도록 하며, 여기서 각 Xi는 0 또는 1 값을 취할 수 있다(1 ≤ i ≤ N). N-비트 2진수 X는 그 구성이 도 11에 도시된 비트맵이다. 규칙에 따라, 위치 1은 MSB(most significant byte) 위치이며(즉 X1은 MSB), 위치 N은 LSB(least significant byte) 위치이다(즉 XN은 LSB). 이제, X의 비트 위치 중 M이 값 1을 갖고 나머지는 값 0을 갖는, 이 비트맵의 특수한 케이스를 고려하도록 한다. M 비트 위치를 S1, S2 ... SM으로 놓도록 한다. 따라서, 다른 모든 i에 대하여

및

이 된다. 그러면 X의 고유 사전식 인덱스 i_S(X)는 아래의 수학식 (1)으로 주어진다.

열거형 소스 코딩을 사용하는 부-대역 인덱싱을 위하여, 기지국(base station, BS) 또는 AP가, STA 또는 이동국(mobile station, MS)에게, MS가 데이터를 수신하는 것을 선호하는 N개의 부-대역 중의 최적 M의 인덱스를 보고할 것을 요청하는 시나리오를 고려한다. N개의 부-대역 중 최적 M개를 인덱싱하기 위해, 다음과 같은 재해석을 갖는 열거형 소스 코딩 방식이 사용될 수 있다: 첫째, X는 인덱스 i(1≤i≤N)를 갖는 부-대역을 인덱싱하는 위치 i의 N-비트 비트맵이고, 둘째, Xi = 1은 인덱스 i를 갖는 부-대역이 "최적-M" 부-대역 중 하나로서 표시됨을 나타내고, 셋째, Xi = 0은 인덱스 i를 갖는 부-대역이 "최적-M" 부-대역 중 하나가 아닌 것으로 표시됨을 나타낸다. 이들 N개의 부-대역 중 M개의 인덱스는 "최적-M" 부-대역으로 표시될 필요가 있다. S1, S2 ... SM을 표시될 최적-M 부-대역들의 인덱스로서 식별한다. 그러면 X의 고유 사전식 인덱스 i_S(X)는 아래의 수학식 (2)로 주어진다.

는 집합 S의 모든 M-조합의 집합이다. RTS가 수신되면, STA/AP는 열거형 소스 코딩을 위해 다음과 같은 디코딩 알고리즘을 사용하여 선호되는 M개의 대역을 디코딩하게 된다.

N을 부-대역들의 수로 놓고, M을 보고된 부-대역들(이것의 선택 비트맵은 s로 표시되며 전술한 열거형 소스 코딩 공식에 의해 주어진 인덱스 i로 맵핑됨)의 수로 놓도록 한다. 선택된 부-대역의 인덱스를 나타내는 1s를 비트맵 s에 제공하는 후술하는 의사 코드에서 디코딩 로직이 제공된다. 아래 코드에서, s는 부-대역 선택 비트맵을 나타내며, i는 최적-M 부-대역 선택의 인덱스이다.

STA/AP는 "프리"인 것으로 감지된 RTS에 의해 표시된 대역폭의 서브세트를, CTS에서 나타낼 수 있으며, 비트맵을 사용하는 송신에 사용될 수 있다. 다음으로, 열거형 소스 코딩을 사용하여 비트맵의 정보를 압축할 수 있다. 이 압축된 비트맵은 CTS에서 송신될 수 있다. 다음으로, CTS가 송신을 위해 선택된 채널들에서만 복제되며, 클리어링된 채널들에서 송신이 시작된다.

도 15는 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘의 스크램블링 시퀀스의 초기화 비트를 도시한 것이다. 도 15에 도시된 초기화 비트의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 스크램블링 시퀀스의 다른 초기화 비트는 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

