KR20130133273A

KR20130133273A - 넓은 대역폭 데이터 송신들용으로 기반한 적응적 패킷 기반 변조 및 코딩 레이트 선택

Info

Publication number: KR20130133273A
Application number: KR1020137025651A
Authority: KR
Inventors: 유한 김; 닝 장
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2012-02-24
Publication date: 2013-12-06
Also published as: JP6732623B2; KR101802128B1; EP2765729A1; US9160503B2; HUE038994T2; ES2690349T3; KR101766189B1; US9813206B2; US20120224612A1; JP2015165676A; KR20150092370A; JP2014511651A; WO2012121909A9; WO2012121909A1; ES2720653T3; CN105262566A; EP2681864B1; EP2681864A1; JP6077039B2; CN105262566B

Abstract

무선 시스템에서 정보를 송신하는 방법이 제공된다. 이 방법에 있어서, 복수의 채널들에 대한 트래픽이 결정될 수 있다. 패킷에 대한 대역폭이 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 선택될 수 있다. 변조 및 코딩 레이트가 복수의 변조들 및 관련 코딩 레이트들로부터 선택될 수 있다. 변조 및 코딩 레이트는 패킷의 세그먼트에 적용될 수 있으며, 여기서, 각각의 세그먼트는 하나 이상의 대역폭 유닛들을 포함한다. 선택된 변조 및 코딩 레이트를 내부에 포함한 패킷이 적어도 하나의 채널 상으로 송신될 수 있다.

Description

넓은 대역폭 데이터 송신들용으로 기반한 적응적 패킷 기반 변조 및 코딩 레이트 선택{ADAPTIVE PACKET BASED MODULATION AND CODING RATE SELECTION BASED FOR WIDE BANDWIDTH DATA TRANSMISSIONS}

관련 출원들

본 출원은 "Mechanisms To Support Dynamic Bandwidth Selection And Noncontiguous Transmissions" 의 명칭으로 2011년 3월 4일자로 출원된 미국 가특허출원번호 제61/449,449호, 및 "Mechanisms To Support Dynamic Bandwidth Selection And Noncontiguous Transmissions" 의 명칭으로 2011년 5월 12일자로 출원된 미국 가특허출원번호 제61/485,525호를 우선권 주장한다.

본 명세서는 무선 통신 시스템의 성능을 개선시키는 것, 특히, 넓은 채널 대역폭들을 동적으로 선택 및 활용할 수 있는 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 에 관한 것이다.

무선 로컬 영역 네트워크(WLAN)들의 성능은 새로운 사용자 어플리케이션들을 수용하고/하거나 예상하기 위해 계속 검토되고 향상되고 있다. 이러한 활동의 대부분은 IEEE 802.11 표준 조직에 의해 진행된다. 이 조직은 IEEE 802.11 (DSSS (직접 시퀀스 확산 스펙트럼), 1-2 Mbps), IEEE 802.11b (CCK (상보형 코드 키잉), 11 Mbps), 및 IEEE.11g (OFDM (직교 주파수 분할 멀티플렉싱), 54 Mbps) 를 포함한, 2.4 GHz 주파수 대역에 대한 다수의 표준들을 개발하였다. 최근의 표준은 IEEE 802.11n (MIMO-OFDM (다중입력 다중출력 OFDM), 600 Mbps) 이며, 이는 2.4 GHz 및 5 GHz 양자의 주파수 대역들을 지원한다.

이러한 진보를 촉진하기 위하여, 그 산업은 이제 WLAN들의 스루풋 성능을 개선하여 1 Gbps 를 초과하도록 추구한다. 따라서, WLAN 시스템들의 성능이 이러한 성능 목표를 달성하게 할 수도 있는 방법들 및 장치에 대한 필요성이 발생한다.

그 방법은 선택된 변조 및 코딩 레이트를, 필요에 따라, 패킷별 기반으로 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 패킷의 대역폭은 연속 또는 불연속 스펙트럼 상으로 제공될 수 있다. 패킷의 대역폭이 불연속 스펙트럼 상으로 제공될 경우, 그 방법은 임의의 합성기들의 위상들을 상관시키는 단계, 및 패킷의 2개의 세그먼트들을 송신을 위해 파형 상으로 서로 인접하게 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시형태에 있어서, 적어도 하나의 대역폭 유닛은 40 MHz 이고, 패킷은 최대 4개의 대역폭 유닛들을 갖는다. 프라이머리 (primary) 채널 상으로 제공된 하나의 대역폭 유닛은 선택된 변조 및 코딩 레이트를 명시한 심볼을 포함할 수 있다. 대역폭 유닛들에 있어서 동일하지 않은 대역폭들이 사용될 수 있음을 유의한다. 각각의 대역폭 유닛이 패킷에서 사용되는지 여부를 명시하는 비트 맵이 제공될 수 있다. 특히, 비트 맵에서의 대역폭 유닛들의 순서는 대역폭 유닛들의 실제 송신과는 독립적일 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 그 방법은 패킷의 데이터 필드에서 선택된 변조 및 코딩 레이트를 갖는 미리결정된 수의 후속적인 순차적으로 송신된 패킷들에 관한 정보를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

무선 시스템에서 비트맵 정보를 송신하는 방법이 또한 제공된다. 이 방법에 있어서, 복수의 채널들에 대한 트래픽이 결정될 수 있다. 패킷에 대한 대역폭이 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 선택될 수 있다. 대역폭은 최대 허용된 수의 대역폭 유닛들로 분할가능할 수 있다. 각각의 대역폭 유닛이 사용되는지 여부를 나타내는 비트맵이 생성될 수 있다. 비트맵을 포함한 패킷이 적어도 하나의 채널 상으로 송신될 수 있다. 특히, 비트 맵에서의 대역폭 유닛들의 순서는 대역폭 유닛들의 실제 송신과는 독립적일 수 있다.

무선 디바이스가 또한 제공되고, 여기서, 무선 디바이스는 상기 설명된 단계들을 수행하도록 구성된 송신기를 포함한다. 제 1 및 제 2 트랜시버들을 포함한 무선 시스템이 제공된다. 특히, 무선 시스템은 또한, 제 1 및 제 2 트랜시버들을 불연속 주파수 동작 및 다중입력 다중출력 (MIMO) 동작 중 하나를 위해 선택적으로 구성하기 위한 스위치들을 포함할 수 있다.

적어도 불연속 주파수 동작을 위해 구성된 송신기로부터 오직 연속 주파수 동작만을 위해 구성된 기지의 수신기로 패킷을 송신하는 방법이 제공된다. 이 방법에 있어서, 송신기에서의 임의의 합성기들의 위상들이 상관될 수 있다. 그 후, 패킷의 임의의 세그먼트들이 파형 상으로 서로 인접하게 배치될 수 있다. 이 포인트에서, 파형은 수신기로 송신될 수 있다.

