KR100732661B1

KR100732661B1 - 수신기 제어 등시성 송신

Info

Publication number: KR100732661B1
Application number: KR1020027008864A
Authority: KR
Inventors: 뮐러토마스; 쉬니츨러유르겐
Original assignee: 노키아 모빌 폰즈 리미티드
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2001-01-12
Publication date: 2007-06-27
Also published as: AU2001226776A1; GB0000573D0; CN1395774A; BR0107408A; JP2003520494A; ZA200205544B; EP1247370A1; WO2001052466A1; CA2395592A1; US20070263708A1; US20030109228A1; ATE387770T1; EP1247370B1; US7280524B2; DE60132974T2; CN1193533C; KR20020068395A; DE60132974D1

Abstract

등시성(isochronous) 데이터를 수신하는 블루투스(Bluetooth) 무선 송수신기에 있어서, 데이터를 수신하는 수신 수단; 상기 수신된 데이터가 올바르게 또는 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 결정 수단; 상기 수신된 데이터가 현재의 것인지를 결정하는 확인(validation) 수단; 및 수신된 데이터에 응답하여, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신된 경우 수신의 긍정 응답, 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 현재의 것인 경우 부정 응답 및 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 현재의 것이 아닌 경우 긍정 응답을 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기가 제공된다. 데이터가 현재의 것인지에 대한 결정이 송신기에 대치하는 수신기에서 발생한다.

Description

수신기 제어 등시성 송신{Receiver controlled isochronous transmission}

본 발명은 등시성 데이터의 개선된 통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 송신기 및 수신기를 포함하는 시스템, 송신기, 수신기 및 운용 방법에 관한 것이다.

블루투스(Bluetooth) 프로토콜은 동기, 비동기 및 등시성(isochronous) 데이터의 통신을 위해 설계된다.

등시성 데이터는 시간 제한된 데이터이다. 상기 등시성 데이터는 어떤 데이터율을 요구하지만 그 지연이 결정적이지 않은 데이터이다. 그러한 등시성 데이터는 그 사용시에 지연될 수 있지만 그것이 구식(outdate)이 되어 더 이상 유효하지 않게 되기 전에 어떤 제한내에서만 지연될 수 있다. 비디오, 오디오 및 음성 스트리밍은 그러한 데이터의 예들이지만, 등시성 데이터는 이들 예들에만 제한되지 않는다.

도 1은 무선 패킷들을 송신하고 수신함으로써 통신하는 마스터 유닛(4) 및 슬레이브 유닛들(6, 8 및 10)을 포함하는 무선 송수신기 유닛들의 네트워크(블루투스 피코넷(Bluetooth piconet))(2)를 도시한다. 상기 마스터 유닛은 상기 네트워크로 슬레이브의 접속을 개시하는 송수신기 유닛이다. 하나의 네트워크에는 단 하나의 마스터가 있다. 상기 네트워크는 시분할 2중 방식으로 동작한다. 상기 송수신기 유닛들은 상기 마스터 유닛(4)에 의해 결정되는 공통 시간 프레임에 동기화된다. 이 시간 프레임들은 동일 길이의 일련의 시간 슬롯들로 구성된다. 상기 네트워크에서 송신되는 각 무선 패킷은 하나의 슬롯의 시작에 정렬되는 그 시작을 가지며 단일 패킷이 한번에 상기 네트워크에 송신된다. 상기 마스터 유닛이 점대점 통신을 수행하고 있는 경우, 송신되는 무선 패킷은 다음 이용가능한 시간 슬롯에 상기 마스터 유닛에 어드레스되는 무선 패킷을 송신함으로써 상기 마스터 유닛에 응답하는 특정 송수신기에 어드레스된다. 상기 마스터 및 슬레이브간의 어떤 시간 불일치는 상기 슬레이브의 타이밍을 조정함으로써 정정된다.

송수신기들은 이 예에서 마이크로파 주파수 대역에서, 예를 들어 2.4GHz에서 송신하고 수신한다. 상기 네트워크는 각 무선 패킷이 송신되는 주파수를 변경함으로써 간섭을 줄인다. 수많은 별개의 주파수 채널들이 각각 1MHz 대역폭으로 할당되고 상기 주파수는 1600hops/s의 비율로 호핑(hop)할 수 있다. 상기 네트워크에서 통신하거나 상기 네트워크를 결합하는 상기 송수신기들의 주파수 호핑은 상기 마스터 유닛에 의해 동기화되고 제어된다. 호핑 주파수들의 시퀀스는 상기 네트워크에서 고유하고 상기 마스터 유닛의 고유 식별에 의해 결정된다.

상기 네트워크는 송수신기들 사이에서 음성 정보 또는 데이터 정보를 송신하기에 적합한 무선 주파수 네트워크이다. 수행되는 송신들은 저전력, 예를 들어 0 내지 20dBm이고, 상기 송수신기 유닛들은 수 센티미터 내지 수십 또는 수백 미터의 범위에 걸쳐 효과적으로 통신할 수 있다. 상기 마스터 유닛은 그 송신 범위 내에서 다른 송수신기 유닛들을 식별하는 부담을 가지며 상기 마스터 유닛 및 상기 슬레이 브 유닛간의 통신 링크를 설정하기 위해 송수신기 유닛을 호출하는 부담을 갖는다.