스크램블링 시퀀스 1500의 초기화 비트들은 레거시 및 혼합 모드 동작 환경에서 비연속 채널 동작을 가능하게 하기 위한 수정된 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 것이다. 스크램블링 시퀀스 1500의 초기화 비트들을 이용하는 수정된 RTS 및 CTS 메커니즘은, 소스 STA 또는 AP가 채널에 액세스하여, 프로토콜에 명시된 듀레이션 동안 1차 채널 및 2차 채널이 프리인 것으로 감지하는 것으로 시작될 수 있다. 이 실시예에서는, 소스가 AP이고 목적지가 STA인 것으로 가정하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다음으로, AP는 레거시 장치들이 계속하여 이 RTS가 스크램블링 시퀀스 1500의 처음 7 비트를 오버로드하고 있음을 인식하는 것을 보장하면서, 수정된 RTS를 비-레거시 장치들에게 송신한다. 레거시 장치들은 도 15에 도시된 바와 같이 계속하여 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트 중의 총 3 비트에 대한, 대역폭을 나타내는 2 비트 및 동적/정적 대역폭 동작을 나타내는 1 비트를 확인하지만, 7개 비트 스크램블링 시퀀스 초기화 중의 나머지 4 비트는 무시한다. 예정된 RTS의 수신기가 비연속 채널 동작을 지원할 수 있는 장치인 경우에는, 그것이 나머지 4 비트를 사용하여 얼마나 많은 비연속 세그먼트가 결합되어 있는지를 조사하게 된다. 2 비트 대역폭 표시가 80MHz 총 대역폭을 나타내는 경우, 스크램블러 초기화 시퀀스의 나머지 4 비트 중의 3 비트는, 40MHz 및 60MHz 비연속 채널 결합이 지원되도록 하기 위해 1차에 추가된 실제 총 채널 수를 표시하는 비트맵으로서 사용된다. 3 비트 비트맵의 일 예가 표 1에 나타나 있다. 7 비트 초기화의 마지막 비트는 무시된다.

도 16은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다. 도 16에 도시된 채널 방식의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 채널 방식들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

도 15와 관련하여 전술한 RTS 및 CTS 메커니즘은 채널 방식 1600을 포함한다. 2 비트 대역폭 표시가 160MHz 채널 대역폭을 나타낼 경우, 스크램블러 초기화 시퀀스 1500 내의 4 개의 나머지 비트들은, 1차 채널 1602에 추가로 결합된 채널들의 조합을 지원하는데 사용된다. 4 비트가 비트맵으로 사용되는 경우, 도 16에 도시된 바와 같이, 20MHz 대역폭의 2차 채널 1604 및 2차-40 채널 1606이 각각 1 비트를 사용하게 되고, 2차-80 채널 1608이, 총 80MHz인 개개의 40MHz 세그먼트들을 나타내기 위해 2 비트를 사용하게 된다. 이 4 비트를 비트맵으로 사용하여, 40MHz, 60MHz, 80MHz, 100MHz, 120MHz, 140MHz 및 160MHz의 비연속 채널 결합을 지원하게 된다. 비트맵 값들 및 관련 연관들의 예가 표 2에 나타나 있다. 표 2는 단지 예일 뿐이며 표 2의 비트맵 값들과 다른 비트맵 값들을 이용하는 다른 실시예들을 배제하지 않는다. 비트맵의 다른 변형들은, 160MHz 대역폭 표시자가 사용될 경우 80MHz 미만의 대역폭들의 표시를 허용하지 않는 것으로 구성될 수 있으며, 본 케이스에서는 이 표가 재-기록될 수 있거나 또는 표 2의 일부 행들이 허용되지 않을 수도 있다.

표 2: 스크램블링 시퀀스 초기화의 4 비트를 사용하여 상이한 채널 집성 대역폭들을 나타내는 비트맵

도 17은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘을 도시한 것이다. 도 17에 도시된 RTS 및 CTS 메커니즘의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 RTS 및 CTS 메커니즘들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

