KR20140012734A - 가시광 통신을 위한 시스템 내에서 통지를 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

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KR20140012734A
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mlme
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KR1020137027307A
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요아힘 발레브스키
미하엘 바아
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level

Abstract

본 발명은 IEEE 802.15.7의 규격들에 기초하는 가시광-통신 시스템 내 디바이스에 의해 가시적인 통지를 제공하기 위한 수단을 제안한다. 본 발명은 보다 높은 레벨들이, 컬러-펑션 지원의 목적을 위해, 하나의 표준화된 인터페이스를 통해 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 서브-계층을 호출하는(invoke) 것을 허용한다. 본 발명은 보다 높은 계층에 의한 컬러, 가시성, 및 조광(CVD) 프레임들의 송신의 호출(invocation)을 가능하게 하여, 보다 높은 계층들과 MAC 서브-계층 사이에 단일화된 인터페이스를 생성한다. 방법은, 적어도 하나의 상위 계층에 의해, 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 계층의 적어도 하나의 인터페이스에, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브(primitive)를 제공하는 것이다.

Description

가시광 통신을 위한 시스템 내에서 통지를 위한 방법 및 디바이스 {A METHOD AND DEVICE FOR NOTIFICATION IN A SYSTEM FOR VISIBLE-LIGHT COMMUNICATION}
본 발명은 데이터의 가시광 송신에 의해 통신하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 IEEE 802.15.7의 규격들에 기초하는 가시광 통신을 위한 시스템 내에서 가시적인 통지들을 제공하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
옥내(indoor) 무선 네트워크들의 분야에서, 가시광 통신들(VLC)은 증가하는 관심을 얻고 있다. 이러한 기술에서 이용되는 이미터들의 유형 중 하나는, 조명 및 데이터 송신 양측 모두를 상승작용적으로(synergistically) 제공할 수 있는 발광 다이오드들이다.
VLC를 위한 하나의 가능한 송신 모드는 컬러-시프트 키잉(CSK; color-shift keying)으로 알려져 있다. CSK는 멀티-컬러 광원들 및 광검출기들을 이용한 가시광 통신들을 지원한다. CSK는 다수의 광원들을 수반하는 가시광 통신을 위한 변조 방식이다. CSK는 인간 눈의 지속성(persistence)의 이점을 취함으로써 통신 동안 일정한 총 광학 파워 및 평균 방출 광학 컬러를 유지한다. IEEE 802.15.7의 드래프트 표준 D6에 따르면, CSK 신호는 3개의 컬러 광원들을 이용함으로써 발생된다. 이하에서, IEEE 802.15.7의 상기 드래프트 표준 D6은 간단히 ≫드래프트 표준≪으로 지칭된다.
CSK에서, 데이터의 송신은 정상 동작 모드들에서 인간 눈에 의해 검출가능하지 않은 3개의 컬러들의 변조를 적용함으로써 제공되는데, 그 이유는 인간의 눈의 잔상(persistence of vision)은 변조 주파수를 좇을 수 없기 때문이다. 그러나, 상승작용적으로 VLC 시스템에 의해 조명을 제공하는 것과 대조적으로, 컬러들의 가시적인 변조가 바람직한 시나리오들이 존재한다. 이들 시나리오들은 드래프트 표준의 챕터 5.1.12에 반영되어 있다.
드래프트 표준에 따르면, 인간 수신자(recipient), 예를 들어 VLC 트랜시버의 인간 사용자에게 디바이스의 다양한 상태들을 표시하기 위해 다양한 컬러들이 이용될 수 있는 컬러-펑션 지원(color-function support)이 규정된다. 이러한 표시는 또한 컬러 통지로 지칭된다.
대안적으로 또는 보완으로서, 통지들은 조명의 단속(intermittence)에 의해 표시된다. 이러한 종류의 통지는 또한, 드래프트 표준의 챕터 5.3.9에 의해 반영되어 있는 블링킹 통지(blinking notification)로 지칭된다.
컬러-펑션 지원은, 예를 들어 접속된 디바이스들, 양호한 링크, 브로큰(broken) 링크, 파일 전달이 거의 완료되었다는 상태 등을 표시하는 목적을 위해 사용자에게 가시광 통신에서 수반되는 디바이스들의 상태 변화들의 직관적인 시각화를 목표로 한다.
특정 통지를 위해, 특정 컬러, 또는 대안적으로 광학 소스에 의해 방출된, 여러 가지의, 적어도 2개의 교번하는 광 컬러들이 이용될 수 있다. 드래프트 표준에 따르면, 상이한 상태들을 위해 선택된 컬러들은 구현자(implementer)의 판단에 맡겨진다.
현재, 드래프트 표준에 의해 규정된 컬러-펑션 지원은 단지, 가시광 통신들에서 이용되는 프로토콜의 MAC(매체-액세스 제어) 서브-계층에서 구현된다.
컬러 펑션은 MAC 서브-계층 내에서 발생된 컬러 가시성 조광(CVD; color visibility dimming) 프레임에 의해 요청된다. 이러한 컬러 가시성 조광 프레임들은 일반적으로 컬러, 가시성 및 조광 지원을 위해 이용된다. 프레임의 페이로드는 적합한 강도 및 컬러의 가시성 패턴들로 이루어진다.
물리적 또는 하드웨어 계층에 비교적 가까운 MAC 서브-계층에서의 구현으로 인해, 보다 높은 레벨들, 즉 애플리케이션 레벨이, 직접적으로 컬러-펑션 지원을 호출하는(invoke) 것은 현재 가능하지 않다. 그러나, 이러한 결점은, 이러한 통지의 본질을 부적절하게 제한하는데, 그 이유는 통지를 핸들링하는 것은 MAC 서브-계층보다는 애플리케이션 계층의 판단에 있기 때문이다. 차례로, MAC 서브-계층 내에서, 명령들의 범위는 하드웨어-기반 뷰로 제한된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 보다 높은 레벨들이 컬러-펑션 지원의 목적을 위해 MAC 서브-계층에 대한 하나의 표준화된 인터페이스를 호출하는 것을 허용하는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은, 보다 높은 계층에 의한 CVD 프레임들의 송신의 호출(invocation)을 가능하게 하고, 그리고 MAC 서브-계층과 보다 높은 계층 사이의 단일화된(unified) 인터페이스를 생성하는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가시광 통신을 위한 시스템 내 디바이스에 의한 가시적인 통지를 가능하게 하기 위한 방법이 제공되며, 통신 시스템은 IEEE 802.15.7의 규격들에 기초한다. 디바이스는 물리 계층(PHY)과 적어도 하나의 상위 계층 사이에서 인터페이싱하는 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 상위 계층은 계층적으로 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 위에 배열되어 있다. 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)는 상기 상위 계층으로의 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)를 포함하며, 상기 방법은: 적어도 하나의 상위 계층에 의해, 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)의 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)에, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브(primitive)를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명은 예를 들어, MLME 인터페이스를 통해, 보다 높은 계층에 의해 CVD 프레임들의 송신을 요청하기 위한 프리미티브를 제공한다.
본 발명의 상기 목적들뿐만 아니라 추가의 이점들은, 첨부 도면과 함께 취해지는 바람직한 실시예들의 아래 설명으로부터 더욱 명백해지고 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 가시광 통신 시스템 내 조정자(coordinator)와 디바이스의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 실시예에 따른 연관(association)을 위해 컬러-펑션 통지를 지원한다.
