KR100538909B1 - 개인무선통신 네트워크에서의 무선자원 재사용 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선자원 할당을 요청하는 적어도 두 개의 디바이스들과, 디바이스로 요청한 무선자원을 할당하는 피코넷 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 디바이스가 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 방안에 관한 것이다. 이를 위해 무선자원 할당을 요청한 적어도 두 개의 디바이스들 각각이 동일한 시점에 통신을 수행하고자하는 디바이스로 미리 설정한 챌린지 데이터를 전송한다. 또한 챌린지 데이터와 챌린지 데이터에 대한 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단한다. 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 무선자원 할당을 요청한 디바이스들이 공유하는 사용한다.

Description

개인무선통신 네트워크에서의 무선자원 재사용 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REUSING OF RADIO RESOURCE IN WPAN}

본 발명은 개인무선통신 네트워크에 관한 것으로서 특히, 개인무선통신 네트워크를 구성하고 있는 디바이스들에서 사용할 무선자원을 효율적으로 배분하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

개인무선통신 네트워크(Wireless Personal Area Network: 이하 "WPAN"이라 한다.)는 10m 이내의 짧은 거리에 존재하는 컴퓨터와 주변기기, 휴대폰, 가전제품 등을 무선으로 연결하여 이들 기기간의 통신을 지원함으로써 다양한 서비스를 지원할 수 있도록 하는 기술이다. 상기 WPAN는 랩탑 PC, PDA 등 개인 휴대형 디지털 전자기기의 발전으로 인해 이들 기기들간의 네트워크 요구에 의해 등장하였다. 상기 WPAN은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

- 짧은 도달거리

- 작은 크기

- 저전력

- 사용 편의성(즉 사용자가 기기를 가지고 WPAN 영역에 접근하면 자동적으로 동기화 됨)

- 통화 간섭이 적음

이하 도 1을 이용하여 상기 WPAN의 구조(피코넷)에 대해 알아본다. 상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상기 WPAN은 하나의 피코넷 코디네이터(piconet coordinator: 이하 "PNC" 하고 한다.)와 적어도 하나의 디바이스(device: 이하 "DEV"라고 한다.)들로 구성된다. 상기 PNC(100)는 상기 WPAN을 구성하고 있는 복수 개의 DEV들 중에서 선택된다. 상기 PNC(100)와 DEV들(102 내지 108)로 구성된 WPAN의 영역을 피코넷(piconet)이라고 한다. 상기 피코넷은 반경 10m 이내에 있는 정지하거나 이동중인 DEV들의 영역을 나타낸다. 상기 피코넷에 위치하고 있는 다른 DEV들과 데이터 통신을 수행할 필요가 있는 DEV는 상기 PNC로 데이터 통신에 필요한 무선자원의 할당을 요청한다. 상기 PNC(100)는 상기 무선자원의 할당을 요청한 각 DEV들에 대해 필요한 무선자원을 할당한다. 상기 PNC(100)는 무선자원을 할당함에 있어 하나의 시점에 하나의 무선자원을 할당한다. 이하 도 2를 이용하여 상기 PNC가 무선자원을 할당하는 과정에 대해 알아본다.

상기 도 2는 상기 WPAN을 구성하고 있는 PNC와 DEV에서 사용하는 수퍼프레임의 구조를 도시하고 있다. 상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 수퍼프레임은 비콘(Beacon), CAP(Contention Access Period)와 복수개의 CTA(Channel Time Allocation)들로 구성된다. 상기 WPAN을 구성하고 있는 PNC와 DEV들은 상호간의 동기를 맞추기 위한 동기 정보가 필요하다. 따라서 상기 PNC는 상기 비콘의 일부 구간에 동기정보를 포함시켜 상기 DEV들로 전송한다. 상기 CAP는 상기 DEV가 다른 DEV(PNC 포함)들과 데이터 통신을 수행할 필요가 있을 경우 상기 PNC로 무선자원의 할당을 요청한다. 상기 DEV는 상기 CAP에 자신의 식별자, 데이터 통신을 수행하고자 하는 DEV의 식별자, 데이터 통신의 종류, 데이터 량 등에 관한 정보를 포함시켜 상기 PNC로 전송할 수 있다.