상기 도 15 및 도 16의 설명과 관련된 RTS 및 CTS 메커니즘 1700이 도시되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이 송신을 위해 선택된 채널들에서만 RTS가 복제된다. RTS 1702는 2 비트 대역폭 표시자에 의해 표시된 모든 채널들 상에서 복제된다. 몇몇 케이스들에서, STA 또는 AP는 RTS 1702를 송신하기 전에 전체 대역폭이 프리인 것을 감지하게 된다. CTS 1704 응답은 동적 또는 정적 대역폭 동작 비트가 0으로 설정되는지 또는 1로 설정되는지에 따라 달라질 수 있다. 동적 또는 정적 대역폭 동작 비트가 정적 동작(도 15에서 b₂=0)을 나타내도록 설정되는 경우, CTS 1704 응답은 RTS 1702에 의해 지시된 스크램블링 시퀀스의 7개의 초기화 비트에 의해 지시된 집성 채널들 상에서만 송신되며, 또한 모든 집성 채널들이 프리인 것으로 감지될 경우에만 송신된다. 동적 또는 정적 대역폭 동작이 동적 동작(도 15에서 b₂=1)을 나타내도록 설정되는 경우, CTS 1702 응답은 프리인 것으로 감지된 RTS 1702에 의해 지시된 스크램블링 시퀀스의 7개의 초기화 비트에 의해 표시된 채널들의 서브세트에서만 송신된다. 대안의 실시예에서, CTS 응답은 도 15에 도시된 바와 같이 RTS 대역폭 정보가 스크램블링 시퀀스의 처음 7개의 초기화 비트에서 인코딩되는 것과 동일한 방식으로 인코딩될 수 있다. 다른 대안의 실시예에서, CTS 응답은 다르게 인코딩될 수 있으며, 7 비트 스크램블링 시퀀스 초기화(표 1) 중의 일 비트맵으로서 3 비트 및 160MHz에 대하여 7 비트 비트맵을 사용할 수 있다. CTS 1704는 도 17에 도시된 바와 같은 송신 1706을 위해 선택된 채널들에서만 복제된다.

송신 1706은 적절한 전송 마스크를 사용하여 클리어링된 채널들에서 시작된다. 도 17에 도시된 바와 같이, RTS 1702가 160MHz 채널 대역폭을 나타내고 CTS 1704가 160MHz 중의 100MHz만이 이용 가능하다는 것을 나타내는 비트맵으로 응답할 경우, OFDM PHY 마스크는 512개의 서브캐리어를 갖는 160MHz 대역폭으로 설정된다. CTS 1704에는 160MHz 중의 100MHz만이 표시되기 때문에, 2차 채널 1604의 64개의 서브캐리어 및 2차-80 채널 1608의 하부 40MHz의 108개 서브캐리어를 포함하는 244개의 서브캐리어가 사용되지 않고 남아있게 된다. 이용 가능한 채널 중에서, 2차-40 채널 1606 + 1차 채널 1602를 사용하는 60MHz 집성의 160개 서브캐리어 및 2차-80 채널 1608의 상부 40MHz의 108개 서브캐리어가, 100MHz 집성을 갖는 총 268개의 데이터 서브캐리어들에 사용될 수 있다. 사용되는 데이터 서브캐리어들의 수는 단지 일 예이며 다른 실시예들에서는 다른 수의 서브캐리어들이 사용될 수도 있다. 몇몇 케이스들에서는, 더 많은 서브캐리어들이 널되어(nulled), 집성에 사용되지 않는 대역들에 대한 간섭을 방지할 수 있다.

소스 AP 또는 STA가 주어진 대역폭의 1차 및 2차 채널들을 관리하는 적절한 감지 규칙을 사용하여 채널 액세스를 얻은 후, 이 소스는 수신자 주소가 자신의 송신 주소와 동일한 CTT(clear-to-transmit)를 송신함으로써 송신을 시작할 수 있다. CTS-2-SELF라고 불리는 이 메시지는, 복제된 OFDM 구조(복제가 20MHz 단위)를 사용하여 클리어링된 채널들을 통해 송신된다. CTS-2-SELF 메시지를 송신한 후, 소스는 SU-PPDU 케이스에서 단일 목적지로 그리고 MU-PPDU 케이스에서는 복수 목적지로 주소 지정된 클리어링된 채널들을 통해 PPDU 송신을 시작할 수 있다. CTS-2-SELF 메시지는 시그널링된 대역폭의 어느 부분이 데이터 송신에 사용될 것인지를 나타내기 위해 스크램블링 시퀀스의 처음 7 비트를 사용할 수 있다.