도 2는 가시광 통신 시스템 내 수신자와 발신자(originator)의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 데이터 전달을 동반하는 확인응답 표시를 지원한다.
도 3은 가시광 통신 시스템 내 발신자와 수신자의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 채널-품질 표시를 지원한다.
도 4는 가시광 통신 시스템 내 발신자와 수신자의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 파일-전달 상태의 표시를 지원한다.
도 5는 종래 기술에 따른 가시광 통신 시스템 내 디바이스의 아키텍처를 도시한다.
도 6은 가시광 통신 시스템 내 조정자와 디바이스의 MAC 서브-계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 종래 기술에 따른 연관을 지원한다.
도 7은 가시광 통신 시스템 내 조정자와 디바이스의 MAC 서브-계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 종래 기술에 따른 확인응답 표시를 지원한다.
도 8은 가시광 통신 시스템 내 수신자와 발신자의 MAC 서브-계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 종래 기술에 따른 파일 전달 상태 표시를 지원한다.
이제 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 상기 바람직한 실시예들의 예들은 첨부 도면에서 예시된다.
도 5를 참조하면, 종래 기술에 따른 가시광 통신 시스템 내 디바이스의 아키텍처가 예시된다.
가시광 통신 시스템의 아키텍처는 일반적으로, 다수의 계층들 및 서브-계층들의 측면에서 규정된다. 각각의 계층은 드래프트 표준의 하나의 부분을 담당하고, 보다 높은 계층들에 서비스들을 제공한다. 계층들 사이의 인터페이스는 드래프트 표준에 기술되는 논리적 링크들을 규정하도록 기능한다.
보다 구체적으로, 도 5는 드래프트 표준의 챕터 4.4에 따른 VPAN 디바이스(가시광 통신 개인 영역 네트워크)의 아키텍처를 도시한다.
VPAN 디바이스는, 일반적으로, 발광 다이오드들 및/또는 광검출기들을 포함하는 실제 광학 디바이스들을 포함하는 광학 계층(OPT)으로 지향되는 그의 저-레벨 제어 메커니즘과 함께 광 트랜시버를 포함하는 물리 계층(PHY)을 포함한다.
더욱이, 매체-액세스-제어 계층(MAC)은 모든 유형들의 전달들을 위해 물리 계층(PHY)에 대한 액세스를 제공한다. 도 5는 이들 계층들을 도식적 표현으로 도시하며, 이는 드래프트 표준의 챕터들 4.4.1 및 4.4.2에 더욱 상세하게 기술되어 있다.
도 5에 도시된 상위 계층들(UL)은, 네트워크 구성을 제공하는 ― 도시되지 않은 ― 네트워크 계층 조작(manipulation), ― 도시되지 않은 ― 메시지 라우팅 엔티티, 및 디바이스의 의도된 펑션을 제공하는 ― 도시되지 않은 ― 애플리케이션 계층으로 이루어진다.
논리적 링크 제어 계층(LLC)은 서비스-특정 컨버전스 서브-계층(SSCS)을 통해 매체-액세스 제어 계층(MAC)에 액세스한다. 논리적 링크 제어 계층(LLC) 및 서비스-특정 컨버전스 서브-계층(SSCS) 양측 모두는 이하에서, 마찬가지로 상위 계층 내에 포함되는 것으로 가정된다.
드래프트 표준에 의해 SAP 또는 ≫서비스 액세스 포인트들≪로 또한 지칭되는 인터페이스들은 다른 계층으로부터 특정 속성들에 액세스하기 위해 이용된다. 매체-액세스-제어 계층(MAC)은 2개의 서비스 액세스 포인트들을 제공한다.
MAC 데이터는 제 1 액세스 포인트 MCPS-SAP(≫MAC 공통 부분 서브-계층 SAP≪)에 의해 액세스되는 한편, MAC 관리는 제 2 액세스 포인트 MLME-SAP(≫MAC 서브-계층 관리 엔티티 SAP≪)에 의해 액세스된다. 액세스 포인트들 양측 모두는 전술한 내용의 대부분에서 상위 계층에 대한 인터페이스로서 간주된다.
디바이스-관리 엔티티(DME)는 아키텍처에서 지원된다. DME는 MAC와 인터페이스한다. 물리 계층(PHY)은 MAC와 인터페이스한다. DME는, 예를 들어 가시광 통신 시스템의 조명을 조광하는 목적을 위해 MAC 서브-계층을 통해 PHY에 액세스할 수 있다. 도 5에서, 디바이스-관리 엔티티(DME)의 우측 상의, 참조 부호들을 갖지 않는 3개의 박스들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 가시광 통신 시스템의 조명을 조광하기 위한 엔티티를 포함하는 다양한 애플리케이션들에 의한, 디바이스-관리 엔티티(DME)의 다중-목적 인터페이싱을 특징으로 한다.
디바이스-관리 엔티티(DME)는 이하에서, 마찬가지로 상위 계층 내에 포함되는 것으로 가정된다.
DME는 각각의 서비스 액세스 포인트들로부터 특정 속성들에 액세스할 수 있다. 이들 서비스 액세스 포인트들은, 물리 계층(PHY)과 인터페이싱하기 위한 PLME-SAP(≫물리-계층 관리 엔티티≪) 및 상술된 액세스 포인트 MLME-SAP를 포함한다. MLME-SAP는 현재, 디바이스-관리 엔티티(DME)로부터 매체-액세스-제어 계층(MAC)으로 조광 정보를 제공하기 위해 이용된다. 디바이스-관리 엔티티(DME)는 또한, 광학 소스들 및 광검출기들의 선택을 위해 서비스 액세스 포인트 PLME-SAP에 의해 물리 계층(PHY)을 제어할 수 있다. 디바이스-관리 엔티티(DME)는 액세스 포인트 MLME-SAP에 액세스할 수 있는 유일한 엔티티는 아니다. 도 5를 참조하면, 서비스-특정 컨버전스 서브-계층(SSCS)을 포함하는 임의의 보다 높은 계층이 액세스 포인트 MLME-SAP에 액세스할 수 있다.
아래의 부분에서, 종래 기술에 따른 3개의 이용 경우들이 도 6, 도 7, 및 도 8에서 기술된다.
도 6은 가시광 통신 시스템 내 조정자와 디바이스의 MAC 서브-계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 종래 기술에 따른 연관의 시각적 통지를 지원한다. 본 명세서에 도시된 도 6은 드래프트 표준의 챕터 5.1.12.1의 도 35와 실질적으로 동일하다.
구체적으로, 도 6은 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)와 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC) 사이에서의 메시지들의 교환을 도시한다. 메시지들의 교환은, 디바이스를 지정된 조정자와 연관시키는 목적으로 서빙하고, 이에 따라, 연관은, 드래프트 표준에 따라 CVD 프레임들을 이용하여 컬러-펑션 지원에 의해 통지된다. CVD 프레임들은 통신 상태, 여기서는 조정자에 대한 디바이스의 연관에 관한 시각적 정보를 사용자에게 제공하기 위해 상태 변화들 사이에서 이용된다.
시작시에, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는 ≫연관 요청≪으로 표제 붙은(captioned) 메시지를 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 전송한다. 이러한 연관 요청은 드래프트 표준의 챕터 6.3.1.1에 기술된 바와 같은 MLME-ASSOCIATE.request 프리미티브를 이용하여 통신된다. 연관의 프로세스는 일반적으로 드래프트 표준의 챕터 5.1.4.1에 기술되어 있다.
