KR100831189B1 - 비동기 인터-피코넷 라우팅 - Google Patents

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Abstract

무선 통신에 관련되는 시스템 및 기술이 개시된다. 시스템 및 기술은 무선 통신에서 인트라-피코넷 통신에 참여할 수 있는 프로세스, 모듈 또는 통신 단말기를 포함한다. 프로세서, 모듈 또는 통신 단말기는 외부 단말기로부터의 파일럿 신호를 검출하고, 파일럿 신호가 임계값 이하인 경우 통신을 지원하기 위해 외부 단말기와의 피어-투-피어 접속을 설립하는데 또한 사용된다.
피코넷, 단말기, 송신기, 수신기, 콘트롤러

Description

비동기 인터-피코넷 라우팅{ASYNCHRONOUS INTER-PICONET ROUTING}
기술 분야
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관련되며, 더욱 구체적으로는, 네트워크내의 비동기 송신의 스케줄링 (schedule) 을 위한 다양한 시스템 및 기술에 관련된다.
배경 기술
종래의 무선 통신에 있어서, 액세스 (access) 네트워크가 다수의 이동 디바이스에 대한 통신을 지원하기 위해 일반적으로 채용된다. 이러한 액세스 네트워크는 통상적으로 지리적 영역 전반적으로 배치된 다수의 고정 사이트 기지국으로 구현된다. 지리적 영역은 셀 (cell) 로서 공지된 더 작은 영역들로 일반적으로 다시 분할된다. 각각의 기지국은 각각의 셀 내의 모든 이동 디바이스를 서빙 (serve) 하도록 구성될 수도 있다. 결과적으로, 액세스 네트워크는 다른 셀룰러 (cellular) 영역에 걸쳐 변하는 트래픽 요구를 설명하도록 용이하게 재구성되지 않을 수도 있다.
종래의 엑세스 네트워크에 대비하여, 애드혹 (ad-hoc) 네트워크는 동적이다. 애드혹 네트워크는 종종 단말기로 지칭되는, 다수의 무선 통신 디바이스가 네트워크를 형성하기 위해 함께 조인 (join) 하기로 결정한 경우에 형성될 수도 있다. 애드혹 네트워크의 단말기가 호스트 및 라우터 모두로서 동작하기때문에, 네트워크 는 더욱 효율적인 방법으로 기존의 트래픽 요구를 충족시키기 위해 용이하게 재구성될 수도 있다. 또한, 애드혹 네트워크는 종래의 엑세스 네트워크에 의해 요구되는 인프라스트럭처 (infrastructure) 를 요구하지 않아, 장래에 있어서 애드혹 네트워크를 매력적인 선택으로 만든다.
피어-투-피어 (peer-to-peer) 접속으로 구성되는 완벽한 애드혹 네트워크는 일반적으로 매우 비효율적인 통신을 초래한다. 효율성을 증진시키기 위해, 단말기들은 자신들을 피코넷 (piconet) 들의 집합 (coollection) 으로 조직할 수도 있다. "피코넷"이란 서로 가깝고 근접한 단말기들의 그룹이다. 각각의 피코넷은 자기 고유의 피코넷 내에서 송신을 스케줄링하는 마스터 단말기를 가질 수도 있다.
애드혹 네트워크에서의 통신을 지원하기 위한 다수의 다중 접속 기술이 존재한다. 예로서, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 방식이 매우 일반적인 기술이다. FDMA는 통상적으로 전체 대역폭의 개별 부분을, 피코넷내의 2 개의 단말기간의 개별 통신에 할당하는 것을 포함한다. 이러한 방식이 중단이 없는 통신에 효율적일 수도 있지만, 이러한 일정하고, 중단없는 통신이 요구되지 않는 경우에 전체 대역폭의 더욱 양호한 사용이 달성될 수도 있다.
