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KR-20260061253-A - 무선 네트워크에서의 신뢰성 있는 통신을 위한 디바이스 및 방법

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Abstract

직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 통신의 자원 유닛(RU) 또는 다중 자원 유닛(MRU)을 사용하는 무선 송신기 스테이션(110; 120)이 개시된다. 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 비트 시퀀스에 기초한 변조된 데이터를 전달하기 위한 데이터 톤으로서 RU 또는 MRU의 복수의 톤의 제1 서브세트를 할당하고, 복수의 사전 정의된 간섭 완화(interference mitigation; IM) 파일럿 심볼을 전달하기 위한 IM 파일럿 톤으로서 RU 또는 MRU의 복수의 톤의 제2 서브세트를 할당하도록 구성된다. 또한, 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 개의 데이터 톤을 포함하는 제1 서브세트와 개의 IM 파일럿 톤을 포함하는 제2 서브세트를 모두 포함하는 RU 또는 MRU의 복수의 톤을 치환하여 RU 또는 MRU의 복수의 치환된 톤을 획득하도록 구성된다.

Inventors

  • 시로 시몬
  • 에즈리 도론
  • 멜저 에저
  • 레드리치 오데드
  • 레빈북 요아브
  • 츠오딕 게나디

Assignees

  • 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20240306
Priority Date
20230906

Claims (20)