사용자에게 통지하기 위해, ≫CVD(컬러 'B' 이용)≪로 표제 붙은 프레임이, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 의해, 예시적으로 ≫컬러 'B'≪로 설정되는 선택된 컬러를 이용하여 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 전송된다.
≫CVD(컬러 'B' 이용)≪로 표제 붙은 상기 프레임은 시각적 통지의 목적으로 서빙하는 컬러 가시성 조광(CVD) 프레임이다.
도시된 바와 같이, 프레임은 시각적 통지를 반복하기 위해 반복적으로 전송될 수 있다.
마지막으로, 연관이 완료된 후에, 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)는, 성공적인 또는 실패한 연관을 디바이스에 알리기 위해 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에, ≫연관 응답≪으로 표제 붙은 메시지를 전송한다.
도 7에서, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)와 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC) 사이에서의 메시지들의 교환이 도시되고, 상기 메시지들은 드래프트 표준에 기술된 바와 같이 종래 기술에 따른 데이터 전달을 동반하는 확인응답 표시를 지원한다.
프로시저는 데이터 메시지를 전송함으로써 시작되고, 상기 데이터 메시지는 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 의해 전송된다.
데이터 프레임의 성공적인 수신은, ≫확인응답≪으로 표제 붙은 메시지를 전송함으로써, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 의해 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)로 통신된다.
이러한 성공적인 데이터 전달을 통지하기 위해, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)는 ≫CVD 프레임(컬러 'B' 이용)≪으로 표제 붙은 대응하는 프레임을 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송한다. ≫CVD 프레임(컬러 'B' 이용)≪으로 표제 붙은 상기 프레임은 시각적 통지의 목적으로 서빙하는 컬러 가시성 조광(CVD) 프레임이다.
도 7의 하반부에서, 확인응답이 도달하지 않고, 이는, 데이터 전달이 성공적으로 완료되지 않았고 상기 전달은 가시적인 컬러 C, 예를 들어 적색에 의해 표시될 것이라는 발신자의 가정을 초래한다는 차이를 갖는 유사한 메시지 교환이 도시된다.
이러한 데이터 전달 실패를 통지하기 위해, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)는 ≫CVD 프레임(컬러 'C' 이용)≪으로 표제 붙은 대응하는 프레임을 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송한다. ≫CVD 프레임(컬러 'C' 이용)≪으로 표제 붙은 상기 프레임은 시각적 통지의 목적으로 서빙하는 컬러 가시성 조광(CVD) 프레임이다.
도 8에서, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)와 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC) 사이에서의 메시지들의 교환이 도시되고, 상기 메시지들은 드래프트 표준의 챕터 5.1.12.4에서 기술된 바와 같이, 종래 기술에 따른 데이터 전달을 동반하는 파일-전달 상태 표시를 지원한다.
컬러-지원된 통지의 목적은, 사용자가, CVD 프레임의 컬러를 통해, 남은 또는 전달된 파일 크기를 추론하는 것을 허용하는 것이다.
도 8의 예에서 도시된 바와 같이, 발신자는 데이터 프레임들을 디바이스에 전달하고, 상기 데이터 프레임들에는 바이트들(bytes)로 측정된 각각의 데이터 크기에 따라 특정 값 K, M, N이 넘버링된다. 파일 전달 프로세스의 상이한 스테이지들은 컬러들의 상이한 선택들을 이용하여 표시될 수 있다. 예를 들어, 이러한 표시를 이용하기 위해, 수신자는 전송될 총 파일 크기를 알 필요가 있다.
남은 파일 크기는 전달된 파일 크기를 총 파일 크기로부터 감함으로써 획득될 수 있다. MAC PIB 속성은, 파일-전달 상태와 같은 애플리케이션-종속 정보를 표시하기 위해 CVD 프레임이 전송될 때, CVD 프레임의 컬러 할당을 위해 이용된다.
프로시저는 ≫데이터 (#K+2)≪, ≫데이터 (#K+1)≪, ≫데이터 (#K)≪로 표제 붙은 데이터 프레임들을, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)로부터 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 전송함으로써 시작된다.
남은 또는 전달된 파일 크기가 값 L 바이트를 초과하는 한, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)는 ≫CVD(컬러 'A' 이용)≪으로 표제 붙은 프레임을, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송한다. ≫CVD(컬러 'A' 이용)≪으로 표제 붙은 상기 프레임은 시각적 통지의 목적으로 서빙하는 컬러 가시성 조광(CVD) 프레임이다. 예를 들어, 오렌지 색과 같은 컬러 A가 사용자에게 디스플레이될 수 있으며, 이는 현재 데이터 전달은 완료되기에 여전히 상당한 시간 량을 소비할 것이라는 것을 표시한다.
≫데이터 (#M+2)≪, ≫데이터 (#M+1)≪, ≫데이터 (#M)≪로 표제 붙은 데이터 프레임들을 전송함으로써, 전송된 데이터 프레임들이 제한치 M에 도달한 후에 ― 이는 차례로, N 바이트 미만의 남은 파일 크기를 초래함 ―, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)는 ≫CVD 프레임(컬러 'B' 이용)≪으로 표제 붙은 프레임을 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송한다. 예를 들어, 황색과 같은 컬러 B가 사용자에게 디스플레이될 수 있으며, 이는 현재 데이터 전달이 곧 완료될 것이라는 것을 표시한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 구현이 기술될 것이다. 본 발명에 따라, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브가 구현될 것이고, 이에 의해, 상기 요청은 상위 계층으로부터 매체-액세스-제어 엔티티의 인터페이스로 지향된다. 인터페이싱을 위해, 도 5에 도시된 드래프트 표준의 시스템 아키텍처에 따라 매체-액세스-제어 링크-관리 엔티티 서비스 액세스 포인트(MLME-SAP) 또는 매체-액세스-제어 공통-부분 서브-계층 서비스 액세스 포인트(MCPS-SAP) 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 첫 번째로 언급된 인터페이스인 매체-액세스-제어 링크-관리 엔티티 서비스 액세스 포인트(MLME-SAP)를 선택하는 것은 나중에 언급된 인터페이스보다 몇몇 이점들을 가지며, 이는 본 설명의 아래에서 추가로 설명될 것이다. 그러므로, 이러한 실시예에 따른 구현은, 본 발명의 일반성을 제한함이 없이, 인터페이스 MLME-SAP에 관하여 기술될 것이다.
이러한 실시예에 따라 적어도 하나의 가시성 프레임, 또는 CVD 프레임의 송신을 요청하기 위한 예시적인 프리미티브는, 메시지 MLME-CF.send(...)로서 규정된다. 이러한 메시지는 3개의 파라미터들, 즉 CVDRepetitions, CVDColor, CVDDuration 및 CVDCycleLength를 포함한다. 메시지 MLME-CF.send(CVDRepetitions, CVDColor, CVDDuration, CVDCycleLength)는 상위 계층에 의해 매체-액세스-제어 엔티티에 발행된다.
메시지 MLME-CF.send()의 아규먼트(argument)들이 비어있거나 또는 존재하지 않는다면, 속성들의 디폴트 및/또는 현재 설정들이 MAC 서브-계층 내에서 이용된다. 속성들은 또한, 드래프트 표준에 따라 PIB 속성들(물리-계층 개인-영역-네트워크 정보 베이스)로 지칭될 수 있다.