복수 개의 DEV들로부터 무선자원의 할당을 요청 받은 상기 PNC는 각 DEV별로 무선자원을 할당한다. 상기 WPAN은 하나의 채널을 사용하여 상기 피코넷을 구성하고 있는 모든 DEV들이 상호 데이터 통신을 수행하므로 특정 시간에 할당되는 무선자원은 하나이어야 한다. 즉, 상기 PNC로 무선자원의 할당을 요청한 DEV의 개수가 3이라면, 상기 PNC는 제1DEV를 위해서는 제 1시간 구간을 할당하고, 제 2DEV를 위해서는 제 2시간구간을 할당한다. 또한 상기 PNC는 제 3DEV를 위해서는 제 3시간 구간을 할당한다. 상기 PNC는 상기 무선자원의 할당을 요청한 DEV에 대해 할당한 무선자원에 대한 정보를 비콘에 포함시켜 전송한다. 상기 도 2는 일정시간단위로 분할된 n개의 CTA들을 도시하고 있다.

상기한 바와 같이 하나의 DEV는 PNC가 할당한 CTA를 이용하여 특정시간에 다른 DEV와 경쟁하지 않고 채널을 독점적으로 사용한다. 즉, PNC가 CTA2 구간을 상기 DEV3의 데이터 통신을 위해 상기 DEV3에게 할당하였다면 데이터 통신이 필요한 다른 DEV들은 상기 CTA2구간에서는 데이터 통신을 수행하지 않는다.

하지만 상기 데이터 통신을 수행하고자 하는 DEV들이 상호간의 데이터 통신에 영향을 미치지 않는 거리에 있는 위치하고 있는 경우가 있다. 상기 도 1에 의하면 상기 DEV1이 DEV2와의 데이터 통신을 요청하였고, 상기 DEV3이 DEV4와 데이터 통신을 요청하였다고 가정한다. 이 경우 상기 DEV1과 DEV2와의 데이터 통신과 상기 DEV3과 DEV4와의 데이터 통신은 상호간의 거리에 의해 어떠한 간섭 현상도 발생하지 않을 수 있다. 이 경우 하나의 CTA를 하나의 DEV에 할당하는 것은 무선자원의 낭비를 초래하게 된다. 따라서 부족한 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방안이 논의된다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 WPAN에서 한정된 무선자원을 효율적으로 사용하는 방안을 제안한다.

본 발명의 다른 목적은 한정된 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해 하나의 무선자원을 적어도 두 개의 디바이스들이 공유하는 방안을 제안한다.

본원 발명은 한정된 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해 데이터 통신을 수행함에 있어 상호 간섭현상이 일어나지 않는 DEV들은 하나의 CTA를 공유하여 사용하는 방안을 제안한다.

따라서 본 발명의 목적들을 이루기 위해 무선자원 할당을 요청하는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 디바이스로 요청한 무선자원을 할당하는 피코넷 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 디바이스가 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 방법에 있어서, 무선자원 할당을 요청한 적어도 두 개의 디바이스들 각각이 동일한 시점에 통신을 수행하고자하는 디바이스로 미리 설정한 챌린지 데이터를 전송하는 단계; 상기 전송한 데이터에 대한 응답 데이터를 수신하는 단계; 상기 챌린지 데이터와 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 디바이스들이 공유하는 사용하는 단계;로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 이루기 위해 무선자원 할당을 요청하는 부피코넷을 구성하고 있는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 무선자원 할당을 요청하는 자피코넷을 구성하고 있는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 부피코넷을 구성하고 있는 디바이스들과 자 피코넷 코디네이터로 요청한 무선자원을 할당하는 부피코넷 코디네이터와, 할당받은 무선자원을 상기 자피코넷을 구성하고 있는 디바이스들로 요청한 무선자원을 할당하는 자 피코넷 코디네이터로로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 디바이스가 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 방법에 있어서, 무선자원 할당을 요청한 적어도 두 개의 디바이스들 각각이 동일한 시점에 통신을 수행하고자하는 디바이스로 미리 설정한 챌린지 데이터를 전송하는 단계; 상기 전송한 데이터에 대한 응답 데이터를 수신하는 단계; 상기 챌린지 데이터와 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 디바이스들이 공유하는 사용하는 단계;로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 이루기 위해 무선자원 할당을 요청하는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 디바이스로 요청한 무선자원을 할당하는 피코넷 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 장치에 있어서, 무선자원 할당을 요청하며, 제 1디바이스의 전송시점과 동일한 시점에 통신을 수행하고자 하는 디바이스로 챌린지 데이터를 전송하는 제 2디바이스; 요청한 무선자원을 할당받고, 전송한 챌린지 데이터에 상기 챌린지 데이터에 대한 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하고, 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 제 2디바이스가 공유하도록 지시하는 상기 제 1디바이스;로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 이루기 위해 무선자원 할당을 요청하는 부피코넷을 구성하고 있는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 무선자원 할당을 요청하는 자피코넷을 구성하고 있는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 부피코넷을 구성하고 있는 디바이스들과 자 피코넷 코디네이터로 요청한 무선자원을 할당하는 부피코넷 코디네이터와, 할당받은 무선자원을 상기 자피코넷을 구성하고 있는 디바이스들로 요청한 무선자원을 할당하는 자 피코넷 코디네이터로로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 장치에 있어서, 무선자원 할당을 요청하며, 제 1디바이스의 전송시점과 동일한 시점에 통신을 수행하고자 하는 디바이스로 챌린지 데이터를 전송하는 제 2디바이스; 요청한 무선자원을 할당받고, 전송한 챌린지 데이터에 상기 챌린지 데이터에 대한 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하고, 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 제 2디바이스가 공유하도록 지시하는 상기 제 1디바이스;로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 도면을 이용하여 본 발명의 기술적 사상에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 PNA과 DEV에서 사용하는 프레임 구조를 도시하고 있다. 상기 도 3은 비콘, CPA, 챌린지 구간(Challenge Period: CP)과 비지톤구간(Busy Tone Period: BTP), CTA로 구성된다. 상기 WPAN을 구성하고 있는 PNC와 DEV들은 상호간의 동기를 맞추기 위한 동기 정보가 필요하다. 따라서 상기 PNC는 상기 비콘의 일부 구간에 동기정보를 포함시켜 상기 DEV들로 전송한다. 상기 CAP는 상기 DEV가 다른 DEV(PNC 포함)들과 데이터 통신을 수행할 필요가 있을 경우 상기 PNC로 무선자원의 할당을 요청한다. 상기 CP와 상기 BTP에 대해서는 후술하기로 한다. 상기 PNC는 하나의 CTA를 상기 무선자원의 할당을 요청한 상기 DEV에 할당한다.