도 18은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다. 도 18에 도시된 채널 방식의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 채널 방식들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

채널 방식 1800은 1차 채널 1802, 2차 채널 1804, 및 2차-40 채널 1806을 포함한다. 채널 방식 1800을 이용하는 RTS 및 CTS 메커니즘의 실시예에서, 소스 AP 또는 STA가 주어진 대역폭의 1차 및 2차 채널들 모두를 관리하는 적절한 감지 규칙을 사용하여 채널 액세스를 얻은 후에, 소스는 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더의 시그널링 필드들에서 사용되는 대역폭을 시그널링함으로써 PPDU 송신을 시작할 수 있다. 레거시 필드를 포함하는 SIG-A 1808로 식별되는 PLCP 헤더의 시그널링 필드는, 복제된 OFDM 구조(복제가 20MHz 단위)를 사용하여 클리어링된 채널들을 통해서 송신된다.

특정 실시예들에서, 소스는 다수의 기저대역 및 무선 주파수(RF) 체인을 사용함으로써, 클리어링된 채널들의 상이한 비연속 세그먼트들을 사용하여 PPDU를 송신할 수 있다. 각 기저대역 RF 체인은 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz를 사용하여 SU 또는 MU OFDM PPDU를 송신할 수 있다. 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz인 클리어링된 채널의 연속 세그먼트는 하나의 기저대역 및 무선 주파수(RF) 체인을 사용하여 SU 또는 MU OFDM PPDU를 송신하며, 여기서 사용된 대역폭의 중심 주파수에 RF 체인이 동조된다. 클리어 채널의 연속 세그먼트가 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz가 아닌 경우에는, 복수의 기저대역 RF 체인을 사용함으로써, 사용된 기저대역 또는 RF 체인의 총 수가, 프리인 것으로 감지된 연속 세그먼트 대역폭과 동일하게 되도록 하는 표준 대역폭들 즉, 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz에 대한 OFDM PPDU 정의를 준수하도록 한다. 비연속 세그먼트들은 서로 다른 기저대역 및 무선 주파수(RF) 체인들을 사용한다. 목적지는 데이터를 수신할 소스로서 다수의 RF 체인을 필요로 하며, 여기서 각 RF 체인은 PPDU를 송신하기 위해 소스에서 사용되는 중심 주파수들 중 하나에 동조된다. 목적지의 RF 체인들은 PPDU를 송신하기 위해 소스에서 사용되는 중심 주파수들에 동조된다. 도 18은 2개의 RF 체인, 즉 40MHz의 제 1 RF 체인(1810) 및 20MHz의 제 2 RF 체인(1812)을 사용하는 60 MHz 채널을 통한 PPDU 송신의 특정 예를 도시한 것이다.

특정 실시예들에서는, 20MHz, 40MHz, 80MHz 또는 160MHz인 클리어링된 채널의 일부가 소스에 의해 특정 목적지에 대해 표시되며, 소스에서 기저대역/RF 체인을 통해 OFDM PPDU를 사용하여 송신된다. 서로 다른 사용자들의 세그먼트는 연속하거나 연속하지 않을 수도 있다. 즉, 할당되는 대역폭은 대역폭들의 연속성과 무관하게 선택될 수 있다. 총 대역폭 중의 총 할당 및 다른 부분들의 대역폭은 그들의 목적지 주소와 함께 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더의 시그널링 필드들에서 시그널링된다. PLCP 헤더의 시그널링 필드는 복제된 OFDM 구조(복제가 20MHz 단위)를 사용하여 클리어링된 채널들을 통해 송신된다. 도 18에 도시된 송신의 경우, 40MHz 세그먼트가 제 1 STA에 할당될 수 있으며, 20MHz 세그먼트가 제 2 또는 다른 STA에 할당될 수 있다.

도 19는 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다. 도 19에 도시된 채널 방식의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 채널 방식들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

채널 방식 1900은 1차 채널 1902, 2차 채널 1904, 및 2차-40 채널 1906을 포함한다. 채널 방식 1900을 이용하는 RTS 및 CTS 메커니즘의 일 실시예에서, 클리어링된 채널들을 통한 PPDU 송신은 OFDM 마스크가 감지 대역폭으로 설정되는 OFDM PHY를 사용한다. 감지 대역폭은 송신을 위해 감지된 총 대역폭이며, 클리어링된 대역폭은 비어있는(송신을 위해 프리) 감지 대역폭의 서브세트이다. FFT/IFFT 사이즈는 감지 대역폭의 사이즈로 설정된다. 대역폭의 각 20MHz는 각각의 톤 유닛(tone unit)이 N_sc 서브캐리어들 1910을 포함하는 톤 유닛들 1908로 구성된다. 예를 들어, 20MHz 세그먼트는 각각의 톤 유닛이 26개의 서브캐리어 및 DC 그리고 가드 서브캐리어들을 포함하는 9개의 톤 유닛으로 구성된다. 감지 대역폭의 특정 20MHz 세그먼트 1912가 프리인 것으로 감지되지 않으면, 비지인 것으로 감지된 20MHz 세그먼트 1912의 위치와 일치하는 톤 유닛들이 0으로 설정되어 사용되지 않게 된다.