도 1a 및 도 1b 는, 각각, 예시적인 단일-사용자 MIMO (802.11n) 및 다중-사용자 MIMO (제안된 802.11ac) 송신들을 도시한 것이다.
도 2a 는 밀집형 주파수 스펙트럼 및 그 스펙트럼에 대한 불연속 대역폭 동작을 도시한 것이다.
도 2b 는 다양한 IEEE 802.11 표준들에 따른 5 GHz 대역에 있어서의 가용 채널들 및 관련 대역폭들을 도시한 것이다.
도 3 은 연속 및 불연속 스펙트럼들의 다양한 실시형태들을 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b 는 제안된 802.11ac 에서의 예시적인 송신 기술을 도시한 것이다.
도 5a 는 2개의 세그먼트들을 갖는 예시적인 BWU 구조를 도시한 것이다.
도 5b 는 세그먼트 1 (BWU 1 및 BWU 2) 의 송신이 세그먼트 2 (BWU 3 및 BWU 4) 의 송신에 선행하는 3개의 패킷 실시형태들을 도시한 것이다.
도 5c 는 세그먼트 2 (BWU 3) 의 송신이 세그먼트 1 (BWU 1 및 BWU 2) 의 송신에 선행하는 3개의 패킷 실시형태들을 도시한 것이다.
도 5d 는 오직 하나의 세그먼트만이 송신되는 2개의 실시형태들을 도시한 것이다.
도 6a 는 연속 또는 불연속 송신들을 위한 5개의 대역폭 유닛 구성들을 나타낸 예시적인 비트 맵 표를 도시한 것이다.
도 6b 는 무선 시스템에서 비트맵 정보를 송신하는 일 방법을 도시한 것이다.
도 7a 는 다중의 채널들과 연관된 주파수 세그먼트를 도시한 것이다.
도 7b 는 트레이닝 및 신호 정보 그리고 데이터 부분을 포함하는 단순화된 패킷을 도시한 것이다.
도 8a 는 802.11n 에서 발생할 수 있는, 세컨더리 (secondary) 채널에서 20 MHz BSS (BSS2) 와 중첩하는 40 MHz BSS (BSS1) 를 도시한 것이다.
도 8b 는 BSS1 이 전체 40 MHz 가 이용가능할 때까지, 즉, BSS2 의 송신 이후까지 그 송신을 대기하는 제 1 솔루션을 도시한 것이다.
도 8c 는 BSS1 이 프라이머리 채널 상으로 (랜덤 백오프의 말단 이후) 오직 20 MHz 만을 이용하여 그 PPDU 를 송신할 수 있지만 BSS2 는 (BSS1 에 의한 송신 전에 개시되었던) 그 20 MHz 송신을 위해 세컨더리 채널을 이용하는 제 2 솔루션을 도시한 것이다.
도 8d 는 다중의 20 MHz BSS들, 즉, BSS2, BSS3, 및 BSS4 와 중첩하는, 80 MHz 송신을 갖는 BSS1 을 도시한 것이다.
도 8e 는 정적 대역폭 송신을 이용할 경우, BSS1 은 자유롭게 될 전체 80 MHz 에 대한 상당한 시간을 대기할 필요가 있을 수도 있음을 도시한 것이다.
도 8f 는 BSS 대역폭의 어느 부분이 이용가능한 지를 감지하고, 대역폭을 동적으로 조정하여 가용 채널을 이용하도록 구성되는 송신기를 도시한 것이다.
도 9a 및 도 9b 는 다중의 변조들 및 코딩 레이트들을 포함한 연속 송신, 및 동일한 변조들 및 코딩 레이트들을 포함한 불연속 송신을 각각 도시한 것이다.
도 9c 는 개선된 송신을 위해 패킷에 상이한 변조들 및 코딩 레이트들을 제공하기 위한 예시적인 기술을 도시한 것이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c 는 개선된 송신을 위한 예시적인 변조 방식들을 도시한 것이다.
도 11 은 매우 짧은 세틀링 시간 (settling time) 을 갖는 합성기가 어떻게 다양한 성능 요건들을 충족시키도록 이용될 수 있는지를 도시한 것이다.
도 12 는 아날로그 장애들을 보상하기 위한 개선된 교정 방법을 도시한 것이다.
도 13a 는 20, 40, 80 또는 160 MHz 의 대역폭을 갖는 패킷을 송신할 수도 있는 160 MHz BSS 를 갖는 WLAN 시스템을 도시한 것이다.
도 13b 는 다중의 합성기들 및 합성기 선택 컴포넌트를 포함하는 예시적인 WLAN 구성을 도시한 것이다.
도 14a 는 개선된 중간 주파수 (IF) 생성을 용이하게 하는 예시적인 송신기를 도시한 것이다.
도 14b 는 디지털 IF, 즉, 송신기의 디지털 부분에서의 적절한 주파수 입력 선택을 갖는 디지털 IF 가, 의도된 송신 스펙트럼 외부에서 방출되는 간섭의 실제량을 최소화할 수도 있음을 도시한 것이다.
도 15 는 단일 합성기 및 몇몇 믹서들이 2개의 합성기들을 효과적으로 구현할 수 있는 일 실시형태를 도시한 것이다.
도 16a 및 도 16b 는 송신기가 불연속 디바이스이고 수신기가 연속 디바이스인 예시적인 WLAN 시스템을 도시한 것이다.
도 17 은 불연속 및 MIMO 동작 양자를 제공할 수 있는 예시적인 구성가능 트랜시버를 도시한 것이다.

현재, 새로운 IEEE 802.11 표준이 개발되고 있다. 802.11ac 로서 지정될 것인 이 표준은 스루풋 성능을 802.11n 표준보다 뛰어나게 개선시키는, 즉, 1 Gbps 를 초과하는 목표를 갖는다. 802.11ac 의 드래프트 D0.1 은 특정 용어를 사용하며, 이는 또한 참조의 용이를 위해 본 명세서에서도 사용될 것이다. 예시적인 용어들은 하기에 정의된다.

"주파수 스펙트럼" 은 일반적으로, 패킷의 송신을 지원하는데 요구될 수도 있는 전체 주파수 스펙트럼을 지칭한다. 주파수 스펙트럼은 하나 이상의 주파수 세그먼트들을 포함할 수도 있다 (하기 참조).

"패킷" 은 임의의 시점에서의 주파수 스펙트럼 내 데이터를 지칭한다.

제안된 802.11ac 에서, "대역폭 유닛(BWU)" 은 주파수 스펙트럼의 40 MHz 를 지칭한다. 패킷은, BWU 1, BWU 2, BWU 3, 및 BWU 4 로 지정되는 4개까지의 BWU들을 가질 수도 있다.

"슬롯" 은 BWU 내의 지정된 주파수 스펙트럼을 지칭한다. 40 MHz 의 BWU 는 20 MHz 의 2개의 슬롯들을 가질 수도 있다. 프라이머리 채널 (20 MHz) 및 세컨더리 채널 (20 MHz) 은 BWU 1 내의 2개의 슬롯들을 사용한다.

"세그먼트" 는 하나 이상의 BWU들의 세트를 지칭한다. 2개의 BWU들 간의 주파수에 있어서 어떠한 갭도 존재하지 않으면, 2개의 BWU들은 일 세그먼트의 부분이다. 2개의 BWU들 간의 주파수에 있어서 갭이 존재하면, 각각의 BWU 는 세그먼트이다. 제안된 802.11ac 에 있어서, 패킷 당 최대 2개의 세그먼트들이 허용된다.

제안된 802.11ac 에 대한 광범위한 목표는 넓은 채널 대역폭들 (BW) (80 또는 160 MHz) 및 다중-사용자 다중입력 다중출력 (MU-MIMO) 안테나들을 활용함으로써 VHT (Very High Throughput) (<6 GHz) 를 보장하는 것을 포함한다. 다른 목표는 5 GHz 에서 동작하는 802.11a 및 802.11n 시스템들과의 역방향 호환가능성을 포함한다. 또다른 목표는 다음의 타깃 MAC 스루풋: 즉, 단일 사용자 스루풋 > 500 Mbps 및 다중 사용자 총 스루풋 > 1 Gbps 을 포함한다.

도 1a 및 도 1b 는, 각각, 예시적인 단일-사용자 MIMO (802.11n) 및 다중-사용자 MIMO (제안된 802.11ac) 송신들을 도시한 것이다. 도 1a 에 도시된 바와 같이, 단일-사용자 MIMO 송신에 있어서, 디바이스 (100; 예를 들어, 액세스 포인트 (AP)) 는 다중의 데이터 스트림들 (즉, 스트림들 (101, 102, 103, 및 104)) 을 단일 디바이스 (105; 예를 들어, 스테이션 (STA)) 로 송신할 수 있다. 반면, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 다중-사용자 MIMO 송신에 있어서, 디바이스 (100) 는 데이터 스트림들을 디바이스들 (105, 106, 및 107) 과 같은 다중의 디바이스들로 송신할 수 있다. 이 실시형태에 있어서, 디바이스 (105) 는 스트림들 (101 및 102) 을 수신할 수 있지만, 디바이스들 (106 및 107) 은 스트림들 (103 및 104) 을 각각 수신할 수 있다. 이러한 송신 타겟팅 능력은 디바이스 (100) 로 하여금 심지어 단순한 (및 저렴한) 디바이스들과 통신할 경우에도 높은 총 다운링크 스루풋을 유지하게 할 수도 있다.

이전의 WLAN 표준들에 있어서, 대역폭들은 20 MHz 및 40 MHz 로 한정되었다. 반면, 제안된 802.11ac 표준에 있어서, 더 높은 스루풋이 80 MHz 및 160 MHz 의 대역폭 모드들을 사용하여 달성될 수도 있다. 표 1 은 스트림들의 수, QAM 변조 및 관련 코딩 레이트들 (변조 및 코딩 방식 (MCS)) 의 타입, 및 대역폭 선택들에 대한 다양한 옵션들을 기술한다. 표 1 에 리스트된 옵션들은 1 GHz 초과의 TCP/IP (송신 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜) 스루풋을 달성할 수도 있다.