하기 〈표 1〉은 본 발명에 따른 비콘을 구성하고 있는 CTA 정보요소(Information Element: IE)를 나타내고 있다.

1	1	2	2	1	1	1
Reusing stream index	Reusing DEV ID	CTAduration	CTAlocation	Stream index	Src ID	Dest ID

상기 재사용 스트림 인텍스(Reusing stream index)는 재사용 DEV에 재사용할 데이터 스트림을 의미하며, 재사용 DEV ID(Reusing DEV ID)는 재사용 DEV의 식별자을 의미한다. 상기 CTA 구간(CTA duration)은 할당한 CTA의 구간을 의미하며, 상기 CTA 위치(CTA location)은 할당한 CTA의 시작시점을 의미한다. 상기 스트림 인덱스(Stream index)는 할당받은 CTA에서 데이터 통신을 수행할 데이터 스트림을 나타낸다. 상기 소스 ID는 상기 CTA구간에서 데이터를 전송할 DEV의 식별자를 의미하며, 상기 도착지 ID(Dest ID)는 소스 DEV가 전송한 데이터를 수신하는 DEV의 식별자를 의미한다. 상기 도 1을 이용하여 이에 대해 알아보면 다음과 같다. 상기 PNC가 CTA1을 DEV3에 할당하였다고 가정하면, 상기 소스 ID는 DEV2의 식별자가 되며, 도착지 ID는 DEV4의 식별자가 된다. 또한, 상기 PNC는 이미 할당한 CTA1를 DEV2가 동시에 사용할 수 있는 지 여부를 알고 싶을 경우 상기 재사용 DEV ID에 DEV2의 식별자를 기재한다. 상기 〈표 1〉에 기재되어 있는 숫자는 각 IE에 할당된 바이트(byte) 수를 의미한다.

도 4는 본 발명에 따른 CP와 BTP에서 수행되는 동작을 도시하고 있다. 이하, 상기 도 1과 도 4를 이용하여 본 발명에 따른 CP와 BTP에서 수행되는 동작에 대해 상세하게 알아보기로 한다. 상기 도 4는 상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 PNC(100)와 네 개의 DEV들(102 내지 108)로 구성되어 있다고 가정한다. 또한 상기 DEV2(104)와 DEV3(106)은 이전 프레임에서 상기 PNC(100)로 무선자원의 할당을 요청하였다고 가정한다. 즉, 상기 DEV2(104)는 DEV1(102)과의 데이터 통신을 위해 무선자원을 요청하였고, 상기 DEV3(106)은 DEV4(108_와의 데이터 통신을 위해 무선자원을 요청하였다고 가정한다. 상기 DEV2(104)와 DEV3(106)의 무선자원 요청에 대해 PNC(100)는 S400단계(비콘 전송구간)에서 비콘을 전송한다. 상기 비콘에 포함되는 정보에는 동기정보와 각 DEV별로 할당된 CTA에 대한 정보가 포함된다. 이에 대해서는 상기 〈표 1〉에서 살펴본 바와 같다.