도 2를 참조하면, 프레임(20)이 도시된다. 이 프레임(20)은 상기 네트워크(2)에 의해 사용되고 상기 마스터 유닛(4)에 의해 제어되는 공통 시간 프레임이다. 상기 프레임은 예를 들어 슬롯들(22 내지 29)을 구비한다. 짝수들로 표시되는 슬롯들은 보류된다. 상기 마스터 유닛만이 상기 짝수번째 슬롯들의 시작에 정렬되는 무선 패킷들의 송신을 시작할 수 있다. 홀수들로 표시된 슬롯들이 보류된다. 상기 마스터 유닛에 의한 수신을 위해 어드레스되는 무선 패킷들인 슬레이브에 의해 송신되는 무선 패킷들만이 상기 홀수번째 슬롯들의 시작에 정렬되는 그들의 시작을 가질 수 있다. 각 슬롯은 호핑 주파수들의 시퀀스의 상이한 것에 할당된다. 그러나, 무선 패킷이 수많은 슬롯들 상에 미치는 것이 가능하고, 이러한 경우 상기 패킷이 송신되는 주파수는 상기 패킷의 시작시에 상기 슬롯에 할당된 주파수로 고정되게 남아있다. 한 슬롯은 일정한 시간 기간을 가지며 전형적으로 625 마이크로초이다.

도 3을 참조하면, 전형적인 무선 패킷(30)이 도시된다. 상기 무선 패킷은 시작(32)을 가지며 3개의 별개의 부분들을 포함한다: 제1 부분은 액세스 코드(34, Access Code)를 포함하고 제2 부분은 헤더(36, Header)를 포함하며 제3 부분은 페이로드(38, Payload)를 포함한다.

상기 액세스 코드는 무선 패킷의 시작을 식별하고 동기화 및 DC 추정을 수행하기 위해 상기 네트워크에서 사용되는 일련의 심벌들이다. 그것은 고정된 길이를 가진다. 보통의 통신에서 사용되는 상기 액세스 코드는 상기 네트워크를 식별하고 피코넷에서 교환되는 모든 패킷들에 포함되는 채널 액세스 코드이다.

상기 헤더(36)는 고정 길이를 가지며 필드들(AM_ADDR, ARQN 및 HEC)을 포함하는 링크 제어 정보를 포함한다. 로컬 어드레스(AM_ADDR)는 한 네트워크 내에서 한 슬레이브를 고유하게 식별하는 워드이다. 상기 로컬 어드레스는 상기 마스터 유닛이 슬레이브를 상기 네트워크에 결합하는 경우 상기 마스터 유닛에 의해 슬레이브 유닛에 할당된다. ARQN은 페이로드 데이터의 성공적인 이송을 소스에 알리는데 사용된다. 그것은 상기 패킷이 성공적으로 이송되었음을 나타내는 긍정 응답(ACK; positive acknowledgement) 또는 상기 패킷이 성공적이지 못하게 이송되었음을 나타내는 부정 응답(NAK; negative acknowledgement)일 수 있다. HEC는 헤더 무결성(integrity) 체크이다. 그것은 상기 헤더로부터 발생되는 8비트 워드이다.

보통의 통신 동안 상기 페이로드(38)는 데이터를 포함한다. 상기 페이로드는 가변 길이이고 없을 수도 있다. 상기 페이로드는 파라미터(L_CH)를 포함하는 헤더, 페이로드 몸체 및 가능하게는 주기적 덧붙임 검사(CRC; Cyclic Redundancy Check)를 구비한다. 일반적으로 링크 계층 제어 응용 프로토콜(L2CAP; Link Layer Control Application Protocol) 메시지는 몇 개의 패킷들(30)로 분해된다. 상기 L_CH 코드는 상기 페이로드가 L2CAP 메시지의 시작 조각(fragment)을 포함하는지 또는 L2CAP 메시지의 계속 조각을 포함하는지를 나타낸다. 선험적 협상(priori negotiation)은 상기 페이로드가 등시성 데이터에 관한 것인지를 나타낸다.

도 4는 채널(60)을 경유하여 수신기(70)와 통신하는 송신기(40)를 도시한다. 상기 송신기는 타이머 회로(42), 제어기(44), 송신부(48, transmitter portion), 수신부(46, receiver portion) 및 FIFO 메모리(50)를 구비하고 상기 FIFO 메모리는 조각들(N, N+1 및 N+2)을 구비하는 L2CAP 메시지를 저장한다. 상기 메모리(50)는 송신을 위한 데이터(49)를 수신한다. 송신을 위한 상기 데이터는 부분들(52, 54 및 56)에 각각 페이로드들(N, N+1 및 N+2)로서 저장된다. 페이로드(52)가 먼저 송신되고, 그 다음 N+1, 그 다음 N+2가 송신된다. 메모리(50)의 출력이 상기 송신부(48)에 접속되어 상기 부분(52)의 내용들이 상기 송신기에 입력으로서 제공된다. 상기 송신부(48)는 메모리 부분(52)의 내용들을 데이터 패킷의 페이로드로서 캡슐화하고, 상기 데이터 패킷을 기저대역으로부터 무선 주파수로 변환하며, 상기 데이터 패킷을 상기 수신기(70)로 전자파로서 송신한다. 상기 캡슐화는 상기 페이로드(38)에서 CRC의 생성 및 포함, 적어도 AM_ADDR, ARQN 및 HEC를 포함하는 헤더(36)의 부착 및 액세스 코드(34)의 부착을 포함한다. 상기 수신부(46)는 상기 수신기(70)로부터 데이터 패킷들을 수신하고 상기 데이터 패킷들이 송신된 패킷의 응답(즉, ARQN)을 포함하는지를 결정한다. 상기 결정은 신호(45)를 경유하여 제어기(44)에 전달된다. ARQN = ACK인 경우, 즉 송신된 패킷이 성공적으로 수신된 경우, 상기 제어기는 다음 송신 패킷에서 상기 페이로드(N+1)를 송신하도록 상기 메모리(50) 및 송신부(48)를 제어한다. 상기 제어기는 제어 신호(43)를 경유하여 상기 메모리(52)를 제어하여 부분(52)의 내용들을 폐기하게 하고, 부분(54)의 내용들이 부분(52)으로 이동하고 부분(56)의 내용들이 부분(54)으로 이동하게 한다. 따라서 패킷(N+1)이 메모리 부분(52)에서 송신을 위해 제공된다. ARQN = NAK인 경우, 즉 송신된 패킷이 성공적으로 수신되지 못한 경우 또는 다른 경우 상기 제어기는 페이로드(N)가 재전송되도록 보장한다. 상기 제어기는 제어 신호(43)를 활성화하지 않고 페이로드(N)는 재전송을 위해 메모리 부분(52)에 남아있다.