표 2 는 다양한 MCS들에 대한 그리고 1개 및 3개 스트림들 (여기서, Nss 는 공간 스트림들 또는 스트림들의 수를 지칭함) 에 대한 잠재적인 데이터 레이트들 (Mbps 단위) 을 나타낸 것이다.

대역폭이 증가함에 따라, 더 높은 대역폭 어플리케이션들에 대해 이용가능한 연속 주파수 스펙트럼을 위치시키는 것은 더 어렵게 된다. 예를 들어, 주파수 스펙트럼은, 넓은 대역폭 송신들을 용이하게 수용하지 않는 슬라이스들로 분할될 수도 있다. 도 2a 는 새로운 WLAN (160 MHz) (200) 이 기존의 더 좁은 WLAN들 (201, 202, 및 203; 예를 들어, 40 MHz) 및 무선 디바이스들 (예를 들어, 레이더; 205 및 206) 과 주파수 스펙트럼을 공유할 것이 필요한 예시적인 환경을 도시한 것이다.

(도 2a 에 도시된 바와 같은) 밀집형 스펙트럼에 대한 가능한 솔루션은, WLAN (200) 의 대역폭이 2개의 주파수 세그먼트들, 예를 들어, 세그먼트 (210; 80 MHz) 및 세그먼트 (211; 80 MHz) 로 분할되고, 이에 의해, 송신을 위한 가용 채널들을 찾을 확률을 증가시키는 불연속 대역폭 동작 모드이다. 일 실시형태에 있어서, 불연속적인 160 MHz 송신은 임의의 2개의 80 MHz 채널들을 이용할 수도 있다. 도 2a 에 있어서, 세그먼트 (210) 는 U-NII 월드와이드 대역의 이용가능한 저 주파수 부분에서 송신되지만, 세그먼트 (211) 는 U-NII 3 대역에서 송신된다. 세그먼트들은 동작 환경에 있어서의 임의의 가용 채널들에 위치될 수 있다.

도 2b 는 미국 내 5 GHz 대역에 있어서의 가용 채널들을 도시한 것이다. 20 MHz 채널들은 802.11a 에서 지정되고 (채널 (144) 제외), 40 MHz 채널들은 802.11n 에서 지정되며 (140 및 144 에서의 프라이머리들을 갖는 40 MHz 채널 제외), 20 + 40 + 80 + 160 MHz 채널들은 802.11ac 에서 지정되도록 제안됨을 유의한다. 오직 20 MHz 채널들에 대한 채널 번호들만이 도 2b 에 도시됨을 유의한다. 본 명세서에서 사용된 다른 대역폭 채널들 (즉, 40, 80, 및 160 MHz) 에 대한 채널 번호들은 주파수에 있어서 가장 근접한 20 MHz 채널들에 기초한다. 예를 들어, 가장 낮은 주파수 40 MHz 채널은 본 명세서에서 참조된 38 의 채널 번호를 가지며, 이는 20 MHz 채널들 (36 및 40) 에 대한 그 위치에 의해 식별될 수 있다.

도 2a 를 다시 참조하면, 세그먼트들 (210 및 211) 은 동기적으로 이용되며, 즉, 세그먼트들 양자는 송신기 (TX) 모드에 있거나 또는 세그먼트들 양자는 수신기 (RX) 모드에 있음을 유의한다. 더욱이, 불연속 송신에 있어서, 세그먼트들 (210 및 211) 상의 신호들은 동일한 수신기(들)에 커플링된다.

이전의 WLAN 표준들에 있어서, BSS (기본 서비스 세트) 대역폭은 본질적으로 정적이며, 즉, BSS 대역폭이 변하는 것은 매우 드물었거나 일반적이지 않았음을 유의한다. 반면, 제안된 WLAN 표준 IEEE 802.11ac 는 대역폭이 패킷별로 동적으로 변하게 한다. 제안된 IEEE 802.11ac 에서의 및 하기에 더 상세히 설명되는 개선된 송신들의 일 양태에 따르면, 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU) 이 이러한 능력을 지원하도록 변경될 수도 있다. 더욱이, PPDU 는 또한, 패킷별 기반으로 그리고 심지어 세그먼트별 기반으로 상이한 변조들 (MCS) 및 송신 전력 레벨들을 지원하도록 변경될 수도 있다.

도 3 은, 그 네트워크에서 셋업될 BSS (기본 서비스 세트) 에 대한 예시적인 연속 스펙트럼들 (301) 및 불연속 스펙트럼들 (302) 을 도시한 것이다. 연속 스펙트럼들 (301) 로 동작할 경우, 선택된 BSS 대역폭은 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 또는 160 MHz 일 수도 있다. 불연속 스펙트럼들 (302) 에서 동작할 경우, 선택된 BSS 대역폭은 프라이머리 및 세컨더리 세그먼트들의 다음의 조합들 (여기서, 제 1 대역폭은 프라이머리 세그먼트에 리스트되고, 제 2 대역폭은 세컨더리 세그먼트에 리스트됨): 즉, 40 MHz + 40 MHz, 40 MHz + 80 MHz, 80 MHz + 40 MHz, 및 80 MHz + 80 MHz 중 하나일 수도 있다. 불연속 송신 모드들은 상기 대역폭 조합들에 한정되지 않으며, 일반적으로, 어떠한 임의의 대역폭의 조합일 수도 있음을 유의한다.

연속적인 40 MHz 유닛들 사이의 톤들 (중간-톤들) 이 데이터로 충진되면, 소정의 MCS 결과들에 대해 7개의 상이한 레이트들이 존재할 수도 있다. 7개의 상이한 레이트들 (즉, 케이스들) 이 표 3 에 예시된다.

도 4a 및 도 4b 는 제안된 802.11ac 에서의 예시적인 송신 기술을 도시한 것이다. 높은 스루풋 성능을 달성하기 위해, WLAN 시스템은, 연속 또는 불연속 동작 모드를 적절히 선택하기 위해 송신될 패킷에 대해 요구된 대역폭 및 가용 채널 대역폭들을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 도 4a 는 메시지 A (401) 를 송신하는 WLAN 시스템을 도시하며, 여기서, 메시지 A 는 160 MHz 의 대역폭을 요구한다. WLAN 시스템은 가용 스펙트럼에 기초하여, 메시지 A 가 연속 송신으로 송신될 수도 있는지 (바람직한 실시형태) 또는 불연속 송신으로 송신되어야 하는지를 결정할 수도 있다. 메시지 A 는 프로세싱되고, 적절한 수의 세그먼트들로 확산되고, 그 후, 가용 스펙트럼 상에 위치될 수 있다 (402). 불연속 송신이 적절하다고 가정하면, 메시지 A 는 프로세싱되고, 80 MHz 의 2개의 세그먼트들 (A1:403 및 A2:404) 로 확산되고, 그 후, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 불연속 송신을 위한 가용 스펙트럼 상에 위치될 수 있다 (405).

제안된 802.11ac 에 있어서, BWU들은 다양한 방식들로 셋업 또는 구조화될 수도 있다. 예를 들어, VHT 정보 엘리먼트는 다음의 정보를 통해 BSS 에서의 가용 BWU들을 나타낼 수 있다. "프라이머리 채널" 은 프라이머리 20 MHz 채널에 대한 채널 번호이다. "세컨더리 채널 오프셋" 은 프라이머리 채널에 대한 세컨더리 20 MHz 채널의 오프셋이며, 여기서, 오프셋은 (-1, 0, +1) 중 하나이다. BWU 2 채널은 40 MHz BW 유닛 2 의 채널 번호이다. BWU 3 채널은 40 MHz BW 유닛 3 의 채널 번호이다. BWU 4 채널은 40 MHz BW 유닛 4 의 채널 번호이다. 채널 번호 "0" 은 미사용 대역을 나타냄을 유의한다.

제안된 802.11ac 에 있어서, VHT 능력 엘리먼트는 다음의 정보를 사용하여 스테이션 (STA) 능력을 나타낼 수 있다. "최대 대역폭" 은 수신 디바이스가 수신할 수 있는 패킷들의 최대 대역폭 (예를 들어, 40/80/160 MHz) 을 나타낸다. "불연속 대역폭에 대한 지원" 은 "0" 또는 "1" 일 수도 있다. 0 이면, 수신 디바이스는 불연속 주파수 세그먼트들을 이용하여 패킷들을 수신할 수 없다. 1 이면, 수신 디바이스는 불연속 주파수 세그먼트들을 이용하여 패킷들을 수신할 수 있다. 최대 BW = 80 MHz 이면, 수신 디바이스는 "불연속 지원"을 위해 0 또는 1 중 어느 하나를 선택할 수도 있다. 최대 BW > 80 MHz 이면, 수신 디바이스는 "불연속 지원"을 1 로 설정해야 한다.