상기 도 4는 CTAk를 DEV2(104)에 할당하는 경우에 대해 도시하고 있다. 이 경우 상기 소스 식별자는 DEV2(104)의 식별자가 되며, 도착지 식별자는 DEV1(102)의 식별자가 된다. 또한 CTAk를 DEV3(106)에 의해 재 사용될 수 있는지 여부를 판단하기 위해 재사용 ID에 DEV3(106)의 식별자를 기재한다. 상기 PNC(100)는 상기 정보들을 포함한 비콘을 피코넷을 구성하고 있는 모든 DEV들(102 내지 108)로 전송한다.

상기 비콘을 수신한 DEV1(102) 내지 DEV4(108)들 중 DEV2(104)와 DEV3(106)은 CP에서 챌린지를 전송한다. 상기 챌린지를 전송할 수 있는 DEV들은 CTAk를 할당받은 DEV와 상기 CTAk의 재사용 여부를 판단하기 위한 DEV가 된다. 상기한 바와 같이 상기 CTAk를 할당받은 DEV는 DEV2(104)이며, 상기 CTAk의 재사용 여부를 판단하기 위한 DEV는 DEV3(106)이다. 따라서, 상기 DEV2(104)는 S402단계에서 임의의 데이터(챌린지 데이터)를 DEV1(102)로 전송하고, DEV3(106)은 S404단계에서 챌린저 데이터를 DEV4(108)로 전송한다. 상기 DEV2(104)와 DEV3(106)에서 전송하는 챌린지 데이터는 사용자의 선택에 의해 달리 지정할 수 있다. 하지만, 상기 DEV2(104)와 DEV3(106)에서 전송하는 챌린지 데이터는 동일한 것으로 설정하는 것이 바람직 할 것이다.

상기 DEV2(104)로부터 챌린지 데이터를 전송 받은 상기 DEV1(102)은 S406단계에서 응답 데이터를 전송한다. 상기 응답 데이터는 전송 받은 챌린지 데이터와 동일한 데이터를 전송한다. 상기 DEV3(106)으로부터 챌린지 데이터를 전송 받은 상기 DEV4(108)는 S408단계에서 응답 데이터를 전송한다. 상기 S402단계와 S404단계는 동일 시점에 수행되며, 상기 S406단계와 S408단계 역시 동일 시점에 수행된다. 사용자의 선택에 따라 상기 S408단계는 생략할 수 있다. 하지만 재사용 여부에 대한 정확도를 높이기 위해 S408단계를 수행한다.

상기 DEV2(104)는 전송한 챌린지 데이터와 수신한 응답 데이터를 비교한다. 상기 비교 결과 챌린지 데이터와 응답 데이터가 동일하다면 상기 DEV3(106)이 동일한 무선자원을 사용함에도 불구하고 무선채널이 양호함을 의미한다. 상기 비교 챌린지 데이터와 응답 데이터가 동일하지 않다면 상기 DEV3(106)이 동일한 무선자원을 사용할 경우 무선채널이 불량해짐을 의미한다. 상기 DEV2(104)는 S410단계에서 재사용 여부에 대한 정보를 상기 PNC(100)로 전송한다. 상기 PNC(100)는 전송받은 재사용 여부에 대한 정보를 S412단계에서 DEV3(106)으로 전송한다. 상기 재사용 여부에 대한 정보를 수신한 상기 DEV3(106)은 CTAk에서 DEV4(108)와 데이터 통신을 수행할 지 여부를 알게 된다.

S414단계에서 상기 DEV2(104)는 DEV1(102)로 데이터를 전송하며, S416단계에서 상기 DEV3(106)은 DEV4(108)로 데이터를 전송한다. 즉, 하나의 무선자원(CTAk)을 DEV2(104)와 DEV3(106)이 동시에 사용하게 된다. 상기 S410단계에서 재사용 여부에 대한 결과를 전송한다고 도시되어 있지만, 사용자의 설정에 따라 재사용이 가능할 경우에만 재사용 가능하다는 정보를 전송할 수 있다.