상기 타이머(42)는 상기 L2CAP 메시지가 등시성 데이터, 즉 어떤 시간 기간내에 성공적으로 송신되지 못한 경우 "만료"하는 데이터를 포함하는 경우 중요한 기능을 제공한다. 상기 타이머(42)는 메모리 부분(52)내의 현재 패킷이 재전송되는 시간의 양을 기록한다. 상기 타이머의 값이 임계값을 초과하는 경우 타임아웃(timeout)되고 상기 제어기(44)는 상기 메모리(50)를 쏟아버린다(flush). 즉, 상기 제어기는 폐기 신호(47)를 사용하여 상기 메모리(50)로 하여금 메모리 부분(52)내의 현재 페이로드가 속하는 상기 L2CAP 메시지의 조각들인 모든 페이로드들(N, N+1, N+2)을 폐기하게 한다.

상기 수신기(70)는 수신부(72), 송신부(74) 및 검증 회로(76, verification circuitry)를 구비한다. 상기 수신부(72)는 송신기(40)의 상기 송신부(48)와 통신하고 상기 송신부(74)는 송신기(40)의 상기 수신부(46)와 통신한다. 상기 송신부 및 수신부(72 및 74)는 검증 회로(76)에 접속된다. 상기 검증 회로(76)는 패킷이 올바르게 수신되었는지를 결정한다. 이러한 결정은, 존재하는 경우 상기 페이로드의 CRC 및 HEC에 근거한다. 검증 회로(76)에 의해 결정되는 것으로서 상기 페이로드가 올바르게 수신된 경우, 상기 송신부는 다음 송신되는 패킷에서 ARQN = ACK를 세팅한다. 상기 페이로드가 올바르지 않게 수신되는 경우, 상기 송신부는 다음 송신되는 패킷에서 ARQN = NAK를 세팅한다. 상기 송신부는 다음 송신되는 데이터 패킷의 헤더에 ARQN을 포함한다. 데이터의 페이로드가 또한 송신되는 패킷에서 전송 되는 경우 그것은 CRC를 포함할 수 있다.

상기 송신기(40) 및 수신기(70)는 자동 응답 요청 프로토콜(Automatic Response Request protocol)에 따라 동작하는 것이 명백하다. 메모리 부분(52)(메시지 N)의 내용들이 다음 중 어느 하나일 때까지 상기 송신기(40)에 의해 상기 수신기(70)에 송신되고 재전송된다:

a) 상기 송신기(40)가 상기 수신기(70)로부터 상기 수신기가 패킷을 성공적으로 수신했다는 응답을 성공적으로 수신하거나,

b) 상기 송신기에서 타임아웃이 초과된다.

앞의 설명은 선행기술에서 사용되고 "블루투스 시스템 사양(Specification of the Bluetooth System)", v1.0B, 1999년 12월 1일에서 설명된 절차에 해당한다.

본 발명자들은 어떤 문제들이 선행기술 절차에서 나타나는 것을 식별하였다.

등시성 데이터는 시간 제한된 데이터이다. 상기 등시성 데이터는 어떤 데이터율을 요구하지만 그 지연이 결정적이지 않은 데이터이다. 그러한 등시성 데이터는 그 사용시에 지연될 수 있지만 그것이 구식이 되어 더 이상 유효하지 않게 되기 전에 어떤 제한내에서만 지연될 수 있다. 비디오, 오디오 및 음성 스트리밍은 그러한 데이터의 예들이지만, 등시성 데이터는 이들 예들에만 제한되지 않는다. 송신기에서 타임아웃 제어는 등시성 데이터가 구식(outdate)인지를 결정한다. 타임아웃된 경우, 최종 송신된 패킷이 폐기될 뿐만 아니라 그것이 속하는 L2CAP 메시지 전체가 폐기된다. 이것은 발생한 송신 에러들에 어울리지 않을 수 있는 데이터의 손실이 된다. 단일 송신 에러가 전체 L2CAP 메시지가 폐기되는 결과가 될 수 있다. 더욱이 그러한 큰 양의 데이터의 손실은 순방향 에러 정정과 같은 에러 정정 기술들을 적용할 수 없게 만든다.

그러한 문제들을 언급하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양에 따라, 데이터를 수신하는 무선 송수신기에 있어서,

데이터를 수신하는 수신 수단;

상기 수신된 데이터가 올바르게 또는 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 결정 수단;

상기 수신된 데이터가 현재의 것인지를 결정하는 확인(validation) 수단; 및

수신된 데이터에 응답하여, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신된 경우 수신의 긍정 응답, 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 현재의 것인 경우 부정 응답 및 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 현재의 것이 아닌 경우 긍정 응답을 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신기가 제공된다. 본 발명의 실시예들에 있어서 데이터가 "현재의(current)"로서 설명되는 경우 그것은 그 수신 시간에 구식(outdate)이 되지 않은 데이터를 정의한다.

이 정의에 예외가 있을 수 있다. 올바르지 않게 수신된 데이터의 경우에 있어서, "현재의"는 바람직하기로는 재전송 후에 수신된 경우 구식이 되지 않을 데이터를 정의한다. 따라서, 올바르지 않게 수신된 데이터에 있어서, 수신된 데이터 자체는 구식이 아니지만 재전송되고 재-수신되는 시간에 재-수신된 데이터가 구식이 될 경우, 상기 올바르지 않게 수신된 데이터는 바람직하기로는 "현재가 아닌(not current)"이다.