도 5a 는 2개의 세그먼트들, 즉, 세그먼트들 1 및 2 를 갖는 (이는 불연속 송신을 암시함) 예시적인 BWU 구조를 도시한 것이다. 세그먼트 1 은 BWU 1 및 BWU 2 를 포함한다. BWU 1 은 프라이머리 채널 (20 MHz) 및 세컨더리 채널 (20 MHz) 을 포함한다. BWU 2 는 40 MHz 의 스펙트럼을 갖는다. 세그먼트 2 는, 각각 40 MHz 의 스펙트럼을 갖는 BWU 3 및 BWU 4 를 포함한다.

개선된 무선 송신의 일 양태에 따르면, 비트 맵은, BWU 1, BWU 2, BWU 3, 또는 BWU 4 의 각각이 사용되고 있는지 여부를 나타내는데 사용될 수 있다. 구체적으로, 각각의 BWU 에는 비트 번호가 할당될 수도 있다, 즉, BWU 1 에 대해 비트 0, BWU 2 에 대해 비트 1, BWU 3 에 대해 비트 2, 및 BWU 4 에 대해 비트 3. 비트들 1 내지 3 각각은, 표 4 에 나타낸 바와 같이, BWU 가 패킷에 사용되지 않으면 "0" 의 값을 갖고, BWU 가 패킷에 사용되면 "1" 의 값을 갖는다. BWU 1 이 프라이머리 및 세컨더리 채널들 양자를 포함하기 때문에, "0" 은 오직 프라이머리 채널만이 사용되고 있음을 나타내고, "1" 은 프라이머리 및 세컨더리 채널들 양자가 사용되고 있음을 나타낸다. 일 실시형태에 있어서, 이러한 비트 맵은 VHT-SIG-A 필드에서 4 비트들로서 송신되며, 이는 제안된 802.11ac 에서 제공된다. 일 실시형태에 있어서, 40 MHz 초과의 임의의 패킷 대역폭에 대해, BWU 1 은 40 MHz (비트 0 = 1) 를 사용해야 한다.

도 5b 는 세그먼트 1 (BWU 1 및 BWU 2) 의 송신이 세그먼트 2 (BWU 3 및 BWU 4) 의 송신에 선행하는 (즉, 도 5a 와 동일한 BWU 구조) 3개의 패킷 실시형태들을 도시한 것이다. 패킷 (501) 은, 채널 36 에 위치된 프라이머리 채널만을 점유하는 20 MHz 패킷이다. 따라서, 패킷 (501) 에 대한 대역폭 비트들은 "0000" 이다. 패킷 (502) 은, 40 MHz 가 BWU 1 (채널들 36, 40), BWU 2 (채널 46), 및 BWU 4 (채널 159) 각각에 위치된 120 MHz 패킷이다. 따라서, 패킷 (502) 에 대한 대역폭 비트들은 "1101" 이다. 패킷 (503) 은, 40 MHz 가 BWU 1 (채널들 36, 40), BWU 2 (채널 46), BWU 3 (채널 151), 및 BWU 4 (채널 159) 각각에 위치된 160 MHz 패킷이다. 따라서, 이 실시형태에 대한 대역폭 비트들은 "1111" 이다. (프라이머리 채널과 관련하여 그리고 도 2b 를 참조하면) 세컨더리 채널 오프셋은 1 과 동일함을 유의한다.

비트 맵에서의 비트 순서는 BWU들에 대한 실제 스펙트럼 위치들과는 무관하게 동일하게 유지됨을 유의한다. 예를 들어, 도 5c 는 세그먼트 2 (BWU 3) 의 송신이 세그먼트 1 (BWU 1 및 BWU 2) 의 송신에 선행하는 3개의 패킷 실시형태들을 도시한 것이다. 패킷 (505) 은, 40 MHz 가 BWU 3 (채널 54) 에 위치되고 또한 40 MHz 가 BWU 2 (채널 102) 및 BWU 1 (채널들 108, 112) 각각에 위치된 120 MHz 패킷이다. 따라서, 패킷 (505) 에 대한 대역폭 비트들은 "1110" 이다. 패킷 (505) 에서, BWU 1 은 패킷에서 가장 높은 주파수에 위치되고, BWU 3 은 패킷에서 가장 낮은 주파수에 위치됨을 유의한다. 따라서, BWU 1 은 최하위 비트 (LSB) 를 정의하는 것으로서 특징을 나타낼 수 있고, BWU 3 은 최상위 비트 (MSB) 를 정의하는 것으로서 특징을 나타낼 수 있다. 추가로, 세컨더리 채널은 프라이머리 채널보다 더 낮은 주파수임을 유의한다. 따라서, 세컨더리 채널 오프셋은 -1 과 동일하다. 패킷 (506) 은 BWU 1 (채널들 108, 112) 에 위치된 40 MHz 패킷이다. 따라서, 패킷 (506) 에 대한 대역폭 비트들은 "1000" 이다. 패킷 (507) 은, 40 MHz 가 BWU 1 (채널들 108, 112) 에 위치되고 또한 40 MHz 가 BWU 2 (102) 에 위치된 80 MHz 패킷이다. 따라서, 패킷 (507) 에 대한 대역폭 비트들은 "1100" 이다.

특히, 비트 맵은 단일 세그먼트 송신들에 동일하게 적용가능하다. 예를 들어, 도 5d 는 오직 하나의 세그먼트만이 송신되는 2개의 실시형태들을 도시한 것이다. 양자의 실시형태들에 있어서, 세그먼트 1 은 저 주파수로부터 고 주파수로 리스트된 다음의 대역폭 유닛들: 즉, BWU 2, BWU 1, BWU 3 및 BWU 4 를 포함한다. 이들 실시형태들에 있어서, 프라이머리 채널은 세컨더리 채널보다 더 낮다. 따라서, 세컨더리 채널 오프셋은 1 과 동일하다. 패킷 (510) 은, 40 MHz 가 BWU 1 (채널들 108, 112), BWU 3 (채널 118), 및 BWU 4 (채널 126) 각각에 위치된 120 MHz 패킷이다. 따라서, 이 실시형태에 대한 대역폭 비트들은 "1011" 이다. 패킷 (510) 은 연속 스펙트럼을 이용하여 송신함을 유의한다. 패킷 (511) 은, 40 MHz 가 BWU 2 (채널 102), BWU 1 (채널들 108, 112), 및 BWU 4 (채널 126) 각각에 위치된 120 MHz 패킷이다. 따라서, 패킷 (511) 에 대한 대역폭 비트들은 "1101" 이다. 패킷 (511) 은 불연속 스펙트럼을 이용하여 송신함을 유의한다.

도 6a 는 연속 또는 불연속 송신들을 위한 5개의 대역폭 유닛 구성들을 나타낸 예시적인 비트 맵 표를 도시한 것이다. 이러한 비트 맵 표의 코딩은 수신기에 의해 검출될 수 있고, 이에 의해, 수신기로 하여금 수신되고 있는 패킷의 대역폭을 결정하게 할 수 있다. 임의의 패킷에 대해, 프라이머리 채널 (P20) 이 사용됨을 유의한다. 구체적으로, BWU 1 은, 제 1 슬롯에 위치된 20 MHz 프라이머리 채널 (P20) 을 포함한다. 송신이 20 MHz 이면, 오직 프라이머리 채널 (P20) 만이 사용되고 비트 맵 코딩은 "0000" 이다. 이 코딩은, 제 2 슬롯에서의 비트 값이 0 임을, 즉, 제 2 슬롯에서 어떠한 송신도 없음을 반영한다. 한편, 송신이 40 MHz 이면, 비트 맵 코딩은 "1000" 이다. 이 비트 코딩은, BMW 1 의 제 2 슬롯의 비트 값이 1 임을 반영한다.

송신이 80 MHz 이면, 비트 맵 코딩은 활용된 BWU들에 의존하여 1100 또는 1010 이다 (케이스 3 또는 케이스 4). 송신이 160 MHz 이면, 비트 맵 코딩은 1111 이다. BWU들은 컬럼 순서로 리스트되어 (예를 들어, BWU 2, BWU 1, BWU 3 및 BWU 4), 주파수 스펙트럼에 있어서의 그 순서를 나타낼 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 비트 맵의 비트들은, 데이터가 순서화된 BWU들, 즉, BWU 1, BWU 2, BWU 3, BWU4 에 존재하는지 여부를 반영한다 (따라서, BWU들의 실제 송신 순서에 관한 정보를 제공하진 않음). 도 6 은 송신된 PPDU 에 대한 예시적인 포괄적이진 않은 조합들을 도시한 것임을 유의한다.