도 5는 피코넷의 다른 구조를 도시하고 있다. 상기 WPAN은 데이터 통신의 거리를 확장시키기 위해 하나의 피코넷을 중심으로 다른 피코넷을 중첩하여 사용한다. 이 경우 상기 중심이 되는 피코넷을 부 피코넷(parent piconet)이라 하며, 상기 부 피코넷에 중첩되어 있는 피코넷을 자 피코넷(child piconet) 또는 인접 피코넷(neighbor piconet)이라 한다. 상기 부 피코넷의 PNC를 부 PNC(parent PNC)(500)라 하며, 자 피코넷의 PNC를 자 PNC(child PNC)(502)라 한다. 상기 부 PNC(500)는 상기 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV들(510, 512)과 자 PNC(502)를 관리하며, 상기 자 PNC(502)는 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV들(514, 516)을 관리한다.

도 6은 부 피코넷에서 사용하는 부 피코넷 프레임과 자 피코넷에서 사용하는 자 피코넷 프레임을 도시하고 있다. 상기 부 피코넷 프레임은 상기 도 3에서 도시한 바와 같다. 상기 부 PNC가 CTA1구간과 CTA 3구간을 DEV1에 할당하였고, CTA2구간을 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV들에 할당하지 않았을 경우를 가정한다. 이 경우 상기 자 PNC는 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV들 중 무선자원의 할당을 요청한 DEV로 상기 CTA2를 할당한다. 상기 도 5를 이용하여 설명하면, 상기 자 PNC는 상기 CTA2를 DEV3에 할당한다. 하지만 상기 도5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV와 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV는 데이터 통신을 수행함에 있어 간섭현상을 발생하지 않는 거리에 위치하고 있는 경우가 발생한다. 이와 같은 경우 상기 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV가 사용하는 CTA를 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV가 사용하여도 무방하게 된다. 물론 반대의 경우도 마찬가지로 볼 수 있다. 이하 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV에 할당된 CTA를 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV가 공유하는 과정에 대해 알아본다.

상기 부 PNC는 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV들과 자 PNC로 비콘을 전송한다. 상기 비콘에 포함되는 정보들에는 동기정보 및 상기 〈표 1〉에서 나타내고 있는 CTA IE들이 포함된다. 상기 부 PNC는 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV들 중에서 무선채널의 할당을 요청한 DEV가 있는 경우 재사용 스트림 인덱스와 재사용 식별자에 대한 IE는 기재하지 않을 수 있다. 상기와 같이 하는 이유는 부 피코넷을 구성하고 있는 DEV에 대한 재사용 여부를 판단하는 것보다 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV에 대한 재사용 여부를 판단하는 것이 재사용 가능성이 높기 때문이다. 따라서, 상기 부 PNC는 무선자원의 할당을 요청한 자 피코넷의 DEV가 있는 경우에는 상기 재사용 스트림 인덱스와 재사용 식별자에 대한 IE는 기재하지 않을 수 있다. 상기 부 PNC는 무선자원의 할당을 요청한 자 피코넷의 DEV가 없는 경우에는 무선자원의 할당을 요청한 부 피코넷의 DEV에 대한 정보를 상기 재사용 스트림 인덱스와 재사용 식별자에 대한 IE에 기재할 수 있다. 상기 자 피코넷을 구성하고 있는 DEV들 중 무선자원이 필요한 DEV들은 자 PNC로 무선채널 할당을 요청한다.

이하에서 상기 비콘을 이용하여 부 PNC가 CTA2를 자 피코넷의 DEV에게 할당하고, CTA3을 부 피코넷의 DEV2에게 할당하였다고 통보한 경우에 대해 설명하기로 한다. 자 PNC는 상기 할당받은 CTA2를 무선채널의 할당을 요청한 DEV3에게 할당한다. 상기 DEV3은 상기 CTA2에서 DEV4로 데이터를 전송하게 된다. 종래 상기 DEV3은 CTA2가 종료되는 시점에서 상기 DEV4로 데이터 전송을 중단하게 된다. 하지만, 상기 CTA3에서 데이터를 전송하는 DEV1에 대해 간섭현상을 일으키지 않는다면 상기 DEV3은 상기 CTA3을 공유할 수 있게 된다. 상기 도 5에서는 부 피코넷의 DEV들 중 하나의 DEV만이 무선자원의 할당을 요청한 경우를 도시하고 있지만, 상기 무선자원의 할당을 요청한 DEV가 적어도 2개인 경우에는 다음과 같이 재사용 여부를 수행할 DEV를 선택한다.