즉 "현재의"는 데이터가 구식이 아닌 것을 말할 수 있지만 바람직하기로는 올바르게 수신된 데이터가 구식이 아니고 올바르지 않게 수신된 데이터가 구식이 아닌 데이터의 재전송을 여전히 수신하는 가능성이 여전히 존재하는 데이터를 말한다. 수신된 데이터는 등시성 데이터를 포함할 수 있는 페이로드 및 헤더를 구비하는 데이터 패킷일 수 있다. 데이터 패킷들의 페이로드는 또한 비동기 데이터를 포함할 수 있다. 수신된 데이터가 등시성이라는 사실이 블루투스 사양 1.0b에서와 같이, 선험적 협상에 의해 수신기에 전달될 수 있다. 대안으로 상기 데이터 패킷은 패킷 페이로드가 등시성 데이터를 포함한다는 것을 나타내는 파라미터를 포함할 수 있다. 이 나중 예에 있어서, 상기 확인 수단은 상기 수신된 데이터가 예를 들어 상기 패킷 헤더에 포함되는 경우 상기 파라미터로부터 등시성인지를 결정할 수 있다.

상기 확인 수단은 수신된 등시성 데이터가 현재의 것인지를 결정하기 위하여 타이밍 수단을 포함한다.

상기 결정 수단은 예를 들어 상기 페이로드내의 주기적 덧붙임 검사(Cyclic Redundancy Check)를 이용하여, 상기 헤더의 무결성(integrity)을 테스트함으로써 및/또는 상기 페이로드의 무결성을 테스트함으로써 상기 패킷이 올바르게 또는 올바르지 않게 수신되었는지를 결정할 수 있다. 상기 무선 송수신기는 수신시에 현재의 것이 아닌 올바르지 않게 수신된 데이터에서 나타나는 에러들을 정정하는 에러 정정 수단을 더 포함할 수 있다. 이것은 기존 블루투스 기저대역의 FEC 절차에 추 가되는 에러 정정 절차이다. 이러한 추가적인 에러 정정은 L2CAP 위에 있다.

상기 무선 송수신기는 긍정 응답이 전송된 상기 수신된 데이터를 보유하고 부정 응답이 전송된 수신된 데이터를 폐기하는 수단을 구비한다. 상기 송수신기는 상기 보유되는 수신된 데이터를 버퍼링하는 버퍼를 구비한다. 에러 정정 전에 및/또는 후에 버퍼가 있을 수 있다. 상기 확인 수단은 상기 수신된 데이터가 현재의 것인지에 대한 결정이 상기 버퍼의 내용에 의존하는 유연성을 가지도록 상기 버퍼에 연결될 수 있다. 상기 확인 수단이 에러 정정 후에 상기 버퍼에 연결되는 것이 바람직하지만 대안으로 상기 확인 수단이 에러 정정 전에 상기 버퍼에 연결될 수 있다. 상기 결정 수단은 또한 이용되는 에러 정정의 유형에 의존할 수 있다. 따라서 상기 확인 수단은 수신된 등시성 데이터가 현재의 것인지 아닌지를 결정하는데 주변 상황들을 고려한다.

삭제

본 발명의 추가 태양에 따라, 송신기 및 수신기를 포함하는 시스템에 있어서,

상기 송신기는 등시성 데이터를 포함하는 페이로드들을 구비하는 데이터 패킷들을 송신하도록 정해지고, 데이터 패킷을 상기 수신기에 송신하는 제1 송신 수단 및 상기 데이터 패킷의 상기 송신에 응답하여 긍정 응답 또는 부정 응답을 상기 수신기로부터 수신하는 제1 수신 수단을 포함하며, 상기 송신기는 긍정 응답이 수신되지 않는 경우 등시성 데이터를 포함하는 데이터 패킷을 재전송하도록 정해지고,

상기 수신기는:

상기 송신기에 의해 송신되는 데이터를 수신하는 제2 수신 수단;

상기 수신된 데이터가 현재의 것인지를 결정하는 확인 수단; 및

수신된 데이터에 응답하여, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신된 경우 수신의 긍정 응답 또는 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 현재의 것인 경우 부정 응답 또는 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 현재의 것이 아닌 경우 긍정 응답을 송신하는 제2 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 추가 태양에 따라, 송신기 및 수신기 사이에서 등시성 데이터를 통신하는 방법에 있어서,

a) 상기 송신기로부터 상기 수신기로 상기 등시성 데이터를 전송하는 단계;

b) 상기 등시성 데이터를 상기 수신기에서 수신하는 단계;

c) 상기 등시성 데이터가 올바르게 수신되었는지를 결정하는 단계;

d) 상기 등시성 데이터가 현재의 것인지를 결정하는 단계;

e) 단계 c) 및 단계 d)에 의존하여 상기 수신기로부터 상기 송신기로 긍정 또는 부정 응답을 송신하는 단계; 및

f) 긍정 응답이 상기 수신기로부터 상기 송신기에 수신되지 않은 경우 상기 송신기로부터 상기 수신기로 상기 등시성 데이터를 재-전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

단계 e)는 바람직하기로는 상기 수신된 등시성 데이터가 올바르지 않게 수신됨 및 현재임 양자가 아닌 경우 긍정 응답을 송신하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 긍정 응답이 상기 수신기로부터 상기 송신기에 수신되는 경우 새로운 데이터를 상기 송신기로부터 상기 수신기로 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

따라서 그 다양한 태양들에서 본 발명의 실시예들이 몇몇 장점들을 갖는다는 것이 이해될 것이다. 하나의 장점은 성능 증가이다. 페이로드가 올바르지 않게 수신되고 상기 페이로드가 더 이상 현재의 것이 아닌 등시성 데이터를 포함하는 경우, 상기 등시성 데이터의 타임아웃이 상기 송신기로부터 상기 수신기 측으로 이동되기 때문에 전체 L2CAP 메시지는 폐기되지 않는다. 대신에, 상기 올바르지 않게 수신된 페이로드가 보유될 수 있고 상기 송신기는 다음 페이로드를 전송하도록 지시된다. 이러한 효율은 또한 FEC와 같은 추가적인 에러 정정 기술들의 사용을 제공하고 이것은 그 성능을 더 증가시킨다. 따라서 본 발명의 실시예들은 송신 에러들을 통해 실제로 손실된 그 비트들을 제외한 데이터를 폐기하는 것을 피한다.