BSS 의 대역폭은 BSS 에 허용된 임의의 PPDU 송신의 최대 대역폭에 대응함을 유의한다. 따라서, 각각의 PPDU 송신의 대역폭은 BSS 대역폭 이하일 수도 있다. 불연속 BSS 에서의 PPDU 송신의 케이스에 있어서, BWU들은 제 1 세그먼트 또는 제 2 세그먼트의 상이한 부분들에 배치될 수도 있다 (도 5c 참조).

도 6b 는 무선 시스템에서 비트맵 정보를 송신하는 일 방법 (610) 을 도시한 것이다. 단계 611 은 복수의 채널들에 대한 트래픽을 결정한다. 단계 612 는 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 패킷에 대한 대역폭을 선택한다. 단계 613 은 각각의 대역폭 유닛이 사용되는지 여부를 나타내는 비트 맵을 생성한다. 단계 614 는 비트맵을 갖는 패킷을 적어도 하나의 채널 상으로 송신한다.

이전의 WLAN 시스템들에 있어서, 수신기는 일반적으로, 패킷의 대역폭이 일반적으로 정적이기 때문에 수신하고 있는 패킷의 대역폭을 알 필요가 없다. 제안된 802.11ac 에 있어서, 수신기는 수신된 패킷을 효율적으로 프로세싱하기 위해 BWU들의 대역폭들을 알 것이다. 일 실시형태에 있어서, 수신기는 각각의 대역폭 부분 (예를 들어, 각각의 20 MHz 하위대역들) 당 에너지를 관측할 수도 있고, 얼마나 많은 대역폭 부분들이 의미있는 에너지를 갖는지에 기초하여 신호의 대역폭을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 160 MHz 패킷이 존재하면, 에너지 검출 시스템은 전체 160 MHz 대역에서 또는 8개의 20 MHz 하위대역들 모두에서의 에너지의 상승을 검출할 수도 있다. 대안적으로, 20 MHz 패킷이 존재하면, 에너지 검출 시스템은 오직 20 MHz 하위대역에서의 에너지의 상승만을 검출할 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 에너지를 검출하여 대역폭을 결정하기 위해 자동 이득 제어 (AGC) 유닛이 이용될 수도 있다.

다른 실시형태에 있어서, 수신기는 시간 도메인 디코딩 또는 프리앰블 시그너처 검출을 사용하여, 메시지의 신호 부분으로부터 대역폭 정보를 디코딩할 수 있다. IEEE 802.11 용어에 있어서, 이러한 기술은 VHT 프리앰블에서의 STF 패턴 검출의 타입이다.

도 7a 는, 각각의 채널이 A 에 의해 표현된 다중의 채널들과 연관된 주파수 세그먼트 (701) 를 도시한 것이다. 주파수 세그먼트 (701) 는 모든 A 채널들에 대해 요구된 대역폭들의 합과 동일한 최대 대역폭을 가지며, 이 주파수 세그먼트 (701) 는 프라이머리 채널 A_P (702) 를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 채널들 A 및 A_P 각각은 동일한 대역폭 (예를 들어, 20 MHz) 을 갖는다. 시간 도메인에 있어서 임의의 채널, 즉, A 또는 A_P 채널과 연관된 송신 정보는, 도 7b 에 도시된 바와 같이, 트레이닝 부분 (레거시 및 VHT 트레이닝 필드들 양자에서의 정보를 포함), 신호 부분, 및 데이터 부분을 갖는다. 제안된 802.11ac 에 있어서, 프라이머리 채널 A_P 는 신호 (SIG) 부분 내에서, 주파수 세그먼트 (701) 의 최대 대역폭에 관한 정보를 포함한다. 이 신호 부분은 또한, VHT 정보 엘리먼트로서 지칭될 수도 있다. 따라서, 프라이머리 채널 A_P 와 연관된 정보의 신호 부분을 디코딩함으로써, 메시지의 최대 대역폭이 결정될 수도 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 개선된 송신에 따르면, VHT 정보 엘리먼트는 또한 BSS 에서의 사용된 BWU들에 관한 정보를 제공할 수도 있다.

특히, 세그먼트들 및 다중의 BWU들을 갖는 상기 설명된 패킷 구조는 다른 무선 시스템들로 확장될 수도 있다. 이러한 구조는, 패킷 송신을 위해 요구된 큰 스펙트럼, 하지만 가용 스펙트럼의 오직 작은 슬라이스들 (또는 피스들) 이 존재할 수도 있는 솔루션들을 제공할 수도 있다. 이들 환경들은 불연속 솔루션이 요구될 수도 있음을 시사한다. 이러한 환경의 무선 예들은 (1) 센서 네트워크, 예를 들어, 스마트 계측을 위한 제안된 표준 IEEE 802.11ah, (2) TV 화이트 스페이스들 (~900 MHz), 즉, TV 방송국들에 이미 할당되고 동시에 사용되지 않은 스펙트럼에서 동작하는 인지형 무선기기를 위한 제안된 표준 IEEE 802.11af, 및 (3) 900 MHz 대역에서의 WiFi 어플리케이션들을 포함할 수도 있지만 이에 한정되지 않는다.

이들 어플리케이션들 (및 기타) 에 있어서, 프로토콜 구조는 다음의 고려사항들을 가질 수도 있다. 첫째, BWU 는 무선 표준과 호환가능한 임의의 값일 수도 있다. 예를 들어, 제안된 802.11ac 에 있어서, BWU 는 40 MHz 이지만, 802.11ah 에 있어서, BWU 는 5 MHz 일 수도 있다. 다른 어플리케이션들에 있어서, BWU 는 40 MHz 보다 더 크거나 더 작을 수도 있다. 둘째, 패킷 당 임의의 수의 BWU들 및/또는 임의의 수의 세그먼트들이 존재할 수도 있다. 셋째, 패킷은 2개 초과의 연속 스펙트럼들에서 송신될 수도 있다. 넷째, BWU들은 연속 스펙트럼에 존재하지 않을 수도 있다. 다섯째, BWU 의 중심 주파수를 명시하는 것은 세그먼트화를 결정한다.

BSS들이 중첩할 경우, 물리 계층 수렴 절차 (PLCP) 프로토콜 데이터 유닛 (PPDU) 을 송신하기 위한 다양한 기술들이 존재한다. 예를 들어, 도 8a 는 802.11n 에서 발생할 수 있는, 세컨더리 채널에서 20 MHz BSS (BSS2) 와 중첩하는 40 MHz BSS (BSS1) 를 도시한 것이다. 도 8b 는 BSS1 이 전체 40 MHz 가 이용가능할 때까지, 즉, BSS2 의 송신 이후까지 그 송신을 대기하는 제 1 솔루션을 도시한 것이다. 도 8c 는 BSS1 이 프라이머리 채널 상으로 (랜덤 백오프의 말단 이후) 오직 20 MHz 만을 이용하여 그 PPDU 를 송신할 수 있지만 BSS2 는 (BSS1 에 의한 송신 전에 개시되었던) 그 20 MHz 송신을 위해 세컨더리 채널을 이용하는 제 2 솔루션을 도시한 것이다. 일단 20 MHz 송신이 BSS1 에 대해 개시되면, 송신은, BSS2 가 그 송신을 완료한 이후 40 MHz 의 가용성과는 무관하게 20 MHz 에서 유지해야 함을 유의한다.

특히, 80 또는 160 MHz 를 지원하는 WLAN 에 대한 제안된 802.11ac 에 있어서, 송신 중첩을 해결하는 것이 상당히 더 난제이다. 예를 들어, 도 8d 는 다중의 20 MHz BSS들, 즉, BSS2, BSS3, 및 BSS4 와 중첩하는, 80 MHz 송신을 갖는 BSS1 을 도시한 것이다. 도 8e 에 도시된 바와 같이, 정적 대역폭 송신을 이용하여, BSS1 은 자유롭게 될 전체 80 MHz 에 대한 상당한 시간을 대기할 필요가 있을 수도 있다. 결과적으로, 스루풋의 현저한 열화가 정적 대역폭 송신을 이용하여 발생할 수도 있다.