  1. 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) 통신의 자원 유닛(resource unit, RU) 또는 다중 자원 유닛(multiple resource unit, MRU)을 사용하여 무선 채널(130)을 통해 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로 비트 시퀀스를 송신하기 위한 무선 송신기 스테이션(110; 120)으로서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은, 상기 RU 또는 MRU의 복수의 톤의 제1 서브세트를, 상기 비트 시퀀스에 기초한 변조된 데이터를 전달하기 위한 데이터 톤으로서 할당하고, 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 제2 서브세트를, 복수의 사전 정의된 간섭 완화(interference mitigation, IM) 파일럿 심볼을 전달하기 위한 IM 파일럿 톤으로서 할당하고, 개의 데이터 톤을 포함하는 상기 제1 서브세트와 개의 IM 파일럿 톤을 포함하는 상기 제2 서브세트를 둘 다 포함하는 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤을 치환하여, 상기 RU 또는 MRU의 복수의 치환된 톤을 획득하고, 상기 복수의 치환된 톤을 상기 RU 또는 MRU의 복수의 주파수 부반송파 상에 매핑하여 변조된 신호를 생성하고, 상기 변조된 신호를 상기 무선 채널(130)을 통해 상기 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로 송신하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  2. 제1항에 있어서, 상기 변조된 신호는 물리 프로토콜 데이터 유닛(physical protocol data unit, PPDU)의 상기 데이터 부분을 포함하고, 상기 PPDU의 상기 데이터 부분은 OFDM 또는 OFDMA 심볼의 시퀀스를 포함하며, 상기 OFDM 또는 OFDMA 심볼의 시퀀스의 마지막 심볼의 데이터 톤의 수는 파라미터 의 정수 배이고 상기 OFDM 또는 OFDMA 심볼의 시퀀스의 다른 심볼의 데이터 톤의 수보다 작은, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  3. 제2항에 있어서, 마지막 OFDM 심볼의 데이터 톤의 수를 계산하기 위한 상기 파라미터 의 값은, 상기 제1 서브세트의 데이터 톤의 수보다 작은, IEEE 802.11 표준 프레임워크에 의해 정의된 가장 큰 RU 또는 MRU에 대응하는 ( )의 값과 동일한, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  4. 제2항에 있어서, 마지막 OFDM 심볼의 데이터 톤의 수를 계산하기 위한 파라미터 의 값은 에 의해 주어지며, 여기서 round[]는 가장 가까운 정수로의 라운딩 연산(rounding-to-the-nearest-integer operation)을 나타내고, 는, 상기 RU 또는 MRU에 대해 IEEE 802.11 표준 프레임워크에 의해 정의된 OFDM 또는 OFDMA 심볼의 시퀀스의 마지막 심볼이 데이터 심볼에 의해 완전히 사용되지 않을 때, 마지막 OFDM 또는 OFDMA 심볼의 데이터 톤의 수를 결정하는 데 사용되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  5. 제2항에 있어서, 마지막 OFDM 심볼의 데이터 톤의 수를 계산하기 위한 파라미터 의 값은 에 의해 주어지고, 여기서 round[]는 가장 가까운 정수로의 라운딩 연산을 나타내는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 또한, 상기 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로의 송신에 사용되는 상기 RU 또는 MRU가 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제2 서브세트를 포함하는 것을 나타내는 표시를 상기 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로 송신하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  7. 제6항에 있어서, 상기 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로의 상기 표시는 또한 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제1 서브세트의 톤의 수 를 나타내는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 상기 변조된 신호를 물리 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)의 형태로 상기 무선 채널(130)을 통해 상기 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로 송신하도록 구성되고, 상기 표시는 상기 PPDU의 하나 이상의 PHY 헤더 필드의 하나 이상의 비트를 포함하고, 상기 하나 이상의 PHY 헤더 필드는 범용 SIG(U-SIG) 필드 및/또는 초고신뢰성 SIG(UHR-SIG) 필드를 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 복수의 비콘 프레임을 상기 무선 수신기 스테이션(120; 110)으로 송신하도록 구성되고, 상기 복수의 비콘 프레임 중 하나 이상은 상기 표시를 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 상기 RU 또는 MRU를 복수의 세그먼트로 분할하도록 구성된 세그먼트 파서(segment parser)를 포함하고, 상기 복수의 세그먼트의 각 세그먼트는 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제2 서브세트의 하나 이상의 톤을 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  11. 제10항에 있어서, 상기 세그먼트 파서는, 상기 복수의 세그먼트의 각 세그먼트에 대해 상기 제1 서브세트의 톤의 수와 상기 제2 서브세트의 톤의 수 사이의 비율이 거의 동일하도록, 상기 RU 또는 MRU를 상기 복수의 세그먼트로 분할하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제1 서브세트는, IEEE 802.11 표준 프레임워크에 의해 정의된 RU 또는 MRU의 톤에 대응하는 톤의 수를 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  13. 제12항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제1 서브세트를 먼저 할당한 다음, 상기 제1 서브세트의 일부가 아닌 상기 RU 또는 MRU의 나머지 톤을 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제2 서브세트로서 할당하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  14. 제12항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제2 서브세트를 먼저 할당한 다음, 상기 제2 서브세트의 일부가 아닌 상기 RU 또는 MRU의 나머지 톤을 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤의 상기 제1 서브세트로서 할당하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 상기 RU 또는 MRU의 상기 복수의 톤에 의해 정의되는 하나 이상의 주파수 범위에 걸쳐 분산되는 복수의 톤 서브그룹으로서 상기 제2 서브세트를 할당하도록 구성되고, 각각의 톤 서브그룹은 복수의 연속적인 톤을 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, IEEE 802.11 표준 프레임워크에 의해 정의된 상기 RU 또는 MRU는 26, 52, 52+26, 106, 106+26, 242, 484, 484+242, 996, 996+484, 996+484+242, 2*996, 2*996+484, 3*996, 3*996+484 또는 4*996 톤을 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RU 또는 MRU는 복수의 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset, CFO) 파일럿 톤을 더 포함하는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 IEEE 802.11 표준 프레임워크에 의해 명시된 LDPC 톤-매퍼(LDPC tone-mapper)를 사용하여 상기 치환 동작을 수행하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은, 하나 이상의 생성기 이진 위상 편이 변조(binary phase-shift keying, BPSK) 심볼 시퀀스를 하나 이상의 횟수로 조합하거나 연결하고 각 생성기 BPSK 심볼 시퀀스에 1 또는 -1의 계수(factor)를 곱함으로써, 복수의 상기 IM 파일럿 톤 중 하나 이상에 대한 IM 파일럿 톤 심볼을 생성하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).
  20. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 생성기 BPSK 심볼 시퀀스를 조합하거나 연결하기 위해, 상기 무선 송신기 스테이션(110; 120)은 상기 하나 이상의 생성기 BPSK 심볼 시퀀스 사이에 최대 5개의 추가 BPSK 심볼을 삽입하도록 구성되는, 무선 송신기 스테이션(110; 120).