본 발명을 더 잘 이해하기 위하여 그리고 본 발명이 어떻게 효과를 가져올 수 있는지를 더 이해하기 위하여, 이제 단지 예로서 첨부된 도면들이 참조될 것이다.

도 1은 마스터 및 슬레이브 유닛들을 포함하는 통신 네트워크를 도시한다.

도 2는 상기 통신 네트워크의 시간 프레임을 도시한다.

도 3은 무선 패킷을 도시한다.

도 4는 선행 기술에 따라 동작하는 송신기 및 수신기의 개략도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 동작하는 송신기 및 수신기의 개략도이다.

도 5는 송신기(140)가 채널(160)을 경유하여 수신기(170)와 통신하는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 상기 송신기는 제어기(144), 송신부(148), 수신부(146) 및 FIFO 메모리(150)를 구비하고, 상기 FIFO 메모리는 조각들(N, N+1 및 N+2)을 구비하는 L2CAP 메시지를 저장한다. 상기 메모리(150)는 송신을 위한 데이터(149)를 수신한다. 송신을 위한 상기 데이터는 부분들(152, 154 및 156)에 각각 페이로드들(N, N+1 및 N+2)로서 저장된다. 페이로드(152)가 먼저 송신되고, 그 다음 N+1, 그 다음 N+2가 송신된다. 메모리(150)의 출력이 상기 송신부(148)에 접속되어 상기 부분(152)의 내용들이 상기 송신기에 입력으로서 제공된다. 상기 송신부(148)는 메모리 부분(152)의 내용들을 데이터 패킷의 페이로드로서 캡슐화하고, 상기 데이터 패킷을 상기 수신기(170)로 송신한다. 상기 캡슐화는 상기 페이로드(38)에서 CRC의 생성 및 포함, 적어도 AM_ADDR, ARQN 및 HEC를 포함하는 헤더(36)의 부착 및 액세스 코드(34)의 부착을 포함한다. 상기 수신부(146)는 상기 수신기(170)로부터 데이터 패킷들을 수신하고 상기 데이터 패킷들이 송신된 패킷의 응답(즉, ARQN)을 포함하는지를 결정한다. 상기 결정은 신호(145)를 경유하여 제어기(144)에 전달된다. ARQN = ACK인 경우, 즉 송신된 패킷이 성공적으로 수신된 경우, 상기 제어기는 다음 송신 패킷에서 상기 페이로드(N+1)를 송신하도록 상기 메모리(150) 및 송신부(148)를 제어한다. 상기 제어기는 제어 신호(143)를 경유하여 상기 메모리(152)를 제어하여 부분(152)의 내용들을 폐기하게 하고, 부분(154)의 내용들이 부분(152)으로 이동하고 부분(156)의 내용들이 부분(154)으로 이동하게 한다. 따라서 패킷(N+1)이 메모리 부분(152)에서 송신을 위해 제공된다. ARQN = NAK인 경우, 즉 송신된 패킷이 성공적으로 수신되지 못한 경우 상기 제어기는 메모리 부분(152)의 페이로드(N)가 재전송되도록 보장한다. 상기 제어기는 제어 신호(143)를 활성화하지 않고 페이로드(N)는 재전송을 위해 메모리 부분(152)에 남아있다.

상기 수신기(170)는 수신부(172), 송신부(174), 검증 회로(176), 수신된 패킷(들)의 페이로드(들)를 버퍼링하는 제1 버퍼(178), 에러 정정 회로(180) 및 출력을 위해 상기 수신된 데이터를 버퍼링하는 제2 버퍼(182)를 구비한다.

상기 수신부(172)는 수신된 신호를 기저대역으로 변환한다. 상기 수신부는 패킷 헤더로부터 HEC, 페이로드 헤더로부터 L_CH 및 페이로드 그 자체로부터 CRC를 획득한다. HEC는 신호(171)로서, L_CH는 신호(173)로서, CRC는 신호(175)로서 그리 고 페이로드는 신호(177)로서 상기 검증 회로(176)에 제공된다.

상기 검증 회로는 페이로드가 올바르게 수신되었는지를 결정한다. 상기 검증은 패킷이 올바르게 수신되었는지를 결정하기 위하여 상기 HEC 및/또는 상기 CRC를 사용한다. 상기 검증 회로는 신호(177)에서 수신된 패킷 헤더로부터 임시 HEC를 계산하고 그것을 신호(171)에서 수신된 HEC와 비교한다. 임시 HEC 및 수신된 HEC가 일치하는 경우, 상기 헤더는 올바르게 수신되었다. 상기 검증 회로는 신호(177)로서 수신된 페이로드의 임시 CRC를 계산하고 그것을 신호(175)로서 수신된 CRC와 비교한다. 계산된 CRC 및 수신된 CRC가 일치하는 경우 상기 페이로드는 올바르게 수신되었고, 그들이 일치하지 않는 경우 상기 페이로드는 올바르지 않게 수신되었다.