일반적으로, BSS 대역폭이 증가함에 따라, BSS 가 주파수에 있어서 중첩하는 하나 이상의 BSS들과 넓은 스펙트럼을 공유하고 있을 증가된 확률이 존재한다. 중첩하는 BSS들은 당해 BSS, 즉, BSS X 보다 더 좁은 대역폭들을 가질 수도 있다. 중첩하는 BSS들 중 임의의 BSS 가 온고잉 송신을 갖는지 여부를 먼저 체크하지 않고 BSS X 에서의 송신이 실시되면, 충돌이 발생하고 링크 스루풋을 열화시킬 수도 있다. 따라서, 채널이 사용하기에 자유로운지 여부를 확인하기 위해 채널을 먼저 감지하는 것이 추천된다. 제안된 802.11ac 에 있어서 및 도 8f 를 참조하면, 송신기는 BSS 대역폭의 어느 부분이 이용가능한 지를 감지하고, 또한 대역폭을 동적으로 조정하여 가용 채널을 이용하도록 하는 능력을 갖는다. 예를 들어, 도 8f 에 있어서, 80 MHz BSS1 은 20 MHz 로 동적으로 조정될 수 있으며, 이는 BSS1 에 있어서의 랜덤 백오프의 말단 이후에 송신을 시작할 수 있고, 이에 의해, BSS2, BSS3, 및 BSS4 와의 동시 송신을 허용할 수 있다.

개선된 제안된 802.11ac WLAN 의 일 양태에 따르면, 상이한 변조들이 패킷들에서 사용될 수 있으며, 연속 또는 불연속 송신들 중 어느 하나에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 도 9a 는 QPSK 변조로 송신된 주파수 스펙트럼의 제 1 부분 및 64 QAM 변조로 송신된 주파수 스펙트럼의 제 2 부분을 포함한 연속 송신인 파형 (901) 을 도시한 것이다. 도 9b 는 QPSK 변조 및 64 QAM 변조를 사용한 불연속 송신인 파형 (902) 을 도시한 것이다. 송신의 일 부분은 또한 송신의 다른 부분과 상이한 전력 레벨을 가질 수도 있음을 유의한다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b 양자에 있어서, 주파수 스펙트럼의 64 QAM 부분은 QPSK 전력 레벨보다 더 높은 전력 레벨을 갖는다. 또한, 주파수 스펙트럼의 2개 부분들은 20, 40, 또는 80 MHz 와 같이 상이한 대역폭들일 수도 있다.

도 9c 는 개선된 송신을 위해 상이한 변조들 및 코딩 레이트들을 제공하기 위한 예시적인 기술 (920) 을 도시한 것이다. 단계 921 은 복수의 채널들에 대한 트래픽을 결정한다. 단계 922 는 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 패킷에 대한 대역폭을 선택한다. 단계 923 은 복수의 변조들 및 관련 코딩 레이트들로부터 변조 및 코딩 레이트를 선택한다. 단계 924 는 변조 및 코딩 레이트 정보를 갖는 패킷을 적어도 하나의 채널 상으로 송신한다.

요컨데, MCS, 송신 전력, 및/또는 대역폭은 상이한 세그먼트들 사이에서 상이할 수도 있다.

도 10a, 도 10b 및 도 10c 는 개선된 송신을 위한 예시적인 변조 방식들을 도시한 것이다. 제안된 802.11ac 패킷 포맷은 레거시 부분, VHT 부분, 및 데이터를 포함함을 유의한다. 레거시 부분은 트레이닝 필드들 (L-STF 및 L-LTF)뿐 아니라 신호 필드 (L-SIG) 를 갖는다. VHT 부분은, 신호 필드들 (VHT-SIG-A 및 VHT-SIG.B) 사이에 샌드위치된 트레이닝 필드들 (VHT-STF 및 VHT-LTF들) 을 갖는다. 도 10a 는, 20 MHz × 4 레거시 및 VHT 심볼들 이후 80 MHz × 1 데이터를 포함한 802.11ac 패킷에 대한 연속 스펙트럼을 도시한 것이다. (도 10a 내지 도 10c 에서 심볼들의 VHT 세트의 부분을 형성하는) VHT-SIG-A 는 대역폭 및 MCS (변조) 정보를 포함함을 유의한다.

도 10b 및 도 10c 는 불연속 패킷의 2개의 세그먼트들, 즉, 세그먼트 1 및 세그먼트 2 를 각각 도시한 것이다. 각각의 세그먼트는 40 MHz 의 대역폭을 가질 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 일반적으로 "11ax" 로 명명된 WLAN 시스템에서의 송신기는 각각의 세그먼트에 대한 변조를 선택 및 지정할 수 있다. 예를 들어, 세그먼트 1 (도 10b) 에 있어서, 변조 (MCS1) 는 MCS1 및 MCS2 의 가용 변조들로부터 선택된다. 반면, 변조 (MCS2) 는 MCS1 및 MCS2 의 가용 변조들로부터 세그먼트 2 (도 10c) 에 대해 선택된다. 다른 실시형태들에 있어서, 2개 초과의 변조들이 가용 변조들의 세트에서 제공될 수 있다. 예시적인 변조들은 BPSK 1/2, QPSK 1/2, QPSK 3/4, 16-QAM 1/2, 16-QAM 3/4, 64-QAM 2/3, 64-QAM 3/4, 64-QAM 5/6, 및 256-QAM 을 포함한다. 다른 실시형태들에 있어서, 가용 변조들의 세트는 세그먼트로부터 세그먼트로 변할 수도 있음을 유의한다. 일 실시형태에 있어서, 연속 또는 불연속 송신에 무관하게, 레거시 및 VHT 심볼들이 각각의 최소 대역폭 증분에 대해 반복된다. 도 10a 내지 도 10c 에 있어서, 최소 대역폭 증분은 20 MHz 이다. 다른 실시형태들은 더 큰 최소 대역폭 증분들을 제공할 수도 있다.

동적 PPDU 대역폭 송신을 위해 개선된 성능을 제공하기 위한 부가적인 방법들 및 회로들이 하기에 개시된다.

도 11 은 매우 짧은 세틀링 시간 (예를 들어, < 2 마이크로초) 을 갖는 합성기가 어떻게 다양한 성능 요건들 (도 12 를 참조하여 설명되고 또한 표 4 에 도시됨) 을 충족시키도록 이용될 수 있는지를 도시한 것이다. 일 실시형태에 있어서, PPDU 송신을 위한 캐리어 주파수는, 장애들을 의도된 송신 대역폭 외부로 송신하는 것을 회피하기 위해 합성기 주파수로부터 변경된다.

도 12 는 아날로그 장애들을 보상하기 위한 개선된 교정 방법을 도시한 것이다. 이 방법에 있어서, 동위상 및 이위상 신호들이 "TX IQ 불일치" 에 의해 표시된 바와 같이 비교된다. 하나의 바람직한 실시형태에 있어서, 이러한 에러는 디지털 도메인에서 미리 측정되고 미리 보상될 수 있다. 합성기 주파수는 BSS 대역폭의 중심, 즉, "TX LO 누설" (이는 항상 일부 누설을 가짐) 에서 고정됨을 유의한다. 하지만, 합성기 주파수 오프셋 때문에, 실제 송신 및 그 IQ 불일치는TX LO 누설 (즉, 합성기 주파수) 의 어느 일 측 상에 대칭적으로 위치될 것이다. 도 12 에 도시된 바와 같이, 최악의 케이스에 있어서, 송신하는 20 MHz PPDU 는 BSS 대역폭의 에지 근방에 위치된다.

도 13a 에 도시된 바와 같이, 160 MHz BSS 에 있는 경우, WLAN 시스템은 20, 40, 80 또는 160 MHz 의 대역폭을 갖는 메시지를 송신할 수도 있다. 이들 대역폭들에 있어서, 최적의 캐리어는 각각 fc20, fc40, fc80, 또는 fc160 일 수도 있다 (여기서, "fc" 는 관련 대역폭의 중심 주파수를 나타냄). 일 실시형태에 있어서, 도 13b 에 도시된 바와 같이, 그 최적의 캐리어를 제공하기 위해, 무선 시스템은 4개의 합성기들, 예를 들어, 합성기들 (1301, 1302, 1303, 및 1304) 을 포함할 수 있다. 합성기들 (1301-1304) 각각은 VCO 의 출력을 수신하고, 그 합성된 출력들을 멀티플렉서 (1305) 에 제공한다. 멀티플렉서 (1305) 에 대한 주파수 선택 제어 신호를 이용하여, 무선 시스템은, 패킷의 대역폭에 의존하여 최적의 캐리어를 제공하는 합성된 신호를 선택할 수 있다. 더욱이, 합성기들 (1301-1304) 이 병렬로 동작하기 때문에, 세틀링 시간의 문제들이 최소화된다. 그 후, 선택된 신호는 RF 신호와 믹싱되고, 이에 의해, 출력 기저대역 신호를 생성한다.