디폴트 PIB 속성들은 메시지 MLME-GET를 이용하여 문의(inquire) 될 수 있고, 메시지 MLME-SET과 교환될 수 있다. 따라서, 상기 메시지들은 PIB 속성들을 판독하기 위한 알려진 프리미티브들이며, 이들은 드래프트 표준에서 챕터 6.3.4 및 6.3.10에 기술되어 있다.
자연히, 이러한 설명에서 이용되는 메시지들, 파라미터들, 속성들 등의 표제는 결정적이지 않다. 다시 말해, 이러한 실시예의 구현은 임의의 다른 대안적인 표제들을 이용하여 실현될 수 있다.
이러한 메시지의 파라미터들이 아래에서 설명된다.
≫CVDRepetitions≪ 파라미터는 CVD 프레임이 반복적으로 전송되는 횟수들을 명시한다. 상기 ≫CVDRepetitions≪ 파라미터의 데이터 유형은 0 내지 255의 유효 범위를 갖는 정수이다.
≫CVDColor≪ 파라미터는 적절한 반복 동안 CVD 프레임의 컬러를 규정한다. 상기 ≫CVDColor≪ 파라미터의 데이터 유형은 n1 정수들의 열 벡터(column vector)이다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트의 값들은 0 내지 255의 범위일 수 있다. 각각의 엘리먼트는 ≫phyColorFunction≪으로 표제 붙은 룩업 테이블에 대한 포인터이다. 상기 룩업 테이블은 행 당(per) 3개의 열들로 조직되고, 이에 의해, 제 1 행은 인덱스이고, 제 2 및 제 3 열은 컬러를 규정한다. ≫phyColorFunction≪ 룩업 테이블은 드래프트 표준의 테이블 99에서 규정된다.
≫CVDDuration≪ 파라미터는 n2 정수들의 열 벡터이다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트의 값들은 1 내지 10,000의 범위일 수 있다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트는 적절한 반복 동안 10 ms의 증분들로 CVD 프레임의 지속시간을 규정한다.
≫CVDCycleLength≪ 파라미터는 n3 정수들의 열 벡터이다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트의 값들은 1 내지 65,536의 범위일 수 있다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트는 10 ms의 증분 인자에 의해, 적절한 반복 동안 2개의 인접한 CVD 프레임들의 송신의 시작 사이의 시간을 규정한다.
이러한 실시예에 따라 적어도 하나의 가시성 프레임, 또는 CVD 프레임의 송신을 확인(confirm)하기 위한 예시적인 프리미티브는 메시지 MLME-CF.confirm(...)로서 규정된다. 이러한 메시지는 하나의 파라미터, 즉 Status를 포함한다. 메시지 MLME-CF.send(Status)는, 메시지 MLME-CF.send(...)에 의해 명령된 동작의 실행 후에, 매체-액세스-제어 엔티티에 의해 상위 계층에 발행된다. 이는 매체-액세스-제어 엔티티에 의해 상위 계층에 전송된다.
≫Status≪ 파라미터는 컬러-펑션 지원을 호출하는 것을 시도하는 것의 상태를 규정한다. 상기 ≫Status≪ 파라미터의 데이터 유형은 필드들 TRANSMISSION_SUCCESS, FAILURE, CVD_FRAME_NOT_SUPPORTED, CURRENTLY_NOT_POSSIBLE 및 INVALID_PARAMETERS로 이루어진 열거(enumeratio)이다.
이하에서, MAC-PIB 속성들(물리-계층 개인-영역-네트워크 정보 베이스)이 규정된다. 이들 속성들은 MAC 서브-계층 내에서 이용된다. 각각의 속성은, 이전에 메시지에 의해 설정되었던 설정을 반영하는 데이터를 제공한다. 데이터는 상기 데이터가 다른 메시지에 의해 변경될 때까지 세이브될 것이다.
MAC-PIB 속성 ≫macCVDRepetitions≪는 CVD 프레임들이 전송되는 횟수들을 규정한다. 상기 MAC-PIB 속성 ≫macCVDRepetitions≪의 데이터 유형은 0 내지 255의 유효 범위를 갖는 정수이다. 이러한 MAC-PIB 속성에 대한 공장 디폴트(factory default)는 선택적으로 값 0으로 설정될 수 있다.
MAC-PIB 속성 ≫CVDColor≪는 적절한 반복 동안 CVD 프레임의 컬러를 규정한다. 상기 MAC-PIB 속성 ≫CVDColor≪의 데이터 유형은 n1 정수들의 열 벡터이다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트의 값들은 0 내지 255의 범위일 수 있다. 각각의 엘리먼트는 ≫phyColorFunction≪으로 표제 붙은 룩업 테이블에 대한 포인터이며, 이는 상술되었다. 이러한 MAC-PIB 속성에 대한 공장 디폴트는 선택적으로, 벡터 값 0으로 설정될 수 있다.
MAC-PIB 속성 ≫macCVDDuration≪은 n2 정수들의 열 벡터이다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트의 값들은 1 내지 10,000의 범위일 수 있다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트는 적절한 반복 동안 10 ms의 증분들로 CVD 프레임의 지속시간을 규정한다. 이러한 MAC-PIB 속성에 대한 공장 디폴트는 선택적으로, 벡터 값 50으로 설정될 수 있다.
MAC-PIB 속성 ≫macCVDCycleLength≪는 n3 정수들의 열 벡터이다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트의 값들은 1 내지 65,536의 범위일 수 있다. 열 벡터의 각각의 개별 엘리먼트는 10 ms의 증분 인자에 의해, 적절한 반복 동안 2개의 인접한 CVD 프레임들의 송신의 시작 사이의 시간을 규정한다. 이러한 MAC-PIB 속성에 대한 공장 디폴트는 선택적으로, 벡터 값 100으로 설정될 수 있다.
대안적인 실시예에 따르면, 더 적은 기능성을 갖는 인터페이스가 규정될 수 있다. 예를 들어, 디폴트 듀티 사이클(CVDDuration/CVDCycleLength = 0.5)이 선택된다면, CVDCycleLength 또는 CVDDuration 중 어느 하나는 폐기될 수 있다.
이제, 가시광 통신 시스템 내 조정자와 디바이스의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하는 도 1에 대한 참조가 이루어질 것이며, 상기 메시지들은 본 발명의 실시예에 따른 연관을 위해 컬러-펑션 통지를 지원한다.
도 1에서, 디바이스의 상위 계층 엔티티(DUL), 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC), 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC), 및 조정자의 상위 계층 엔티티(CUL) 사이에서의 메시지들의 교환이 도시된다.
일반적으로, 상위 계층 엔티티는, 계층적으로 및/또는 논리적으로, MAC 서브-계층 위의 계층에 위치되는 엔티티일 것으로 가정된다. 상위 계층 엔티티는, 서비스 액세스 포인트들로 또한 지칭되는 각각의 인터페이스들과 함께 디바이스-관리 엔티티(DME)에, 및/또는 서비스-특정 컨버전스 서브-계층(SSCS) 및/또는 링크 제어 계층(LLC)을 포함하는, 상기 개요된 아키텍처적인 설명의 측면에서, 할당된 또는 부분인 ≫상위 계층들≪인 엔티티를 포함한다. 상위 계층에 대한 예들은, 웹 브라우저, FTP(파일 전달 프로토콜), VoIP(인터넷 프로토콜을 통한 음성) 전화 등과 같은 애플리케이션을 포함한다.