바람직한 실시예에 따라, 헤더가 올바르게 수신된 경우 그리고 올바르게 수신된 경우에만 HEC의 검증이 먼저 수행되고, 그 다음 CRC의 검증이 수행된다.

페이로드가 올바르게 수신된 경우, 상기 검증 회로는 제어 신호(183)를 경유하여 상기 수신부(172)로 하여금 페이로드 데이터가 올바르다는 것을 나타내는 연관된 플래그에 따라 수신된 페이로드를 상기 버퍼(178)에 기입하게 한다. 상기 검증 회로는 제어 신호(179)를 경유하여 또한 송신부(174)에 의해 응답으로 송신되는 패킷의 헤더에 ARQN = ACK를 야기한다.

수신된 패킷이 등시성 데이터(블루투스 사양 1.0b에서와 같이 송신기 및 수신기 사이에서 선험적 협상에 의해 표시되거나 신호(173)에서 파라미터에 의해 표시되는)를 포함하고 페이로드가 올바르지 않게 수신된 경우, 상기 검증 회로는 2가지 방식 중의 하나로 응답할 수 있다.

수신된 등시성 데이터가 현재의 것이 아닌 경우, 즉 등시성 데이터의 재전송이 수신되는 시간에는 구식이 되는 경우, 상기 검증 회로는 제어 신호(183)를 경유하여 상기 수신부(172)로 하여금 페이로드 데이터가 올바르지 않다는 것을 나타내는 연관된 플래그에 따라 수신된 페이로드를 상기 버퍼(178)에 기입하게 한다. 상기 검증 회로는 제어 신호(179)를 경유하여 또한 송신부(174)에 의해 응답으로 송신되는 패킷의 헤더에 ARQN = ACK를 야기한다.

수신된 등시성 데이터가 현재의 것인 경우, 즉 등시성 데이터의 재전송이 수신되는 시간까지 구식이 되지 않는 경우, 상기 검증 회로는 제어 신호(179)를 경유하여 송신부(174)에 의해 응답으로 송신되는 패킷의 헤더에 ARQN = NAK를 야기한다. 어떠한 데이터도 수신부(172)로부터 버퍼(178)로 이송되지 않는다.

버퍼(178)내의 데이터는 에러 정정 회로(180)에 전달되어 버퍼링된 데이터의 에러들이 정정된다. 상기 버퍼에 저장된 데이터는 페이로드들의 배수로(하나 또는 그 이상) 상기 에러 정정 회로에 적용될 수 있다. 정확한 배수는 단일 에러 정정 절차가 인가되는 연속적인 페이로드들의 수에 의존할 것이다. 예를 들어 상기 송신기(140)에서 L2CAP 메시지 상에서 에러 정정 절차(순방향 에러 정정(FEC; Forward Error Correction)과 같은)를 적용하는 것이 편리할 수 있다. 따라서 동일 기간, 즉 L2CAP 메시지 상에서 상기 수신기(170)에서 에러 정정 과정을 적용하는 것이 필요할 것이다.

버퍼(178)내의 데이터는 올바르게 및 올바르지 않게 수신된 페이로드들을 포함할 수 있다. 에러 정정 과정은 올바르지 않게 수신된 페이로드들로부터 발생하는 에러들을 줄이거나 제거한다. 어떤 적합한 에러 정정 과정이 수신기(170)에서 사용되는 보충 과정과 함께 상기 송신기(140)에서 사용될 수 있다. 순방향 에러 정정은 예를 들어 가능하게는 인터리빙과 함께 (천공된(punctured)) 콘볼루션 코드들 또는 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코드들을 사용하는 바람직한 에러 정정 구조이다. FEC는 페이로드의 불확실하거나 손실된 부분들을 회복할 수 있다. 하나의 에러 정정 절차에 따라, 올바르지 않게 수신된 것으로 플래그되는 완전한 페이로드는 삭제되는 것으로 고려된다.

바람직한 에러 정정 절차에 따라, 올바르지 않게 수신된 것으로 플래그되는 완전한 페이로드는 올바르게 수신된 페이로드들을 가지는 데이터 스트림에 포함된다. 버스트(Burst) 에러 코딩 또는 인터리빙이 올바르지 않게 수신된 페이로드내의 비트 에러들을 정정하는데 사용될 수 있다.

에러 숨기기(concealment)가 나머지 에러들을 취급하는데 사용될 수 있다.

상기 에러 정정 회로(180)로부터의 데이터는 사용을 위해 준비된 제2 버퍼(182)에 저장된다.

상기 검증 회로(176)는 2개의 입력들에 따라 데이터가 현재의 것인지 아닌지를 결정한다. 제1 입력(185)은 타이머(184)로부터 입력되고, 최종 올바르게 수신된 데이터 패킷 이후의 시간을 기록한다. 시간 측정은 예를 들어 상기 송신기(140)에 전송된 연속적인 NAK 응답의 수의 측정 또는 최종 ACK가 상기 송신기(140)에 전송된 이후의 실시간의 측정일 수 있다. 제2의 선택적인 입력은 상기 버퍼(182) (및/또는 버퍼(178))내의 데이터의 양을 나타내는 동적 신호(181)이다. 사용을 위해 준 비된 버퍼에 저장되는 데이터가 더 많으면 많을수록, 현재 수신되는 데이터가 현재의 것으로 더 오래 남는다. 상기 버퍼가 비어있는 경우, 수신된 데이터는 더 이상 현재의 것이 아니다. 일 실시예에 따른 상기 검증 회로는 올바르지 않게 수신된 페이로드가 현재의 것인지 아닌지를 계산하기 위하여 독립변수들로서 2개의 입력들을 취하는 알고리즘을 사용한다. 상기 검증 회로(176)의 응답은 올바르지 않게 수신된 페이로드가 현재의 것인지 아닌지 계산되는 것에 의존한다.