다른 다중 접속 방식은 시간 분할 다중 접속 (TDMA) 을 포함한다. 이들 TDMA 방식은 중단없는 통신을 요구하지 않는 다수의 단말기간에 한정된 대역폭을 할당하는데 특히 효율적일 수도 있다. TDMA 방식은 통상적으로 지정된 시간 간격에 2 개의 단말기간의 각각의 통신 채널에 전체 대역폭을 지정한다.
코드 분할 다중 접속 (CDMA) 기술이 각각의 시간 간격 동안 다중 송신을 지원하기 위해 TDMA와 결합하여 사용될 수도 있다. 이는 캐리어를 변조하고, 따라서 신호를 확산시키는 상이한 코드로 지정된 시간 간격에서 각각의 신호를 송신함으로써 달성될 수도 있다. 송신된 신호는 대응하는 코드를 사용하여 원하는 신호를 역확산시키는 복조기에 의해 수신기 단말기에 분리될 수도 있다. 코드가 정합 (match) 하지 않는 원하지 않는 신호는 역확산되지 않고 단지 잡음의 원인이 된다.
확산-스펙트럼 통신을 사용하는 TDMA 시스템에서, 각각의 마스터 단말기는 과도한 상호 간섭을 유발하지 않는 방식으로 자기 고유의 피코넷 내의 송신을 스케줄링할 수도 있다. 그러나, 다중의 피코넷을 가로지르는 송신으로부터의 간섭을 관리하는 것은 더 어려울 수도 있다. 따라서, 로버스트하고 효율적인 스케줄링 알고리즘이 필요하다.
요약
본 발명의 일 양태에서, 피코넷으로부터의 통신 방법은, 인트라-피코넷 통신에 참여하는 단계, 외부 단말기로부터 파일럿 신호를 수신하는 단계, 파일럿 신호의 강도가 임계값 이하인지 결정하는 단계, 및 외부 단말기와 피어-투-피어 접속을 설립하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 피코넷에서 동작하도록 구성된 통신 단말기는 외부 단말기로부터의 파일럿 신호를 검출하고, 그 강도를 결정하도록 구성된 수신기, 및 파일럿 신호 강도가 임계값 이하인 경우 통신을 지원하기 위해 외부 단말기와의 피어-투-피어 접속을 설립하도록 구성되는 콘트롤러를 포함한다. 콘트롤러는, 또한, 인트라-피코넷 통신을 지원하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 피코넷 내에서 동작하도록 구성된 통신 단말기는 외부 단말기로부터의 파일럿 신호를 검출하는 수단, 검출된 파일럿 신호의 강도를 결정하는 수단, 파일럿 신호의 강도가 임계값 이하인 경우 통신을 지원하도록 외부 단말기와 피어-투-피어 접속을 설립하는 수단, 및 인트라-피코넷 통신을 지원하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태는 본 발명의 다양한 실시형태가 예로서 도시되고 설명되는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 더욱 명백할 것이다. 인식하는 바와 같이, 본 발명의 사상과 범위에서 크게 벗어남이 없이, 본 발명은 여러 다른 실시형태일 수 있고, 그의 여러 디테일 (detail) 은 다양한 다른 관점에서 변형일 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 설명적인 것이며 제한적인 것으로 고려되어서는 안된다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 양태는 첨부된 도면에서 예시되며, 제한되는 것으로써 예시되지 않는다.
도 1은 피코넷의 예를 도시하는 개념도이다.
도 2는 고립된 단말기와 피어-투-피어 접속을 갖는 피코넷의 예를 도시하는 개념도이다.
도 3은 피어-투-피어 접속을 갖는 2 개의 피코넷의 예를 도시하는 개념도이 다.
도 4는 단말기간의 통신을 콘트롤하기 위한 미디엄 액세스 콘트롤 (Medium Access Control; MAC) 프레임의 예를 도시하는 개념도이다.
도 5는 피코넷 내에서 동작가능한 단말기의 예를 도시하는 기능적인 블록도이다.