도 14a 는 개선된 중간 주파수 (IF) 생성을 용이하게 하는 예시적인 송신기를 도시한 것이다. 구체적으로, 도시된 구성에 있어서, IFFT (1401) 의 I 및 Q 기저대역 출력들은, 디지털-아날로그 변환기(DAC)들 (1403) 에 제공되기 전에 믹서 (1402) 에서 제 1 주파수 (f1) 와 디지털적으로 믹싱된다. DAC들 (1403) 은 제 1 IF1 에서의 신호들을 생성한다. 저역 통과 필터들 (1404) 은 IF1 에서의 신호를 수신하고 제 2 IF2 에서의 신호들을 생성한다. 믹서들 (1405) 은 IF2 에서의 출력들을 수신하고 가산기 (1406) 에 대한 입력들을 생성하며, 이 가산기 (1406) 는 차례로 IF3 에서의 신호를 생성한다. 대역통과 필터 (1407) 는 IF3 에서의 출력을 수신하고 IF4 에서의 신호를 생성한다. 믹서 (1408) 는 IF4 에서의 신호를 제 3 주파수 (f3) 와 믹싱하고 RF 주파수를 생성한다. 도 14b 는 디지털 IF, 즉, 적절한 주파수 (f1) 선택을 갖는 디지털 IF 가, 의도된 송신 스펙트럼 외부에서 방출되는 간섭의 실제량을 최소화할 수도 있음을 도시한 것이다. 구체적으로, 주파수 (f1) 가 낮을수록, IF3 에서의 신호를 최적으로 필터링하기 위해 대역통과 필터 (1407) 는 더 샤프(sharp)해야 한다. 따라서, 일 실시형태에 있어서, 주파수 (f1) 은 가능한 높게 형성된다. 제안된 802.11ac 에서의 일 실시형태에 있어서, f1 은 352 MHz 이고, f2 은 1.8 GHz 이며, f3 은 2.748-3.698 GHz 이다.

(80+80 MHz BSS 와 같이) 불연속 BSS 내에서 동작하는 케이스에 있어서, 각각의 주파수 세그먼트에서 송신될 패킷의 대역폭은 패킷으로부터 패킷으로 변할 수도 있다. 이러한 케이스에 있어서, 각각의 주파수 세그먼트는 상기 설명된 옵션들의 임의의 조합을 통해 동적 대역폭을 지원할 것이 필요할 수도 있다. 예를 들어, 송신기는 각각의 주파수 세그먼트에 대해 하나씩 2개의 합성기들을 채용할 수도 있으며, 그 각각은 매우 짧은 (예를 들어, < 2 us) 세틀링 시간을 가질 수도 있다. 다른 실시형태에 있어서, 하나의 주파수 세그먼트는 매우 짧은 세틀링 시간을 갖는 주파수 합성기를 채용할 수도 있지만, 다른 주파수 세그먼트는 다중의 동시에 작동하는 합성기들 중 하나를 선택할 수도 있다 (예를 들어, 도 13b 참조).

불연속 송신들은, 임의의 주파수 분리를 갖는 2개의 주파수 세그먼트들을 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 그 주파수 세그먼트들에 대한 신호들은 별도의 믹서들을 이용하여 그 각각의 RF 주파수로 상향변환될 수 있다. 하지만, 다른 더 단순한 실시형태에 있어서, 각각의 주파수 세그먼트에 대해 하나씩 2개의 합성기들이 제공될 수 있다. 도 15 에 도시된 또다른 실시형태에 있어서, 단일 합성기 (1501) 및 몇몇 믹서들이 2개의 합성기들을 효과적으로 구현한다. 일 구성에 있어서, 회로는 합성기 (1501) 및 3개의 믹서들 (1502, 1503, 및 1504) 을 포함한다. 합성기 (1501) 는, 믹서 (1502) 에 제공되는 주파수 (fs) 에서의 신호를 생성한다. 믹서 (1502) 는 fs 에서의 신호를 제 1 주파수 (f1) 에서의 다른 신호와 믹싱하고, 주파수들 (fc1 및 fc2) 에서의 2개의 신호들을 생성한다. 믹서 (1503) 는 fc1 에서의 신호를 주파수 세그먼트 1 에 대한 신호와 믹싱하여, 주파수 세그먼트 1 의 RF 신호를 생성한다. 유사하게, 믹서 (1504) 는 fc2 에서의 신호를 주파수 세그먼트 2 에 대한 신호와 믹싱하여, 주파수 세그먼트 2 의 RF 신호를 생성한다.

도 15 에 있어서, 주파수들 (fc1 및 fc2) 은, 각각, 주파수 세그먼트들 1 및 2 에 대한 관련 대역폭들의 중심 주파수들을 나타낸다. 하나의 바람직한 실시형태에 있어서, fs = (fc1+fc2)/2 및 f1 = (fc1-fc2)/2 이고, 여기서, fc1 은 fc2 보다 더 높다. 이 케이스에 있어서, fc1 = fs + f1 및 fc2 = fs - f1 이다. 따라서, 주파수 (fs) 의 적절한 선택에 의해, fc1 및 fc2 에서의 2개의 캐리어 신호들은 WLAN 시스템의 성능을 최적화할 수 있다. 더욱이, 이러한 구성에 있어서, 합성기 (1501) 및 믹서들 (1502, 1503, 및 1504) 은 2개의 합성기들로서 효과적으로 동작할 수 있다.

WLAN 시스템의 일 실시형태에 있어서, 송신기는 불연속 디바이스 (예를 들어, 80 MHz+80 MHz) 이지만, 수신기는 연속 디바이스 (예를 들어, 160 MHz) 이다. 이 차이를 최소화하기 위해, 도 16a 에 도시된 바와 같이, 송신기는 서로 옆에 배치된 2개의 불연속 주파수 세그먼트들을 갖는 파형 (1601) 을 송신할 수 있다. 하지만, 상기 언급된 바와 같이, 각각의 주파수 세그먼트는 별도의 캐리어 (따라서, 별도의 합성기) 를 가질 수도 있다. 결과적으로, 각각의 캐리어는

및

로서 도시된 별도의 위상을 가질 수도 있다. 따라서, 비록 송신 스펙트럼이 연속적인 160 MHz 와 같이 보일 수도 있지만, 송신기의 2개의 캐리어들의 위상은 각각의 합성기에 대한 상이한 위상 잡음 때문에 상관되지 않을 수도 있다.

연속 디바이스로서, 수신기는 통상적으로 오직 하나의 캐리어만을 갖고, 따라서, 도 16b 에서의 파형 (1602) 상의

로서 도시된 오직 하나의 위상만을 가진다. 파형 (1602) 상에 또한 도시된 바와 같이, 수신된 주파수 세그먼트들은 각각 위상 (

및

) 을 갖는다. 수신기를 효과적으로 동작하도록 설계하는 것은, 상기 언급된 바와 같이, 송신기의 2개의 캐리어들의 위상 (및 위상 잡음) 이 상관되지 않을 수도 있기 때문에 난제일 수도 있다. 따라서, 수신기 (연속 디바이스) 는 송신기 (불연속 디바이스) 로부터의 신호를 적절히 수신하지 않을 수도 있다.

디지털 솔루션을 활용하는 일 실시형태에 있어서, 수신기는 각각의 80 MHz 마다 위상 추적을 수행할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 단계 1603 에 의해 나타낸 바와 같이, 송신기의 모든 합성기들은 상관된 위상 및 위상 잡음을 갖도록 설계될 수 있다.

부가적인 아날로그 회로가, 패킷을 송신 또는 수신할 경우에 2개의 스펙트럼들을 지원하도록 WLAN 디바이스에 대해 요구될 수도 있음을 유의한다. 일 실시형태에 있어서, 이러한 디바이스의 비용을 감소시키기 위해, 1 초과의 어플리케이션을 지원하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 불연속 및 다중입력 다중출력 (MIMO) 동작을 위한 요건들은 매우 유사할 수도 있다. 도 17 은 스위치들 (1701, 1702, 및 1703) 을 이용하여 불연속 및 MIMO 동작 양자를 지원할 수 있는 트랜시버 (1700) 를 도시한 것이다.