현재 올바르지 않게 수신된 데이터는 구식이 되지 않는 상기 데이터의 재전송을 여전히 수신할 가능성이 여전히 존재하는 데이터이다.

상기 송신기(40) 및 수신기(70)가 수정된 자동 응답 요청 프로토콜에 따라 동작하는 것이 명백하다. 메모리 부분(52)(메시지 N)의 내용들이 상기 송신기(40)가 상기 수신기(70)로부터 성공적으로 패킷을 수신했다는 응답을 수신할 때까지 상기 송신기(40)에 의해 상기 수신기(70)에 송신되고 재전송된다. 상기 수신기가 올바르게 페이로드를 수신하는 경우, 상기 수신기는 긍정 응답(ACK)을 가지고 응답하여 상기 페이로드의 재전송을 방지하고 다음 페이로드의 송신을 요청하며 올바르게 수신된 페이로드를 보유한다.

상기 수신기는 등시성 데이터를 포함하는 올바르지 않게 수신된 페이로드가 현재의 것인지를 결정한다. 그러한 경우, 부정 응답(NAK)이 응답으로 전송되고, 페이로드의 재전송을 요청하며 상기 올바르지 않게 수신된 페이로드는 폐기된다. 그렇지 않은 경우, 긍정 응답(ACK)이 응답으로 전송되고, 페이로드의 재전송을 종료하며 다음 페이로드의 송신을 요청하고 상기 올바르지 않게 수신된 페이로드가 보 유된다. 에러 정정 절차들이 상기 올바르지 않게 수신된 페이로드에 사용될 수 있다.

상술된 실시예에 있어서, 페이로드가 올바르게 수신된 경우, 상기 검증 회로는 제어 신호(183)를 경유하여 상기 수신부(172)로 하여금 페이로드 데이터가 올바르다는 것을 나타내는 연관된 플래그에 따라 수신된 페이로드를 상기 버퍼(178)에 기입하게 한다. 페이로드가 올바르지 않게 수신되고 현재의 것인 경우, 상기 페이로드는 버퍼(178)에 이송되지 않는다. 그러나, 상기 페이로드가 현재의 것이 아닌 경우, 페이로드 데이터가 올바르지 않다는 것을 나타내는 연관된 플래그에 따라 상기 수신된 페이로드가 상기 버퍼(178)에 이송된다. 따라서, 올바르게 수신된 페이로드 또는 최종 올바르지 않게 수신된 페이로드는 추가 처리를 위해 상기 버퍼에 저장된다. 다른 실시예에 따라, 페이로드의 각각의 올바르지 않게 수신된 버전은 상기 검증 회로(176)에 저장되고 모든 또는 적어도 최대한 페이로드의 수신된 버전들을 고려하는 개선된 버전을 생성하기 위하여 이러한 다양성(diversity)을 사용한다. 현재의 것이 아니고 올바르지 않은 페이로드를 수신하는 경우, 긍정 응답(ACK)이 주어지는 경우, 상기 검증 회로는 신호(183)를 사용하여 상기 수신부(172)를 경유하여 페이로드 데이터가 올바르지 않다는 것을 나타내는 연관된 플래그에 따라 상기 버퍼(178)에 상기 페이로드의 개선된 버전(수신된 올바르지 않은 페이로드 대신에)을 이송한다.

비트 에러들을 개선하고 수신된 버전들로부터 페이로드의 개선된 버전을 생성하기 위하여 다양성 이득(diversity gain)이 사용된다. 예를 들어, 개선된 버전 에서의 비트 값은 각 수신된 버전(3개 이상 버전들이 수신되는 경우)에 대한 해당 비트 값을 고려하여 대다수 결정에 의해 결정될 수 있다. 대안으로, 수신된 버전들에 대해 해당하는 비트 값들을 평균함으로써 소프트(soft) 결정이 개선된 버전의 각 비트에 취해질 수 있다. 추가 대안으로서, 여기서 결정하는 대신에, 소프트 정보(예를 들어 평균화된 비트 가중치(weight))가 다음 유닛들에 전달될 수 있고 그 응용은 비트방식(bitwise) 신뢰성 정보를 고려할 수 있다.

올바르지 않게 수신된 페이로드의 개선된 버전은 그러한 페이로드가 올바르지 않게 수신될 때마다 검증 회로에 의해 결정될 수 있다. 따라서 갱신된 개선된 버전을 유지한다. 그렇게 결정된 갱신된 개선된 버전의 일반적인 신뢰 측정이 계산될 수 있고, 그것이 매우 충분한 경우, 상기 검증 회로는 긍정 응답(ACK)을 제공하고 신호(183)를 사용하여 수신부(172)를 경유하여 페이로드 데이터가 올바르지 않다는 것을 나타내는 연관된 플래그에 따라 상기 페이로드의 개선된 버전(수신된 올바르지 않은 페이로드 대신에)을 상기 버퍼(178)에 이송함으로서 페이로드의 갱신된 개선된 버전을 받아들일 수 있다.

비록 페이로드가 올바르게 수신되었는지를 결정하기 위하여 주기적 덧붙임 검사(CRC)가 앞의 실시예에 사용되었지만, 어떤 적합한 검사 구조가 대안으로 사용될 수 있다.