기존에 소스 DEV와 도착지 DEV간의 데이터 통신 시 재사용 한 DEV가 있는 경우에는 상기 DEV를 선택한다. 기존에 소스 DEV와 도착지 DEV간의 데이터 통신 시 재사용 한 DEV가 없는 경우에는 무선자원의 할당을 요청한 DEV들 중에서 라운드 로빈(round robin) 방식으로 선택한다. 상기와 같은 과정을 통해 상기 자 PNC가 재사용 여부를 수행할 DEV로 DEV3을 선택하면, 상기 재사용 스트림 인덱스 및 재사용 DEV ID에 상기 DEV3이 요청한 정보를 기재한다. 상기 자 PNC는 상기 재사용 스트림 인덱스 및 재사용 DEV ID를 포함한 CTA IE를 자 피코넷의 DEV들로 전송한다. 상기와 같은 과정을 수행함으로서 상기 자 피코넷의 DEV들은 재사용 여부를 수행할 DEV를 인지하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 부 피코넷과 자 피코넷으로 구성되어 있는 시스템에서 CP와 BTP에서 수행되는 동작을 도시하고 있다. 상기 도 7은 부 피코넷은 부 PNC와 DEV1 내지 DEV2로 구성되어 있으며, 자 피코넷은 자 피코넷과 DEV3 내지 DEV4로 구성되어 있는 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 또한, 상기 DEV1이 DEV2와의 데이터 통신을 위해 무선자원의 할당을 요청하였으며, DEV3이 DEV4와의 데이터 통신을 위해 무선자원의 할당을 요청한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

S700단계에서 상기 부 PNC(500)는 부 피코넷의 DEV들(510, 512)과 자 PNC(502)로 비콘을 전송한다. 상기 비콘은 동기 정보와 무선자원 할당을 요청한 각 DEV들에게 할당한 CTA에 대한 정보를 포함한다. 상기 비콘은 DEV1(510)에 대해 CTA1과 CTA3을 할당하였고, 자 PNC(502)에 대해 CTA2를 할당하였다. 또한, 상기 비콘은 CTA1은 DEV2(512)이, CTA2는 자 PNC(502)가 독점적으로 사용하도록 하며, CTA3은 재사용 가능한 경우 자 PNC(502)에서 재 사용하도록 지시한다. 따라서, 사용자의 설정에 의해 모든 CTA에서 재사용이 가능한 경우 재사용 하도록 지시하거나, 모든 CTA를 할당된 DEV만이 독점적으로 사용하도록 지시할 수 있다.

S702단계에서 상기 DEV1(510)은 CTA1에서 DEV2(512)로 데이터를 전송한다. S704단계에서 상기 자 PNC(502)는 CTA2의 일부구간에서 자 피코넷의 DEC들로 비콘을 전송한다. 상기한 바와 같이 상기 CTA2는 자 피코넷의 DEV들의 데이터 통신을 위해 할당된 구간이다. 상기 비콘에는 상기 부 PNC(500)가 전송한 비콘에 재사용 여부를 판단할 DEV에 대한 정보가 포함된다. 상기 도 7에서는 재사용 여부를 판단할 DEV를 DEV3(514)이라 가정한다. 따라서, 상기 자 PNC(502)는 DEV3(514)에 대한 정보(재사용 스트림 인덱스, 재사용 DEV ID)가 포함된 비콘을 자 피코넷의 DEV들로 전송한다. 또한, 상기 비콘은 CTA2를 DEV3(514)에게 할당한다는 정보도 포함되어 있다.

S706단계에서 상기 DEV3(514)은 CTA2에서 DEV4(516)로 데이터를 전송한다. 이하 CP에서 수행되는 동작에 대해 알아본 후 BTP에서 수행되는 동작에 대해 알아보기로 한다. 상기 DEV1(510)는 S706단계에서 임의의 데이터(챌린지 데이터)를 DEV2(512)로 전송하고, DEV3(514)은 S708단계에서 챌린저 데이터를 DEV4(516)로 전송한다. 상기 DEV1(510)과 DEV3(514)에서 전송하는 챌린지 데이터는 사용자의 선택에 의해 달리 지정할 수 있다. 하지만, 상기 DEV1(510)과 DEV3(514)에서 전송하는 챌린지 데이터는 동일한 것으로 설정하는 것이 바람직 할 것이다.

상기 DEV1(510)로부터 챌린지 데이터를 전송 받은 상기 DEV2(512)은 S710단계에서 응답 데이터를 전송한다. 상기 응답 데이터는 전송 받은 챌린지 데이터와 동일한 데이터를 전송한다. 상기 DEV3(514)으로부터 챌린지 데이터를 전송 받은 상기 DEV4(516)는 S712단계에서 응답 데이터를 전송한다. 상기 S706단계와 S708단계는 동일 시점에 수행되며, 상기 S710단계와 S712단계는 동일 시점에 수행된다.