Description

무선 네트워크에서의 신뢰성 있는 통신을 위한 디바이스 및 방법 본 개시는 무선 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 네트워크(특히, Wi-Fi 네트워크)에서의 신뢰성 있는 OFDM 및 OFDMA 통신을 위한 디바이스(특히, 액세스 포인트(AP) 및 non-AP 스테이션) 및 방법에 관한 것이다. 무선 통신 네트워크에서의 데이터 송신의 신뢰성은, 예를 들어, 데이터 송신의 오류율 및/또는 지연 시간의 상한에 기초하여 종종 평가된다. 예를 들어, 3GPP 5G 표준에 의해 정의된 초신뢰성 저 지연 시간 통신(Ultra-Reliable Low Latency Communication, URLLC)의 모드들 중 하나는 최대 1 msec의 지연 시간을 유지하면서 패킷 오류율에 대해 0.001%의 상한을 정의한다. 신뢰성은 또한, IEEE 802.11 표준 프레임워크 및 IEEE 802.11bn(UHR(Ultra High Reliability), Wi-Fi 8이라고도 함)과 같은 그 후속 세대들에 의해 정의된 바와 같이, Wi-Fi 네트워크의 중요한 요소이다. 제어되지 않고 예상치 못한 간섭은 무선 통신 네트워크, 특히 Wi-Fi 네트워크에서 높은 신뢰성을 저해하는 주요 요인 중 하나이다. Wi-Fi 네트워크 내에서 사용되는 임의의 대역폭에서는 간섭 신호가 발생할 수 있다. 협대역 간섭은, 예를 들어, Wi-Fi 간섭, 비면허 대역에서의 3GPP 송신, (IEEE 802.15.4ab의 일부로서) 특히 6GHz 밴드에서의 2 MHz 협대역 지원 UWB, 및 2.4GHz 대역에서의 1/2/4 MHz 블루투스 신호와 같은 여러 소스로부터 발생할 수 있다. 간섭은 언제든지 발생할 수 있는데, 예를 들어, 물리 프로토콜 데이터 유닛(physical protocol data unit, PPDU)의 Wi-Fi 링크를 통한 송신 전 또는 송신 중에, 즉 프레임 또는 패킷의 데이터 전달 부분의 송신 동안 발생할 수 있다. Wi-Fi 송신기가 특정 주파수 부대역에서 진행 중인 간섭 송신을 식별한다면, 예를 들어, 프리앰블 펑처링(preamble puncturing)을 사용하여 대응하는 서브 채널의 사용을 자제할 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 솔루션은 PPDU의 송신 동안 발생하는 예상치 못한 간섭을 해결할 수 없으며, 이는 링크 신뢰성을 위협한다. IEEE 802.11 표준 프레임워크 내에서 패킷 전송의 신뢰성을 향상시키는 것은, 변조 및 코딩 방식(MCS)에 의해 정의되는 변조 및/또는 코딩 레이트를 줄임으로써 일반적으로 해결되어 왔다. 매우 강한 간섭의 경우, 가장 낮은 MCS가 사용되어야 할 수 있는데, 이는 IEEE 802.11be에서 이중 반송파 변조(DCM)와 결합된 ½ 비율의 이진 위상 편이 변조(BPSK)이며, 일부 조건(예를 들어, 6GHz 대역)에서, DCM을 갖는 ½ 비율의 BPSK는 IEEE 802.11be Draft 4.0 표준에 명시된 DUP 방식과 함께 사용될 수 있는데, 이는 원래 특정 주파수 대역에서 강제되는 송신 전력 스펙트럼 밀도(PSD)의 감소라는 다른 문제에 대처하기 위해 설계되었음에도 불구하고 PPDU의 송신 동안 발생하는 광대역 간섭을 완화할 수 있다. 그러나, 이는 비교적 강한 간섭의 경우에는 상당히 제한적이다. 