비록 본 발명의 실시예들이 다양한 예들을 참조하여 앞의 문단들에서 설명되었지만, 본 발명의 청구되는 범위에서 벗어나지 않으면서 주어진 예들에 변형들 및 수정들이 수행될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

데이터를 수신하는 수신 수단;

상기 수신 수단에 연결된 결정 수단으로서, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신되었는지 아니면 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 결정 수단;

상기 수신 수단에 연결된 확인(validation) 수단으로서, 상기 수신된 데이터가 제1 조건을 만족하는지를 결정하는 확인 수단; 및

상기 결정 수단 및 상기 확인 수단에 연결된 송신 수단으로서, 상기 수신된 데이터에 응답하여, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신된 경우 수신의 긍정 응답을 송신하고, 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었고 상기 수신된 데이터가 상기 제1 조건을 만족할 경우 부정 응답을 송신하며, 그리고 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되고 상기 수신된 데이터가 상기 제1 조건을 만족하지 않을 경우 긍정 응답을 송신하는 송신 수단을 포함하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 유닛은 긍정 응답이 전송된 상기 올바르지 않게 수신된 데이터를 플래깅(flagging)하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 데이터는 등시성(isochronous) 데이터인 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 유닛은 등시성 데이터를 포함할 수 있는 페이로드(payload)를 구비하는 데이터 패킷들로서 데이터를 수신하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 유닛.
제4항에 있어서, 상기 확인 수단은 상기 수신된 데이터가 등시성 데이터인지에 더하여 상기 등시성 데이터가 상기 제1 조건을 만족하는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제5항에 있어서, 상기 수신된 데이터 패킷은 상기 페이로드가 등시성 데이터를 포함하는지에 대한 표시를 제공하고, 상기 확인 수단은 상기 표시에 의존하여 상기 수신된 데이터가 등시성인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 확인 수단은 수신된 등시성 데이터가 현재의 것인지를 결정하기 위하여 타이밍 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 데이터는 헤더를 구비하는 패킷의 페이로드 내에서 수신되고, 상기 결정 수단은 상기 헤더의 무결성(integrity)을 테스트함으로써 상기 패킷이 올바르게 수신되었는지 아니면 상기 패킷이 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 데이터는 패킷의 페이로드 내에서 수신되고, 상기 결정 수단은 상기 페이로드의 무결성을 테스트함으로써 상기 패킷이 올바르게 수신되었는지 아니면 상기 패킷이 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제9항에 있어서, 상기 페이로드는 주기적 덧붙임 검사(Cyclic Redundancy Check)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 유닛은 올바르지 않게 수신된 데이터 내의 에러들을 정정하는 에러 정정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제2항에 종속하는 경우 제11항에 있어서, 상기 유닛은 보유되는 수신된 데이터를 버퍼링하는 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제12항에 있어서, 상기 확인 수단은 상기 버퍼에 연결되고 상기 수신된 데이터가 상기 제1 조건을 만족하는지에 대한 결정은 상기 버퍼의 내용에 의존하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항에 있어서, 상기 유닛은 부정 응답이 전송된 제1 데이터의 복수의 올바르지 않은 버전들을 연속적으로 수신한 상기 제1 데이터의 개선된 버전을 결정하는 수단 및 긍정 응답의 전송 후에 상기 개선된 버전을 보유하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유닛.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조건은 상기 데이터가 현재의 것임을 특징으로 하는 유닛.
송신기 및 수신기를 포함하는 시스템에 있어서,

상기 송신기는 등시성 데이터를 포함하는 페이로드들을 구비하는 데이터 패킷들을 송신하도록 정해지고, 데이터 패킷을 상기 수신기에 송신하는 제1 송신 수단 및 상기 데이터 패킷의 상기 송신에 응답하여 긍정 응답 또는 부정 응답을 상기 수신기로부터 수신하는 제1 수신 수단을 포함하며, 상기 송신기는 긍정 응답이 수신되지 않는 경우 등시성 데이터를 포함하는 데이터 패킷을 재전송하도록 정해지고,

상기 수신기는:

상기 송신기에 의해 송신되는 데이터를 수신하는 제2 수신 수단;

상기 제2 수신 수단에 연결된 결정 수단으로서, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신되었는지 아니면 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 결정 수단;

상기 제2 수신 수단에 연결된 확인 수단으로서, 상기 수신된 데이터가 현재의 것인지를 결정하는 확인 수단; 및

상기 결정 수단 및 상기 확인 수단에 연결된 제2 송신 수단으로서, 상기 수신된 데이터에 응답하여, 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신된 경우 수신의 긍정 응답을 송신하며, 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었고 상기 수신된 데이터가 현재의 것인 경우 부정 응답을 송신하고, 그리고 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었고 상기 수신된 데이터가 현재의 것이 아닌 경우 긍정 응답을 송신하는 제2 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
a) 데이터를 수신하는 단계;

b) 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신되었는지 아니면 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었는지를 결정하는 단계;

c) 상기 수신된 데이터가 제1 조건을 만족하는지를 결정하는 단계;

d) 상기 수신된 데이터가 올바르게 수신된 경우 긍정 응답을 송신하고, 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신된 경우 부정 응답을 송신하며 그리고 상기 수신된 데이터가 올바르지 않게 수신되었고 상기 수신된 데이터가 상기 제1 조건을 만족하지 않는 경우 긍정 응답을 송신하는 단계를 포함하는 방법.
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제17항에 있어서, 상기 방법은 긍정 응답이 전송된 상기 올바르지 않게 수신된 데이터를 플래깅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 방법은 상기 수신된 데이터를 정정하도록 상기 플래그들을 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 방법은 메모리 버퍼에서 수신된 데이터를 버퍼링하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 조건은 상기 메모리 버퍼의 내용에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
제17항 및 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조건은 상기 데이터가 현재의 것임을 특징으로 하는 방법.
제17항 및 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조건은 상기 데이터가 등시성이고 현재의 것임을 특징으로 하는 방법.
제17항 및 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 수신된 등시성 데이터가 올바르게 수신되고 상기 제1 조건을 만족하지 못할 경우 긍정 응답이 송신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조건은 상기 데이터가 등시성이고 현재의 것임을 특징으로 하는 유닛.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조건은 메모리 버퍼 내의 데이터량에 의존하는 것을 특징으로 하는 유닛.