디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는 MAC 서비스 액세스 유닛들(MLME-SAP, MCPS-SAP(도 1에 도시되지 않음)) 중 하나에 의해 인터페이스된다. 이하에서, 본 발명의 일반성을 제한함이 없이, 매체-액세스-제어 링크-관리 엔티티 서비스 액세스 포인트(MLME-SAP)가 이러한 실시예에서 이용될 것이라는 것이 가정될 것이다.
프로시저는 상위 계층, 본 명세서에서는 디바이스 상위 계층 엔티티(DUL)에 의해, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 전송되는 알려진 MLME-ASSOCIATE.request 메시지를 전송함으로써 시작되고, 상기 메시지는, 디바이스가 조정자와의 연관을 요청하는 것을 허용하는 프리미티브이다. MLME-ASSOCIATE.request 메시지는 드래프트 표준의 챕터 6.3.1.1에 기술되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 의한 MLME-ASSOCIATE.request 프리미티브의 수신시, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는 ≫연관 요청≪으로 표제 붙은 메시지를 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 전송한다.
다음 단계에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브가 전송된다. 구체적으로, 요청 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)가 적어도 하나의 상위 계층, 본 명세서에서는 디바이스의 상위 계층 엔티티(DUL)에 의해 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 전송되고, 상기 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)는 컬러 ≫A≪를 갖는 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청한다.
예시적인 목적들을 위해, 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)의 아규먼트 ≫컬러 A≪는 구체적으로 자신의 아규먼트 내에 아래의 파라미터들을 포함하는 것으로 가정된다:
CVDRepetitions = 1 ;
CVDColor = 10;
CVDDuration = 50; 및
CVDCycleLength = 100.
그러므로, 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)는 구체적으로 MLME-CF.send(1,10,50,100)의 형태이다.
프레임 MLME-CF.send(컬러 A)는, 디바이스를 연관시키는 시도가 시작되었다는 시각적 통지를 실행하기 위해 이용된다. 이는 예시적으로, 컬러 A를 위해 황색을 할당하는 것에 의해 표시될 수 있다.
디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 의한 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)의 수신 후에, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는, ≫CVD 프레임(컬러 'A' 이용)≪으로 표제 붙은 대응하는 프레임을, 예시적으로 ≫컬러 'A'≪로 설정되는 선택된 컬러를 이용하여 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 전송한다. ≫CVD 프레임(컬러 'A' 이용)≪으로 표제 붙은 상기 프레임은 시각적 통지의 목적으로 서빙하는 컬러 가시성 조광(CVD) 프레임이다.
연관 요청의 수신은, 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)로부터 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 전송되는, ≫확인응답≪으로 표제 붙은 메시지에 의해 확인된다.
추가의 단계에서, 연관 요청의 수신은, 드래프트 표준의 챕터 6.3.1.2에 따라 ≫MLME-ASSOCIATE.indication≪이라는 제목의 메시지를 전송함으로써, 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 의해 조정자의 상위 계층 엔티티(CUL)에 표시된다.
MLME-ASSOCIATE.indication 프리미티브의 수신시에, 조정자의 상위 계층 엔티티(CUL)는 여전히 연관되지 않은 디바이스를 허용할지 또는 거절할지를 결정한다. 그 다음으로, 조정자의 상위 계층 엔티티(CUL)는 드래프트 표준의 챕터 6.3.1.3에 따라 ≫MLME-ASSOCIATE.response≪로 표제 붙은 메시지를 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 발행한다.
마지막으로, 연관이 완료된 후에, 디바이스에게 성공적인 또는 실패한 연관을 알리기 위해, 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)는 ≫연관 응답≪으로 표제 붙은 메시지를 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 전송한다.
연관 결정 및 응답은, ≫macResponseWaitTime≪으로 표제 붙은 시간 내에 디바이스에서 이용가능해져야 한다. 이러한 시간 후에, 연관을 요청하는 디바이스는, 연관이 성공적이었는지를 결정하기 위해, 조정자로부터 연관 응답 명령 프레임을 추출하려고 시도한다.
디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에서의, ≫연관 응답≪으로 표제 붙은 메시지의 수신 후에, 연관하려는 그의 요청이 성공적이었는지 또는 그렇지 않았는지를 개시(initiating) 디바이스의 상위 계층에게 알리기 위해, 드래프트 표준의 챕터 6.3.1.4에 따라 ≫MLME-ASSOCIATE.confirm≪으로 표제 붙은 메시지가 디바이스의 상위 계층 엔티티(DUL)에 전송된다.
≫MLME-ASSOCIATE.confirm≪으로 표제 붙은 메시지의 성공적인 수신은 마지막으로, ≫확인응답≪으로 표제 붙은 메시지를 전송함으로써, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 의해, 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 통신된다. 상기 확인응답의 수신시에, 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)는 ≫MLME-COMM-STATUS.indication≪으로 표제 붙은 메시지를 조정자의 상위 계층 엔티티(CUL)에 발행한다.
디바이스의 상위 계층 엔티티(DUL)에서의 메시지 ≫MLME-ASSOCIATE.confirm≪의 수신 후에, 연관 상태의 시각적 통지가 원해지고, 본 발명의 이러한 실시예에 의해 지원된다. 디바이스의 상위 계층 엔티티(DUL)는 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)를 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 발행하고, 상기 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는 ≫CVD 프레임(컬러 'B' 이용)≪으로 표제 붙은 대응하는 프레임을, 예시적으로 ≫컬러 'B'≪로 설정되는, 선택된 컬러를 이용하여 조정자의 MAC 서브-계층 엔티티(CMC)에 전송한다. 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)는 디바이스의 연관이 완료되었다는 시각적 통지를 실행하기 위해 이용된다. 이는 예시적으로, 컬러 B를 위해 녹색을 할당하는 것에 의해 표시될 수 있다.
아래에서, 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)의 수신 후 물리 계층에 대한 관계(implication)들이 기술된다. 이들 관계들은 도 1에 도시되지 않는다.
디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에서의 메시지 MLME-CF.send(컬러 A)의 수신 후에, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는 드래프트 표준의 챕터 9.3.1에 명시된 바와 같은, ― 도시되지 않은 ― ≫PD-DATA.request≪로 표제 붙은 메시지를 호출하고, PD-DATA는 MLME-CF.send(컬러 A) 요청에 의해 수신된 파라미터들을 포함한다.
― 도시되지 않은 ― 물리 계층에서, phyColorFunction 테이블에 따라 컬러 ≫10≪의 데이터 패킷이 구성되고, 적어도 하나의 데이터 패킷은 총 50*10ms의 지속시간을 갖는다. 단일 패킷을 이용하는 대신에, 복수의 패킷들의 시퀀스가 이용될 수 있다. 시퀀스의 총 지속시간은 단일 프레임을 이용하는 경우에서의 지속시간과 동등해야 한다. 컬러-펑션 컬러 가시성 조광(CVD) 프레임의 다음번(next) 송신은, (100*10-50*10)으로 계산된 아규먼트들에 따라, 50ms의 시간 기간 후에 스케줄링된다. 이러한 데이터 패킷은 물리 계층(PHY)을 통해 ≫터널링(tunneled)≪되고, 적어도 하나의 광학 송신기는 컬러 A와 부합하는 광을 방출한다.