상기 DEV1(510)는 전송한 챌린지 데이터와 수신한 응답 데이터를 비교한다. 상기 비교 결과 챌린지 데이터와 응답 데이터가 동일하다면 상기 DEV3(514)이 동일한 무선자원을 사용함에도 불구하고 무선채널이 양호함을 의미한다. 상기 비교 챌린지 데이터와 응답 데이터가 동일하지 않다면 상기 DEV3(514)이 동일한 무선자원을 사용할 경우 무선채널이 불량해짐을 의미한다. 상기 DEV1(510)는 S714단계에서 재사용 여부에 대한 정보를 상기 부 PNC(500)로 전송한다. 상기 부 PNC(500)는 전송받은 재사용 여부에 대한 정보를 S716단계에서 자 PNC(502)로 전송한다. 상기 자 PNC(502)는 전송받은 재사용 여부에 대한 정보를 S718단계에서 DEV3(514)으로 전송한다. 상기 재사용 여부에 대한 정보를 수신한 상기 DEV3(514) CTA3에서 DEV4(516)로 데이터를 전송할 지 여부를 알게 된다.

S720단계에서 상기 DEV1(510)는 DEV2(512)로 데이터를 전송하며, S722단계에서 상기 DEV3(514)은 DEV4(516)로 데이터를 전송한다. 즉, 하나의 무선자원(CTA3)을 DEV1(510)와 DEV3(514)이 동시에 사용하게 된다. 상기 S714단계에서 재사용 여부에 대한 결과를 전송한다고 도시되어 있지만, 사용자의 설정에 따라 재사용이 가능할 경우에만 재사용 가능하다는 정보를 전송할 수 있다.

상기한 바와 같이 본원 발명은 하나의 무선자원을 적어도 2개의 디바이스들이 공유함으로서 한정된 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 또한 하나의 무선자원을 공유하기 위한 조건을 각 디바이스들 간의 위치 정보 대신 데이터의 간섭 현상 유무로 판단함으로서 각 디바이스의 위치 정보가 필요 없게 된다.

도 1은 개인무선통신 네트워크의 구조를 도시한 도면,

도 2는 개인무선통신 네트워크에서 사용하는 수퍼프레임의 구조를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 개인무선통신 네트워크에서 사용하는 수퍼프레임의 구조를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 개인무선통신 네트워크를 구성하는 장치들에서 수행되는 동작을 도시한 도면,

도 5는 개인무선통신 네트워크의 다른 구조를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 부 수퍼프레임과 자 수퍼프레임의 구조를 도시한 도면, 및

도 7은 본 발명에 따른 개인무선통신 네트워크를 구성하는 장치들에서 수행되는 동작을 도시한 다른 도면.

Claims (17)

1. 무선자원 할당을 요청하는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 디바이스로 요청한 무선자원을 할당하는 피코넷 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 디바이스가 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 방법에 있어서,

   무선자원 할당을 요청한 적어도 두 개의 디바이스들 각각이 동일한 시점에 통신을 수행하고자하는 디바이스로 미리 설정한 챌린지 데이터를 전송하는 단계;

   상기 전송한 데이터에 대한 응답 데이터를 수신하는 단계;

   상기 챌린지 데이터와 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및

   간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 디바이스들이 공유하는 사용하는 단계;로 구성됨을 특징으로 하는 무선자원 재사용 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 피코넷 코디네이터는 비콘을 이용하여 동기 정보 및 각 디바이스들에게 할당한 무선자원에 관한 정보를 전송함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 피코넷 코디네이터는 무선자원을 요청한 디바이스들에 대해 소정 시간구간단위로 무선자원을 할당하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 응답 데이터는 상기 챌린지 데이터와 동일한 데이터인 것을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 방법.
5. 제 4항에 있어서, 전송한 챌린지 데이터와 수신한 응답 데이터가 동일한 경우에는, 상기 무선 환경 상에서 오류가 발생하지 않았다고 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 간섭이 발생하지 않은 경우에는, 상기 동일한 시점에 챌린지 데이터를 전송한 디바이스에 상기 할당받은 무선자원을 사용하도록 상기 피코넷 코디네이터를 통해 지시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 방법.
7. 무선자원 할당을 요청하는 부피코넷을 구성하고 있는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 무선자원 할당을 요청하는 자피코넷을 구성하고 있는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 부피코넷을 구성하고 있는 디바이스들과 자 피코넷 코디네이터로 요청한 무선자원을 할당하는 부피코넷 코디네이터와, 할당받은 무선자원을 상기 자피코넷을 구성하고 있는 디바이스들로 요청한 무선자원을 할당하는 자 피코넷 코디네이터로로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 디바이스가 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 방법에 있어서,