또한, DUP 방식은 적어도 80MHz의 채널 대역폭(링크 신뢰성을 향상시키기 위해 송신된 신호의 최소 20 MHz 청크를 복제하는 것을 의미함)에 대해서만 그리고 단일 수신기로의 송신에 대해서만 정의된다. DUP 방식을 사용하면, DCM을 갖는 ½ 비율의 BPSK(여기서 DCM의 사용은 코드 레이트를 1/4로 효과적으로 감소시킴)를 사용하는 데이터는 두 배의 대역폭을 사용하여 주파수 도메인에서 복제되며(PAPR을 줄이기 위한 추가의 부분 부호 변경이 동반됨), 따라서 이는 결과적으로 1/8의 코드 레이트를 갖는 BPSK의 극히 낮은 MCS를 사용하는 것과 거의 동등하다. 또한, IEEE 802.11be에서 DCM은 ½ 비율의 BPSK에서만 사용되는데, 이는 실질적으로 DCM이 추가의 더 낮은(더 견고한) 변조이고 고속의 높은 MCS와 함께 사용될 수 없는 것을 의미한다. 따라서, 종래의 신뢰성 향상 메커니즘은, ½ 코딩 레이트를 갖는 BPSK(가장 낮은 가능한 변조)로 변조를 줄이는 것을 의무화하고 따라서 패킷 지속시간을 상당히 증가시킨다는 점에서 결점이 있다. 지연 시간에 대한 일부 상한을 유지하면서 낮은 오류율이 요구되는 신뢰성을 요구하는 애플리케이션의 경우, 이러한 유형의 접근법은 적합하지 않다. 이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예들이 더 상세히 설명된다. 도 1은 무선 통신 네트워크, 특히, 복수의 무선 수신기 스테이션과 통신하는 실시예에 따른 무선 송신기 스테이션을 포함하는 Wi-Fi 네트워크를 나타내는 개략도를 도시한다. 도 2는 비트 시퀀스를 송신하기 위한 실시예에 따른 무선 송신기 스테이션의 모듈을 나타내는 개략도를 도시한다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c는 무선 송신기 스테이션에 의해 구현되는 예시적인 송신 처리 체인을 나타내는 개략도를 도시한다. 도 4a 및 도 4b는 상이한 실시예에 따른, 무선 송신기 스테이션에 의해 사용되는 자원 유닛에서 데이터 톤 및 간섭 완화 파일럿 톤의 할당을 나타내는 도면을 도시한다. 도 5는 실시예에 따른, 무선 송신기 스테이션에 의해 사용되는 자원 유닛에서 복수의 자원 유닛 크기 및 데이터 톤의 수를 나타내는 표를 도시한다. 도 6은 비트 시퀀스를 무선 수신기 스테이션으로 송신하기 위한 실시예에 따른 방법의 단계들을 나타내는 흐름도를 도시한다. 도 7은 상이한 실시예에 따라 동작하는 무선 송신기 스테이션과 무선 수신기 스테이션 사이의 데이터 전송의 성능을 나타내는 플롯 곡선들(plotted curves)을 도시한다. 이하에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 적어도 기능적으로 동등한 특징을 지칭한다. 이하의 설명에서는, 본 개시의 일부를 형성하며 본 개시의 실시예의 특정 양태 또는 본 개시의 실시예가 사용될 수 있는 특정 양태를 나타내는 첨부 도면을 참조한다. 본 개시의 실시예는 다른 양태에서 사용될 수 있고 도면에 도시되지 않은 구조적 또는 논리적 변경을 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여져서는 안 되며, 본 개시의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다. 예를 들어, 설명된 방법과 관련된 개시는 그 방법을 수행하도록 구성된 대응하는 디바이스 또는 시스템에 대해서도 유효하며 그 반대도 마찬가지인 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 하나 또는 복수의 특정 방법 단계가 설명되면, 대응하는 디바이스는 설명된 하나 이상의 방법 단계를 수행하기 위해 기능 유닛과 같은 하나 또는 복수의 유닛(예를 들어, 하나 이상의 단계를 수행하는 하나의 유닛, 또는 복수의 단계 중 하나 이상을 각각 수행하는 복수의 유닛)을 포함할 수 있고, 이러한 하나 이상의 유닛이 도면에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않더라도 그러하다. 