물리 계층(PHY)이 ― 도시되지 않은 ― PD-DATA 프리미티브의 도움에 의해 성공적인 송신을 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)에 리포트한 후에, 디바이스의 MAC 서브-계층 엔티티(DMC)는 차례로 MLME-CF 프리미티브 ≫MLME-CF.confirm≪을 이용하여 성공적인 실행을 디바이스 상위 계층 엔티티(DUL)에 리포트한다. 개선된 명료함을 위해, 이러한 메시지는 도 1에 도시되지 않는다.
도 2에서, 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL), 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC), 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC), 및 수신자의 상위 계층 엔티티(RUL) 사이에서의 메시지들의 교환이 도시된다.
구체적으로, 도 2는 가시광 통신 시스템 내 수신자 및 발신자의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 데이터 전달을 동반하는 확인응답 표시를 지원한다.
발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)는 MAC 서비스 액세스 유닛들(MLME-SAP, MCPS-SAP)(도 2에 도시되지 않음) 중 하나에 의해 인터페이싱된다. 이하에서, 본 발명의 일반성을 제한함이 없이, 매체-액세스-제어 링크-관리 엔티티 서비스 액세스 포인트(MLME-SAP)가 이러한 실시예에서 이용될 것이라는 것이 가정될 것이다.
프로시저는 상위 계층, 본 명세서에서는 발신자 상위 계층 엔티티(OUL)에 의해, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송되는 알려진 MCPS-DATA.request 메시지를 전송함으로써 시작되고, 상기 메시지는, 발신자가 수신자로의 데이터 전달을 요청하는 것을 허용하는 프리미티브이다. MLME-MCPS-DATA.request 메시지는 드래프트 표준의 챕터 6.2.1에 기술되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 의한 MCPS-DATA.request 프리미티브의 수신시에, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)는 ≫데이터 프레임≪으로 표제 붙은 메시지를 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 전송한다. 데이터 프레임 메시지는 용이하게, 수신자에게 전송되어야 할 데이터의 페이로드를 포함한다.
데이터 프레임의 성공적인 수신은, ≫확인응답(요청됨)(acknowledgement(requested))≪으로 표제 붙은 메시지를 전송함으로써, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 의해 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 통신된다. 이와 동시에, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)는 ≫MCPS-DATA.indication≪으로 표제 붙은 메시지를 그의 상위 계층 엔티티(RUL)에 발행한다.
데이터 프레임을 전송하는 디바이스는, 수신될 대응하는 확인응답 프레임을 위해 ≫macAckWaitDuration≪으로 표제 붙은 시간을 대기할 것이다. ≫macAckWaitDuration≪으로 표제 붙은 시간 기간 이내의, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에서의 ≫확인응답(요청됨)≪으로 표제 붙은 메시지의 수신 후에, 데이터 전달이 성공적으로 완료되었는지 또는 그렇지 않은지를 개시 발신자의 상위 계층에 알리기 위해, 드래프트 표준의 챕터 6.2.2에 따라 ≫MCPS-DATA.confirm≪으로 표제 붙은 메시지가 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL)에 전송된다. 제 1 데이터 프레임에 대해 데이터 전달이 성공적으로 완료되었고, 성공적인 완료는 가시적인 컬러 B, 예를 들어 녹색에 의해 표시될 것으로 가정된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 이러한 성공적인 데이터 전달을 통지하기 위해, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브가 전송된다. 구체적으로, 요청 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)가 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL)에 의해 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송되고, 상기 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)는 컬러 ≫B≪를 갖는 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청한다.
발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 의한 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)의 수신 후에, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)는 ≫CVD 프레임(컬러 B 이용)≪으로 표제 붙은 대응하는 프레임을 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 전송한다.
도 2의 하반부에서, 확인응답이 시간 기간 ≫macAckWaitDuration≪ 내에 도달하지 않고, ≫x macMaxFrameRetries≪로 표제 붙은 다수의 재시도들이 이러한 상황을 변경할 수 없었다는 차이를 갖는 유사한 메시지 교환이 도시된다. 마지막으로, 데이터 전달은 이러한 데이터 프레임에 대해 성공적으로 완료되지 않았고, 전달은 가시적인 컬러 C, 예를 들어 적색으로 표시될 것으로 가정된다.
이러한 데이터 전달 실패를 통지하기 위해, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브가 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전송된다. 구체적으로, 요청 메시지 MLME-CF.send(컬러 C)가, 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL)에 의해 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송되고, 상기 메시지 MLME-CF.send(컬러 C)는 컬러 ≫C≪를 갖는 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청한다.
도 4는 가시광 통신 시스템 내 발신자와 수신자의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 파일-전달 상태의 표시를 지원한다.
구체적으로, 발신자의 애플리케이션 계층 엔티티(OAP), 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL), 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC), 및 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC) 사이에서의 메시지들의 교환이 도시된다.
명료함을 위해, 애플리케이션 계층 엔티티(OAP)는 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL)와 개별적으로 기술된다. 그러나, 애플리케이션 계층 엔티티(OAP)는 또한, 상위 계층 엔티티(OUL)의 부분인 것으로 고려된다.
도 4에 따라, 발신자의 애플리케이션 계층 엔티티(OAP)는 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL)에 ≫전달 데이터(transfer data)≪로 표제 붙은 메시지를 전송한다. ≫전달 데이터≪로 표제 붙은 메시지는 수신자에게 전송되어야 할 데이터의 페이로드를 포함한다.
상위 계층 엔티티(OUL)는 실질적으로, 알려진 MCPS-DATA.request 메시지를 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 전송함으로써 송신을 실시한다.
발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 의한 MCPS-DATA.request 프리미티브의 수신시에, 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)는 ≫데이터 프레임≪으로 표제 붙은 메시지를 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 전송한다. 따라서, 데이터 프레임 메시지는, 수신자에게 전송되어야 할 데이터의 페이로드를 포함한다.
데이터 프레임의 성공적인 수신은, ≫확인응답≪으로 표제 붙은 메시지를 전송함으로써, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 의해 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 통신된다.
명료함을 위해, 예를 들어 발신자의 상위 계층 엔티티(OUL)에 전송되는, 발신자의 애플리케이션 계층 엔티티(OAP)로의 다른 확인 및/또는 확인응답 메시지들은 도 4에 도시되지 않는다. 또한, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 의해 그의 상위 계층들과 교환되는 메시지들이 도시되지 않는다.
발신자의 애플리케이션 계층 엔티티(OAP)는, 데이터 전달이 진행중인 동안 남은 파일 크기를 계산한다. 남은 파일 크기가 값 L 바이트를 초과하는 한(도 4 참조), 시각적 통지는 변화없이 유지된다. 남은 파일 크기가 더이상 값 L 바이트를 초과하지 않는 시간에서, 데이터 전달이 거의 완료되었다는 시각적 통지를 실행하기 위해 메시지 MLME-CF.send(컬러 D)가 이용된다. 이는 예시적으로, 컬러 D를 위해 황색을 할당하는 것에 의해 표시될 수 있다.
실제로, 애플리케이션은 남은 파일 크기를 계산하기 위한 가장 적합한 엔티티이다. 이로써, 도 7의 설명에서 개요되고, 이에 의해 MAC 서브-계층의 레벨 상에서 이러한 계산들이 거의 실현가능하지 않은 종래 기술의 주요한 결점은, 통지를 요청하는 판단을 상위 계층들에, 본 명세서에서는 애플리케이션 레벨에 두는 본 발명의 원리를 이용하여 교정(rectify)된다.