   무선자원 할당을 요청한 적어도 두 개의 디바이스들 각각이 동일한 시점에 통신을 수행하고자하는 디바이스로 미리 설정한 챌린지 데이터를 전송하는 단계;

   상기 전송한 데이터에 대한 응답 데이터를 수신하는 단계;

   상기 챌린지 데이터와 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및

   간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 디바이스들이 공유하는 사용하는 단계;로 구성됨을 특징으로 하는 무선자원 재사용 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 챌린지 데이터를 전송하는 디바이스는 다른 피코넷을 구성하고 있음을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 방법.
9. 무선자원 할당을 요청하는 적어도 두 개의 디바이스들과, 상기 디바이스로 요청한 무선자원을 할당하는 피코넷 코디네이터로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 장치에 있어서,

   무선자원 할당을 요청하며, 제 1디바이스의 전송시점과 동일한 시점에 통신을 수행하고자 하는 디바이스로 챌린지 데이터를 전송하는 제 2디바이스;

   요청한 무선자원을 할당받고, 전송한 챌린지 데이터에 상기 챌린지 데이터에 대한 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하고, 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 제 2디바이스가 공유하도록 지시하는 상기 제 1디바이스;로 구성됨을 특징으로 하는 무선자원 재사용 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 피코넷 코디네이터는,

    비콘을 이용하여 동기 정보 및 각 디바이스들에게 할당한 무선자원에 관한 정보를 전송함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.
11. 제 9항에 있어서, 상기 피코넷 코디네이터는,

    무선자원을 요청한 디바이스들에 대해 소정 시간구간단위로 무선자원을 할당함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.
12. 제 9항에 있어서, 상기 챌린지 데이터를 수신한 디바이스는,

    수신한 챌린지 데이터와 동일한 데이터를 응답 데이터를 상기 제 1디바이스로 전송함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 제 1디바이스는,

    전송한 챌린지 데이터와 수신한 응답 데이터가 동일한 경우 상기 무선 환경 상에서 오류가 발생하지 않았다고 판단함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.
14. 제 9항에 있어서, 상기 제 1디바이스는,

    상기 간섭이 발생하지 않았으면 무선자원을 할당받은 디바이스는 상기 피코넷 코디네이터를 통해 상기 제 2디바이스로 상기 할당받은 무선자원을 사용하도록 지시함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.
15. 무선자원 할당을 요청하는 부피코넷을 구성하는 제 1디바이스와, 상기 무선자원 할당을 요청하는 자피코넷을 구성하는 제 2 디바이스와, 상기 부피코넷을 구성하고 있는 디바이스들과 자 피코넷 코디네이터로 요청한 무선자원을 할당하는 부피코넷 코디네이터와, 할당받은 무선자원을 상기 자피코넷을 구성하고 있는 디바이스들로 요청한 무선자원을 할당하는 자 피코넷 코디네이터로로 구성된 이동통신 시스템에서, 상기 할당받은 무선자원을 이용하여 통신을 수행하는 장치에 있어서,

    제 1디바이스의 전송시점과 동일한 시점에 통신을 수행하고자 하는 디바이스로 챌린지 데이터를 전송하는 제 2디바이스;

    요청한 무선자원을 할당받고, 전송한 챌린지 데이터에 상기 챌린지 데이터에 대한 응답 데이터를 비교함으로서 무선 환경 상에서 상호간의 간섭이 발생하였는지 여부를 판단하고, 간섭이 발생하지 않았으면 할당받은 하나의 무선자원을 상기 제 2디바이스가 공유하도록 지시하는 상기 제 1디바이스;로 구성됨을 특징으로 하는 무선자원 재사용 장치.
16. 제 15항에 있어서, 상기 피코넷 코디네이터는,

    비콘을 이용하여 동기 정보 및 각 디바이스들에게 할당한 무선자원에 관한 정보를 전송함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.
17. 제 15항에 있어서, 상기 피코넷 코디네이터는,

    무선자원을 요청한 디바이스들에 대해 소정 시간구간단위로 무선자원을 할당함을 특징으로 하는 상기 무선자원 재사용 장치.