스위치 (1701) 는, 믹서들이 오직 제 1 합성기 (Synth1) 로부터의 신호들만을 수신하는지, 또는 믹서들의 절반은 제 1 합성기 (Synth1) 로부터의 신호들을 수신하고 믹서들의 다른 절반은 제 2 합성기 (Synth2) 로부터의 신호들을 수신하는지를 결정한다. 스위치 (1702) 는 전력 증폭기들 (PA1 및 PA2) 의 출력들이 합산되고 오직 제 1 안테나 (ANT1) 만으로 제공되는지, 또는 제 1 안테나 (ANT1) 및 제 2 안테나 (ANT2) 로 각각 제공되는지를 결정한다. 스위치 (1703) 는 저잡음 증폭기들 (LNA1 및 LNA2) 의 출력들이 후속적인 수신 프로세싱을 위해 오직 하나의 믹서만으로 제공되는지 또는 2개의 믹서들로 제공되는지를 결정한다.

스위치들 (1701, 1702, 및 1703) 을 이용하여, 트랜시버 (1700) 는 3×3 불연속 160 MHz, 6×6 연속 80 MHz 송신, 2×2 80 MHz MIMO 동작, 및 1×1 불연속 80+80 MHz 송신을 선택적으로 지원할 수 있다. 유사한 스위칭 구성들을 이용하여, WLAN 시스템들은 또한 WLAN 공간 모드들을 구현할 수도 있거나, 또는 더 넓은 대역폭을 요구할 수도 있는 WLAN 모드들을 구현할 수도 있다.

다양한 실시형태들이 설명되었지만, 그 실시형태들의 범위 내에 있는 다른 실시형태들 및 구현들이 가능할 수도 있음이 당업자에게 명백할 수도 있다. 예를 들어, 본 개시에서 설명된 시스템들 또는 방법들 중 임의의 시스템 또는 방법의 임의의 조합이 가능할 수도 있다. 부가적으로, 상기 설명된 시스템들 및 방법들은 WLAN 시스템들에 또는 다른 무선 시스템들에 관한 것일 수도 있다. 일 실시형태에 있어서, 도 7b 를 다시 참조하면, 미리결정된 수의 후속적인 순차적으로 송신된 패킷들에 대한 선택된 변조 및 코딩 레이트가 패킷의 데이터 필드 (703) 에 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명은 그러한 실시형태들에 의해 한정되는 것으로서 해석되지 않아야 하고 대신 하기의 청구항들에 따라 해석되어야 한다.

Claims

무선 시스템에서 정보를 송신하는 방법으로서,
복수의 채널들에 대한 트래픽을 결정하는 단계;
상기 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 패킷에 대한 대역폭을 선택하는 단계;
복수의 변조들 및 관련 코딩 레이트들로부터 변조 및 코딩 레이트를 선택하는 단계로서, 상기 변조 및 코딩 레이트는 상기 패킷의 세그먼트에 적용되고, 각각의 세그먼트는 하나 이상의 대역폭 유닛들을 포함하는, 상기 변조 및 코딩 레이트를 선택하는 단계; 및
상기 패킷을 적어도 하나의 채널 상으로 송신하는 단계로서, 상기 패킷은 상기 선택된 변조 및 코딩 레이트를 포함하는, 상기 패킷을 송신하는 단계를 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택된 변조 및 코딩 레이트를, 필요에 따라, 패킷별 기반으로 조정하는 단계를 더 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 패킷의 대역폭은 연속 스펙트럼 상으로 제공되는, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 패킷의 대역폭은 불연속 스펙트럼 상으로 제공되고,
상기 정보를 송신하는 방법은,
임의의 합성기들의 위상들을 상관시키는 단계; 및
상기 패킷의 2개의 세그먼트들을 파형 상으로 서로 인접하게 배치하는 단계를 더 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 대역폭 유닛은 40 MHz 이고, 상기 패킷은 최대 4개의 대역폭 유닛들을 갖는, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
프라이머리 채널 상으로 제공된 하나의 대역폭 유닛은 상기 선택된 변조 및 코딩 레이트를 명시한 심볼을 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 대역폭 유닛들에서의 동일하지 않은 대역폭들을 사용하는 단계를 더 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 4 항에 있어서,
각각의 대역폭 유닛이 상기 패킷에서 사용되는지 여부를 명시하는 비트 맵을 제공하는 단계를 더 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 비트 맵에서의 대역폭 유닛들의 순서는 대역폭 유닛들의 실제 송신과는 독립적인, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 패킷은 다중의 세그먼트들을 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 패킷의 데이터 필드에서 상기 선택된 변조 및 코딩 레이트를 갖는 미리결정된 수의 후속적인 순차적으로 송신된 패킷들에 관한 정보를 제공하는 단계를 더 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
무선 시스템에서 정보를 송신하는 방법으로서,
복수의 채널들에 대한 트래픽을 결정하는 단계;
상기 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 패킷에 대한 대역폭을 선택하는 단계로서, 상기 대역폭은 최대 허용된 수의 대역폭 유닛들로 분할가능한, 상기 패킷에 대한 대역폭을 선택하는 단계;
각각의 대역폭 유닛이 사용되는지 여부를 나타내는 비트 맵을 생성하는 단계; 및
상기 비트맵을 포함한 상기 패킷을 적어도 하나의 채널 상으로 송신하는 단계를 포함하는, 정보를 송신하는 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 비트 맵에서의 대역폭 유닛들의 순서는 대역폭 유닛들의 실제 송신과는 독립적인, 정보를 송신하는 방법.
무선 디바이스로서,
송신기를 포함하고,
상기 송신기는 복수의 채널들에 대한 트래픽을 결정하도록 구성되고,
상기 송신기는 상기 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 대역폭을 선택하도록 구성되고,
상기 송신기는 복수의 변조들로부터 변조 및 코딩 레이트를 선택하도록 구성되고,
상기 송신기는 상기 선택된 변조 및 코딩 레이트를 패킷의 세그먼트에 적용하도록 구성되고, 각각의 세그먼트는 하나 이상의 대역폭 유닛들을 포함하며, 그리고
상기 송신기는 상기 패킷을 적어도 하나의 채널 상으로 송신하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는, 또한, 상기 선택된 변조를, 필요에 따라, 패킷별 기반으로 변경하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 상기 패킷의 대역폭을 연속 스펙트럼 상으로 제공하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 상기 패킷의 대역폭을 불연속 스펙트럼 상으로 제공하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 상기 패킷을 최대 4개의 대역폭 유닛들로 한정하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 하나의 대역폭 유닛에 상기 변조 및 코딩 레이트를 명시한 심볼을 포함하고 또한 상기 하나의 대역폭 유닛을 프라이머리 채널 상으로 제공하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는, 또한, 상기 대역폭 유닛들의 사용을 나타내는 비트 맵을 송신하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 2 μs 미만의 턴-어라운드 시간을 갖는 합성기를 포함하는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 송신 주파수로부터의 주파수 오프셋을 갖는 합성기를 포함하는, 무선 디바이스.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기는 VHT (Very High Throughput) 패킷들을 지원하는, 무선 디바이스.
무선 디바이스로서,
송신기를 포함하고,
상기 송신기는 복수의 채널들에 대한 트래픽을 결정하도록 구성되고,
상기 송신기는 상기 트래픽 및 가용 채널 대역폭들에 기초하여 패킷에 대한 대역폭을 선택하도록 구성되고, 상기 대역폭은 최대 허용된 수의 대역폭 유닛들로 분할가능하고,
상기 송신기는, 각각의 대역폭 유닛이 사용되는지 여부를 나타내는 비트 맵을 생성하도록 구성되며, 그리고
상기 송신기는 상기 비트맵을 포함한 상기 패킷을 적어도 하나의 채널 상으로 송신하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 24 항에 있어서,
상기 비트 맵에서의 대역폭 유닛들의 순서는 대역폭 유닛들의 실제 송신과는 독립적인, 무선 디바이스.
무선 디바이스로서,
제 1 및 제 2 트랜시버들; 및
상기 제 1 및 제 2 트랜시버들을 불연속 주파수 동작 및 다중입력 다중출력 (MIMO) 동작 중 하나를 위해 선택적으로 구성하기 (configuring) 위한 스위치들을 포함하는, 무선 디바이스.
적어도 불연속 주파수 동작을 위해 구성된 송신기로부터 오직 연속 주파수 동작만을 위해 구성된 기지의 수신기로 패킷을 송신하는 방법으로서,
상기 송신기에서 임의의 합성기들의 위상들을 상관시키는 단계; 및
상기 패킷의 임의의 세그먼트들을 파형 상으로 서로 인접하게 배치하는 단계; 및
상기 파형을 상기 수신기로 송신하는 단계를 포함하는, 패킷을 송신하는 방법.