도 3은 가시광 통신 시스템 내 발신자와 수신자의 상이한 계층들 사이에서의 메시지들의 교환을 도시하는 타이밍도를 도시하고, 상기 메시지들은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 채널-품질 표시를 지원한다.
구체적으로, 수신자의 상위 계층 엔티티(RUL), 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC) 및 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC) 사이에서의 메시지들의 교환이 도시된다.
발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)는 ≫데이터 프레임≪으로 표제 붙은 메시지를 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 전송하는 것으로 가정된다. 데이터 프레임 메시지는 용이하게, 수신자에게 전송되어야 할 데이터의 페이로드를 포함한다.
데이터 프레임의 성공적인 수신은, ≫확인응답(요청됨)≪으로 표제 붙은 메시지를 전송함으로써, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 의해 발신자의 MAC 서브-계층 엔티티(OMC)에 통신된다. 이와 동시에, 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)는 ≫MCPS-DATA.indication≪으로 표제 붙은 메시지를 그의 상위 계층 엔티티(RUL)에 발행한다.
상위 계층 엔티티(RUL)에서, 통신 품질이 계산된다. 통신 품질은 다양한 메트릭들에 의해 획득될 수 있다. 예를 들어, FER 또는 프레임 에러 레이트 통계는, CVD 프레임의 컬러를 선택하기 위해 다수의 프레임들에 걸쳐 평균될 수 있다.
예를 들어, 드래프트 표준의 챕터 9.3.3에 따라 파라미터 ≫ppduLinkQuality≪가 이러한 목적을 위해 이용될 수 있다. 이러한 파라미터에 기초하여, 프레임 에러 레이트 또는 FER이 계산된다. 도 3에 따르면, 이는 FER #1의 임계치보다 낮고, 요청 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)가 수신자의 상위 계층 엔티티(RUL)에 의해 수신자의 MAC 서브-계층 엔티티(RMC)에 전송되고, 상기 메시지 MLME-CF.send(컬러 B)는 컬러 ≫B≪를 갖는 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청한다.
시각적 통지는 시선(line-of-sight) 링크에서 사용자에게 미스얼라인먼트(misalignment) 표시를 제공하는 것을 도울 수 있다. 미스얼라인먼트의 상이한 상태들을 표시하기 위해 상이한 컬러들이 이용될 수 있다. 각각 높은, 중간, 그리고 낮은 데이터 레이트들을 시각화하기 위해 예를 들어, 녹색, 청색, 및 적색 CVD 프레임들이 이용될 수 있다. 컬러들 및 데이터 레이트 범위의 선택은 다시(again) 구현자에게 맡겨진다.
본 발명에 따라 제안된 통지의 주요한 이점은, 드래프트 표준의 별개의 챕터에서 명시되는 블링킹 통지가 용이하게 본 발명에 의해 촉진될 수 있다는 것이다.
CVD 프레임들의 컬러가 데이터 송신의 컬러와 상이하게 선택된다면, MLME-CF.send는 그에 따라 CVDRepetitions, CVDDuration, 및 CVDCycleLength를 설정함으로써 블링킹을 위해 이용될 수 있다. 심지어 다중-컬러 블링킹이 본 발명에 의해 실현가능하다. 듀티 사이클을 조정함으로써 심지어 동일한 컬러 블링킹을 달성할 수 있다.
1Hz 블링킹을 수용하기 위해, CVDCycleLenght = (100)을, 그리고 2Hz 블링킹을 위해서는 CVDCycleLenght = (200)을 설정해야 한다.
블링킹을 위해 50% 듀티 사이클을 선택한다면, CVD 프레임들의 대응하는 길이들은 각각 CVDDuration = (50) 및 (100)이다.
더욱이, 조광 및 MLME-CF.send는 결합하여 이용될 수 있다. 예를 들어, 송신기가 현재 90% 조광으로 설정되어 있다면, 조광 프리미티브는 CVD 프레임들의 방출 동안 송신기의 방사속(radiant power)을 증가시키기 위해 이용될 수 있다.
이는 다음과 같이 구현될 것이다:
- MLME-SET 프리미티브를 이용하여 조광기 설정을 변경함(MAC-PIB 속성 macDim을 의도된 레벨로 설정함)
- MLME-CF.send를 이용하여 하나의 CVD 프레임의 서브미션을 호출함(CVDRepetitions = 1; CVDCycleLength = CVDDuration로 설정하는 것이 유리함).
- CVD 송신의 완료 후에, 예를 들어, MLME-CF.confirm에 의해 표시된 바와 같이, 조광 레벨을 MLME-SET 프리미티브의 이용에 의해 초기 레벨로 다시(back) 설정함(상기 내용 참조).
- 사전설정된 지속시간, 예를 들어 macCVDCycleLength 후에, 이러한 프로세스를 시작함.
도 5에 따르면, 다음번의(next) 보다 높은 계층들뿐만 아니라, 디바이스-관리 엔티티(DME)를 통한 MAC 서브-계층으로의 액세스가 또한 가능하며, 이는 그 자체로 MLME 인터페이스(MLME-SAP)로의 액세스를 갖는다. 따라서, 보다 높은/상위-계층 애플리케이션들이 또한, 표준-순응 VLC 디바이스들로부터 컬러-펑션 및 블링킹-통지 지원을 호출할 수 있다.
본 발명은 신규한 애플리케이션들까지, 표준-순응 VLC 디바이스들을 개방한다:
- 빌딩의 설비-관리 시스템은 DME 인터페이스를 통해 VLC-인에이블된 램프들에 인터페이싱한다. 경보(alert)들의 경우들에서, MLME-CF 인터페이스는, 예를 들어, 적색의 반복적인 컬러 버스트(burst)들을 이용하여 모든 램프들이 블링크하게 하기 위해 이용된다. 이는 자동적으로 램프 컬러에 적응될 수 있다. 램프가 일반적으로 ≫불그스름한(reddish)≪ 광을 방출한다면, 경보를 위해 상이한 컬러, 예를 들어 청색을 선택한다.
- 설비-관리 시스템은, 이머전시 동안 사람들에게 경고하고 사람들을 가이드하는 양측 모두를 위해 이러한 기능성을 이용한다. 예를 들어, 상기 설비-관리 시스템은, 듀티 사이클 또는 상이한 반복 주파수 또는 상이한 컬러를 이용하여 탈출 경로들을 조명하는 램프들을 호출한다.
- 다중-사용자 빌딩, 예를 들어 도서관의 설비-관리는, 방출된 광의 컬러 및/또는 강도의 반복되는 변화들을 통해 일과의 종료시에, 빌딩의 임박한 폐쇄를 방문자들에게 알린다.
- 다른 옵션은 원격 램프-제어 시스템, 예를 들어 DALI(Digital Addressable Lighting Interface)를 통해 램프들을 어드레싱하는 것이다.
- 개인 가정의 (램프들을 포함하는) 설비-관리 시스템은 TIVO, 셋톱 박스 등에 연결된다. 중요한 이벤트가 발생할 때, 예를 들어, 풋볼 게임의 후반전이 시작할 때, 상기 설비-관리 시스템은 가족에게 이러한 사실을 경보하기 위해 방출 광의 컬러를 변경한다. 본 명세서에서, 셋톱 박스는 설비-관리 시스템에 경보를 포워딩하고, 상기 설비-관리 시스템은 차례로 DME 인터페이스를 통해 모든 램프들의 컬러-펑션 지원을 호출한다.
- 유사한 시나리오에서, 컬러-펑션 지원의 도움으로 가족에게 방송광고의 종료가 알려진다.