도 20은 본 발명에 따른 다른 RTS 및 CTS 메커니즘에 대한 채널 방식을 도시한 것이다. 도 20에 도시된 채널 방식의 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 본 발명의 실시예들에서의 다른 채널 방식들은 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.

채널 방식 2000은 1차 채널 2002, 2차 채널 2004, 및 2차-40 채널 2006을 포함한다. 채널 방식 2000을 이용하는 RTS 및 CTS 메커니즘의 일 실시예에서, 클리어링된 채널들을 통한 PPDU 송신은 OFDM 마스크가 감지 대역폭으로 설정되는 OFDM PHY를 사용한다. 감지 대역폭은 송신을 위해 감지된 총 대역폭이며, 클리어링된 대역폭은 비어있는(송신을 위해 프리) 감지 대역폭의 서브세트이다. FFT/IFFT 사이즈는 감지 대역폭의 사이즈로 설정된다. 감지 대역폭은 그 각각이 Nsc 서브캐리어들 2010을 포함하는 복수의 톤 유닛들 2008로 구성된다. 대역폭의 특정 세그먼트 BW_x 2012가 비지인 것으로 감지되는 경우, BW_x 2012의 위치와 일치하는 x 톤 유닛들이 0으로 설정되어 사용되지 않게 된다. 널(null)되는 톤 유닛들 2014의 수, x는

로 정의될 수 있다. 예를 들어, 20MHz 세그먼트 2012가 비지인 것으로 감지되고 톤 단위가 26 서브캐리어인 경우, 비지인 것으로 감지된 20MHz 세그먼트와 일치하는 13개의 톤 유닛은 사용되지 않는다. 데이터 톤 유닛들은 동일하거나 상이한 STA들에 할당될 수 있다. 몇몇 케이스들에서는, 상이한 STA들이 비연속인 데이터 톤 유닛들에서 다중화될 수 있다. 혼합 모드 송신에서, L-STF(Legacy-Short Training Fields), L-LTF(legacy- long training fields), L-SIG(legacy Signal fields) 및 SIG-A와 같은 레거시 필드들은 송신을 위해 프리인 것으로 감지되지 않은 채널들에서 송신되지 않을 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예를 이용하여 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 제안될 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 그러한 변경 및 수정을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

송신 노드의 장치에 있어서,
데이터를 통신하도록 구성되는 하나 이상의 안테나; 및
복수의 채널들을 포함하는 데이터 송신 대역폭 내의 하나 이상의 점유되지 않은 채널들을 결정하고;
상기 하나 이상의 점유되지 않은 채널들의 주파수의 연속성에 관계없이, 상기 하나 이상의 점유되지 않은 채널들 중의 하나 이상을 사용하여 집성된(aggregated) 데이터 송신 대역폭을 결정하고;
RTS(request to send) 메시지를 수신 노드에 전송하는 것에 의하여 상기 데이터 송신 대역폭을 집성하도록 구성되는 프로세싱 회로를 포함하고,
상기 RTS 메시지는 후속 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 데이터 송신 대역폭을 나타내고, 상기 데이터 송신 대역폭을 나타내는 것은 스크램블링 시퀀스 초기화의 서브세트를 이용하는 것을 포함하며, 상기 서브세트는 상기 데이터 송신 대역폭의 사이즈 또는 상기 하나 이상의 집성된 채널들의 위치 중의 적어도 하나를 나타내도록 구성되는 장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는, 상기 RTS 메시지의 전송에 대한 응답으로, 상기 수신 노드로부터 CTS(clear to send) 메시지를 수신하며,
상기 CTS 메시지는 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 채널 대역폭을 나타내도록 구성되는 장치.
송신 노드의 장치에 있어서,
데이터를 통신하도록 구성되는 하나 이상의 안테나; 및
데이터를 송수신할 수 있는 모든 노드들에게 데이터 송신 대역폭의 집성(aggregation)을 위한 최소 대역폭 세그먼트에 대한 정보를 나타내며,
상기 정보를 사용하여 채널 대역폭 집성의 응답을 나타내는 상기 최소 대역폭 세그먼트를 나타내거나 또는 1차 채널에 대한 2차 채널들의 위치들과 함께 상기 정보를 나타내는 것 중의 적어도 하나를 행하고,
상기 하나 이상의 안테나를 통해, RTS(request to send) 메시지를 송신하도록 구성되는 프로세싱 회로를 포함하고,
상기 RTS 메시지는, 복수의 채널들을 포함하는 데이터 송신 대역폭의 일 부분이 클리어(clear)되어 송신을 위해 이용될 수 있음을 나타내도록 상기 프로세싱 회로에 의해 설정되는 상기 정보를 포함하는 장치.
삭제
제 5 항에 있어서,
상기 최소 대역폭 세그먼트는 20MHz로 설정되고,
상기 RTS의 적어도 하나의 필드는 제 1 비트맵을 포함하며,