다른 한편으로, 예를 들어, 특정 장치가 하나 또는 복수의 유닛(예를 들어, 기능 유닛)에 기초하여 설명되면, 대응하는 방법은 하나 이상의 유닛의 기능을 수행하기 위한 하나의 단계를 포함할 수 있고(예를 들어, 하나 또는 복수의 유닛의 기능을 수행하는 하나의 단계, 또는 복수의 유닛 중 하나 이상의 기능을 각각 수행하는 복수의 단계), 이러한 하나 또는 복수의 단계가 도면에 명시적으로 설명되거나 도시되지 않더라도 그러하다. 또한, 달리 특별히 언급되지 않는 한, 본 명세서에 설명된 다양한 예시적인 실시예 및/또는 양태의 특징들은 서로 결합될 수 있다는 것이 이해된다. 도 1은 무선 통신 네트워크(100), 특히 IEEE 802.11 표준 프레임워크에 따른 무선 통신 네트워크(Wi-Fi 네트워크(100)라고도 함)를 도시한다. Wi-Fi 네트워크(100)는 다중-안테나 AP(110)의 형태로 구현될 수 있는 무선 송신기 스테이션(110)(본 명세서에서 Wi-Fi 스테이션(110)이라고도 함)과, 예를 들어, non-AP 스테이션(120)의 형태인 복수의 무선 수신기 스테이션(120)(본 명세서에서 추가 Wi-Fi 스테이션(120)이라고도 함)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어, non-AP 스테이션(120)은 스마트폰, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터 또는 다른 유형의 무선 디바이스(120)를 포함할 수 있다. 이하에서는 무선 송신기 스테이션(110)으로서의 AP(110)의 몇몇 실시예가 더 상세히 설명될 것이다. 그러나, 이해되는 바와 같이, non-AP 스테이션(120)은 이하의 실시예에 따라 무선 송신기 스테이션으로서도 구현될 수 있다. 도 1에 추가로 도시된 바와 같이, AP(110)는 처리 회로(111) 및 통신 인터페이스(113), 특히, 채널(130)을 통해 IEEE 802.11 표준 프레임워크에 따라 통신을 가능하게 하는 무선 통신 인터페이스(113)를 포함한다. 처리 회로(111)는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 디지털 회로 또는 아날로그 및 디지털 회로를 포함할 수 있다. 디지털 회로는 애플리케이션-특정 집적 회로(application-specific integrated circuits, ASICs), 필드-프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate arrays, FPGAs), 디지털 신호 프로세서(digital signal processors, DSPs), 또는 범용 프로세서와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. AP(110)는 실행가능 프로그램 코드를 저장하도록 구성된 메모리(115)를 더 포함할 수 있는데, 실행가능 프로그램 코드는 처리 회로(111)에 의해 실행될 때 AP(110)로 하여금 본 명세서에 설명된 기능 및 방법을 수행하게 한다. 마찬가지로, 도 1에 도시된 바와 같이, non-AP 스테이션(들)(120)은 처리 회로(121) 및 통신 인터페이스(123), 특히, 채널(130)을 통해 IEEE 802.11 표준 프레임워크에 따라 통신을 가능하게 하는 무선 통