도 6은 피코넷의 마스터 단말기로서 동작하는 트랜시버 및 프로세서의 기능적 블록도이다.
도 7은 피코넷 에지 (edge) 단말기로서 기능이 가능한, 멤버 단말기로서 동작하는 트랜시버 및 프로세서의 기능적 블록도이다.
상세한 설명
이하 첨부된 도면과 관련한 상세한 설명의 기술은 본 발명의 다양한 실시형태를 나타내기 위한 것으로, 본 발명이 실시될 수 있는 실시형태만을 나타내기 위한 것이 아니다. 본 발명에서 기술된 각 실시형태들은 단지 본 발명의 예 또는 예시로서만 제공되며, 다른 실시형태보다 바람직한 또는 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해의 제공을 위한 특정 디테일을 포함한다. 그러나, 이러한 특정의 디테일들이 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예시에서, 충분히-공지된 구조 및 디바이스가, 본 발명의 개념을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 블록도의 형식으로 도시된다. 두문자어 (acronyms) 및 다른 설명적 전문 용어들은 단지 편의와 명확성을 위해 사용될 수도 있고, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아니다.
이하의 상세한 설명에서, 본 발명의 다양한 양태가 초광대역 (Ultra Wide Band; UWB) 무선 통신 시스템의 문맥에서 설명될 수 있다. 본 발명의 양태가 이런 애플리케이션의 사용에 매우 적합할 수도 있지만, 당업자는, 본 발명의 양태가 다양한 다른 통신 환경에서 유사하게 적용가능하다는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. 따라서, UWB 통신 시스템에 대한 임의의 참조는, 오직 발명의 양태를 예시하는 것으로만 의도되며, 이러한 발명의 양태들은 광범위한 애플리케이션을 갖는 것으로 이해된다.
도 1은 무선 통신 시스템의 피코넷의 네트워크 토폴로지 (topology) 의 예를 도시한다. 피코넷 (102) 은 복수의 멤버 단말기 (106) 간의 인트라-피코넷 통신을 지원하는 마스터 단말기 (104) 와 함께 도시된다. "인트라-피코넷 통신"이란 동일한 피코넷 내에서 둘 또는 그 이상의 단말기간의 통신을 지칭한다. 단말기는 정지상태 또는 이동상태일 수도 있고, 이러한 단말기는 유저에 의해 도보로 또는 차량, 항공기, 선박등으로 운반되는 것이다. "단말기"란 용어는 셀룰러 또는 무선 전화, 개인 정보 보조장치 (personal data assistants; PDA), 랩탑, 외장 또는 내장 모뎀, PC 카드, 또는 임의의 다른 유사 디바이스들을 포함하는 임의의 타입의 이동 통신 디바이스를 포함하는 의미이다. 피코넷 (102) 내에서, 마스터 단말기 (104) 는 각각의 멤버 단말기 (106) 와 통신할 수 있고, 멤버 단말기 (106) 는 마스터 단말기 (104) 의 콘트롤하에서 다른 멤버 단말기와 직접적으로 통신할 수도 있다. 이하에서 자세히 설명할 바와 같이, 피코넷 (102) 내의 각각의 멤버 단말기 (106) 는 피코넷 외부의 단말기와 역시 직접적으로 통신할 수도 있다. 이런 통신은 "인터-피코넷 통신"으로 지칭된다.
마스터 단말기 (104) 는 TDMA, FDMA, CDMA, 또는 다른 다중 접속 방식과 같은 다중 접속 방식을 사용하여 멤버 단말기 (106) 와 통신할 수도 있다. 본 발명의 다양한 양태를 설명하기 위해, 본 명세서를 통해 기술된 무선 네트워크는 TDMA와 CDMA 기술을 모두 채용하는 하이브리드 (hybrid) 다중 접속 방식의 문맥이 될 것이다. 당업자는 본 발명이 이러한 다중 접속 방식으로 전혀 제한되지 않는다는 것을 용이하게 이해할 수도 있을 것이다.