비트 비트맵을 포함하는 상기 제 1 비트맵은 20MHz씩 증가하는 채널들의 이용 가능성을 나타내기 위해 사용되는 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 RTS의 송신에 대한 응답으로, 상기 프로세싱 회로는 CTS(clear to send) 메시지를 수신하며,
상기 CTS 메시지는 동적 대역폭 선택의 허용에 대한 응답으로 송신을 위해 이용될 수 있는 상기 RTS에 의해 나타내지는 대역폭들의 서브세트를 나타내도록 구성되는 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 CTS 메시지의 대역폭 표시자는 상기 RTS 메시지에 의해 나타내지는 대역폭보다 작은 채널 대역폭을 나타내고;
송신되는 대역폭 표시자는 상기 RTS 메시지에 의해 나타내지는 대역들의 서브세트를 나타내고;
상기 CTS 메시지와 관련된 일 비트 비트맵은 1차 20MHz 채널 이외의 20MHz 세그먼트들을 나타내거나 또는 상기 CTS 메시지는 데이터 송신을 위해 선택되는 채널들에서만 복제되는 것 중의 적어도 하나가 행해지는 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는, 상기 RTS 메시지의 전송에 대한 응답으로, 상기 CTS 메시지를 수신한 이후에, 상기 CTS 메시지에서 나타내지는 채널들에서 데이터 송신을 시작하도록 구성되는 장치.
제 8 항에 있어서,
1차 채널에 대한 2차 채널의 상대적인 위치들은 다른 최소 대역폭 세그먼트의 채널 집성을 갖는 컨벤션(convention) 다른 규칙에 기초하여 설정되는 장치.
송신 노드의 장치에 있어서,
데이터를 통신하도록 구성되는 하나 이상의 안테나; 및
복수의 채널들을 포함하는 데이터 송신 대역폭에 대한 집성을 완료한 것에 대한 응답으로, 상기 데이터 송신 대역폭 내의 하나 이상의 점유되지 않은 채널들의 서브세트를 결정하고, 또한
상기 결정된 서브세트에서는 데이터를 송신하며, 상기 서브세트 내가 아닌, 상기 하나 이상의 점유되지 않은 채널들의 부분에서는 상기 데이터를 송신하지 않도록 구성되는 프로세싱 회로를 포함하고,
상기 프로세싱 회로는 CTS(clear to send) 메시지의 송신 이후에 데이터를 송신하도록 구성되며,
상기 CTS 메시지는 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 채널 대역폭을 나타내도록 구성되며 RTS(request to send) 메시지의 수신에 대한 응답으로 송신되며,
상기 RTS 메시지는 후속 데이터 송신에서의 사용을 위해 고려되는 데이터 송신 대역폭을 나타내는 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 적어도 하나의 서브-캐리어에서 데이터 송신을 널링(nulling)하거나 상이한 안테나를 통해 데이터의 일 부분을 송신하는 것 중 하나 이상을 수행하도록 구성되는 장치.
삭제
제 1 항, 제 4 항 내지 제 5 항, 제 7 항 내지 제 13 항 중 하나의 장치를 동작시키도록 구성되는 방법.