- 배터리-구동 VLC 이미터는 컬러-펑션 지원을 호출함으로써 인간 사용자들에게 배터리 부족(low battery)을 알린다. 이는 또한, 블링킹 통지를 이용하여 조광 기능성과 함께 수행될 수 있다.
- 예를 들어, 파워-라인 통신을 통해 램프의 DME에 접속되는 컴퓨터는, 이메일이 도착했다는 것을 사용자에게 알리기 위해, 선택적으로 조광 기능성과 함께, 컬러-펑션 지원을 이용한다.
- 교통사고로부터 ≫후위에(Down stream)≪, 컬러-펑션 지원 및/또는 조광 기능성의 도움으로, 가로등(street lamp)들에 의해 방출되는 광의 컬러 및/또는 강도가 변화된다. 본 명세서에서, 이러한 변화의 컬러 및/또는 주파수는 가로등의 위치에 적응된다. 예를 들어, 사고(accident)에 더 가까운 램프들은 더 멀리 있는 램프들보다 더 짧은 CVD 사이클 길이들로 호출된다.
- 지방자치구(municipality)에 의해 제어되는 모든 램프들은, 주요한 참사가 발생했을 때, 알려진 패턴으로 컬러 및/또는 강도가 변조되고, 지방자치구 내의 사람들에게는, 참사에 관하여 그들에게 알리기 위해 공공 정보 서비스들을 컨설팅하도록 요청되고, 그리고 액션들이 권장된다.
요약하면, 본 발명의 실시예들은 아래의 지침들을 갖는 단일화된 솔루션의 발전을 목표로 한다:
- 모든 실시예들에 대해 하나의 세트의 MAC-PIB 파라미터들만을 이용함;
- 상기 MAC-PIB 파라미터들을 변경하는 것을 또한 허용하는 디바이스-관리 엔티티(DME)와 상위 계층들 사이의 단일화되고 간소한 인터페이스를 규정함;
- 디바이스-관리 엔티티(DME)를 통해 비-애플리케이션-계층 특정 이용 경우들을 가능하게 함;
- 블링킹-통지 기능성의 간단한 구현을 지원함.
요약하면, 본 발명의 실시예들은 아래의 이점들을 갖는다:
- MAC에서의 최소 구현 오버헤드;
- 보다 높은 통신 계층들 그리고 또한 디바이스-관리 엔티티(DME)에 의해 액세스될 수 있음;
- 다수의 이용 경우들 및 애플리케이션들 내에서 적합함.
본 발명의 실시예들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 데이터를 저장, 검색, 프로세스 및/또는 출력하고 및/또는 다른 컴퓨터들과 통신할 수 있는 임의의 컴퓨터를 포함하는 컴퓨팅 하드웨어(컴퓨팅 장치) 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.
프로세스들은 또한, 예를 들어 인터넷과 같은 네트워크를 통한 다운로딩을 통해 분산될 수 있다. 실시예들을 구현하는 프로그램/소프트웨어는 컴퓨터-판독가능 기록 매체를 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체 상에 기록될 수 있다. 실시예들을 구현하는 프로그램/소프트웨어는 또한, 캐리어 웨이브와 같은 송신 통신 매체를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 기록 매체의 예들은, 자기 기록 장치, 광학 디스크, 자기-광학 디스크, 및/또는 반도체 메모리(예를 들어, RAM, ROM 등)를 포함한다. 자기 기록 장치의 예들은, 하드 디스크 디바이스(HDD), 플렉서블 디스크(FD), 및 자기 테이프(MT)를 포함한다. 광학 디스크의 예들은, DVD(Digital Versatile Disc), DVD-RAM, CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory), 및 CD-R(Recordable)/RW를 포함한다.
본 발명은, 본 발명의 바람직한 실시예들 및 예들에 대한 특정 참조와 함께 상세하게 기술되었지만, 청구범위에 의해 커버되는 본 발명의 사상 및 범주 내에서 변화들 및 수정들이 실행될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (10)

  1. IEEE 802.15.7의 규격들에 기초하는 가시광 통신을 위한 시스템에서 디바이스에 의한 가시적인 통지를 제공하기 위한 방법으로서,
    상기 디바이스는 물리 계층(PHY)과 적어도 하나의 상위 계층 사이에서의 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 인터페이싱을 포함하고, 상기 적어도 하나의 상위 계층은 상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 위에 계층적으로(hierarchically) 배열되고, 상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)는 상기 상위 계층에 대한 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)를 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 적어도 하나의 상위 계층에 의해, 상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)의 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)에, 적어도 하나의 가시성 프레임(visibility frame)의 송신을 요청하기 위한 프리미티브(primitive)를 제공하는 단계
    를 포함하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)의 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)에 의해, 상기 적어도 하나의 상위 계층에, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 확인(confirm)하기 위한 프리미티브를 제공하는 단계
    를 포함하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 요청하기 위한 프리미티브는,
    CVD 프레임이 반복적으로 전송되는 횟수들을 규정하는 파라미터, 및/또는
    적절한 반복 동안 상기 CVD 프레임의 컬러를 규정하는 파라미터, 및/또는
    상기 CVD 프레임의 지속시간을 규정하는 파라미터, 및/또는
    상기 적절한 반복 동안 2개의 인접한 CVD 프레임들의 송신의 시작(beginning) 사이의 시간을 규정하는 파라미터
    를 포함하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리미티브는 블링킹 통지(blinking notification)를 요청하기 위해 이용되는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 방법.
  5. IEEE 802.15.7의 규격들에 기초하는 가시광 통신을 위한 시스템에서 가시적인 통지를 제공하기 위한 디바이스로서,
    상기 디바이스는 물리 계층(PHY)과 적어도 하나의 상위 계층 사이에서의 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 인터페이싱을 포함하고, 상기 적어도 하나의 상위 계층은 상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC) 위에 계층적으로 배열되고, 상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)는 상기 상위 계층에 대한 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)를 포함하고,
    적어도 하나의 상위 계층 엔티티는, 상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)의 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)에 의해, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 요청하기 위한 프리미티브를 제공하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 매체-액세스-제어 엔티티(MAC)의 상기 적어도 하나의 인터페이스(MLME-SAP, MCPS-SAP)는, 상기 적어도 하나의 상위 계층에, 적어도 하나의 가시성 프레임의 송신을 확인하기 위한 프리미티브를 제공하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 디바이스.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 상위 계층은 디바이스-관리 엔티티(DME) 및/또는 논리적 링크 제어 계층(LLC) 및/또는 서비스-특정 컨버전스 서브-계층(SSCS)을 포함하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 디바이스.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 요청하기 위한 프리미티브는,
    CVD 프레임이 반복적으로 전송되는 횟수들을 규정하는 파라미터, 및/또는
    적절한 반복 동안 상기 CVD 프레임의 컬러를 규정하는 파라미터, 및/또는
    상기 CVD 프레임의 지속시간을 규정하는 파라미터, 및/또는
    상기 적절한 반복 동안 2개의 인접한 CVD 프레임들의 송신의 시작 사이의 시간을 규정하는 파라미터
    를 포함하는,
    가시적인 통지를 제공하기 위한 디바이스.
  9. 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램 물건은, 컴퓨터-판독가능 매체 상에 저장되고, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 프로그램 코드를 포함하는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  10. 컴퓨터로 하여금 제 9 항에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 데이터 스토리지 캐리어.
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