피코넷은 다양한 방법으로 형성될 수도 있다. 예로서, 단말기에 최초로 전력이 공급 (power up) 되면, 단말기는 다양한 피코넷 마스터 단말기로부터 파일럿 신호를 검색할 수도 있다. 각각의 피코넷 마스터 단말기로부터 방송되는 파일럿 신호는 변조되지 않은 확산-스펙트럼 신호, 또는 기준 신호의 다른 타입일 수도 있다. 확산-스펙트럼 통신에서, 각각의 피코넷 마스터에게 독특한 슈도-랜덤 노이즈 (Psuedo-random Noise; PN) 코드가 파일럿 신호를 확산시키는데 사용될 수도 있다. 코릴래이션 (correlation) 프로세스를 사용하여, 단말기는, 도 1에서 마스터 단말기 (104) 로부터 방송되는 파일럿 신호와 같은, 마스터 단말기로부터의 파일럿 신호를 알아내기 위해 모든 가능한 PN 코드를 검색할 수도 있다. 파일럿 신호는 멤버 단말기 (106) 에 의해 마스터 단말기 (104) 로 동기화하기 위해 사용될 수도 있다. 확산 스펙트럼 파일럿 신호의 획득은 당업계에 충분히 공지되어 있다.
마스터 단말기 (104) 는 높은 데이터 레이트 (data rate) 송신을 운영하는 데 사용될 수도 있다. 이는 마스터 단말기 (104) 에 최소 또는 임계값 데이터 레이트를 지원할 수도 있는 단말기들만 피코넷 (102) 에 조인하도록 허용함으로써 달성될 수도 있다. UWB 통신 시스템의 경우, 예를 들면, 전파 (propagation) 상황에 따라 30 - 100 미터의 거리에서 1.2288 Mbps의 데이터 레이트가 지원될 수도 있다. 이런 시스템의 경우, 마스터 단말기 (104) 는 적어도 1.2288 Mbps의 데이터 레이트를 지원할 수 있는 멤버 단말기 (106) 로 피코넷 (102) 을 조직하도록 구성될 수도 있다. 더 높은 데이터 레이트가 요구되는 경우, 범위는 더욱 제한될 수도 있다. 예로서, 100 Mbps의 데이터 레이트는 UWB 시스템의 경우 10 미터의 범위에서 달성될 수도 있다.
멤버 단말기 (106) 는 마스터 단말기 (104) 로부터 방송된 파일럿 신호를 사용하여 링크 품질을 측정함으로써 피코넷의 최소 데이터 레이트 요구를 충족할 수 있는지를 결정하도록 구성될 수도 있다. 상기 상세히 논의한 바와 같이, 단말기는 코릴래이션 프로세스를 통해 파일럿 신호를 식별할 수도 있다. 링크 품질은 이후 당업자에게 충분히 공지된 방법에 의해 파일럿 신호로부터 캐리어-대-간섭 (C/I) 비를 계산함으로써 측정될 수도 있다. C/I 비 계산에 기반하여, 멤버 단말기 (106) 는 역시 당업자에게 충분히 공지된 방법에 의해 최소 또는 임계값 데이터 레이트가 지원될 수 있는 지를 결정할 수도 있다. 멤버 단말기 (106) 가 최소 또는 임계값 데이터 레이트가 지원될 수 있다고 결정한 경우, 마스터 단말기 (104) 에 등록함으로써 피코넷 (102) 에 조인을 시도할 수도 있다.
일부 예시에서, 단말기가 최소 또는 임계값 데이터 레이트를 지원하기 위한 충분한 신호 강도의 파일럿 신호를 발견할 수 없을 수도 있다. 이는 복수의 이유에 기인할 수도 있다. 예로서, 단말기가 마스터 단말기로부터 지나치게 이격될 수도 있다. 대신에, 전파 환경이 필요한 데이터 레이트를 지원하기에 불충분할 수도 있다. 어느 경우에서든, 단말기는 존재하는 피코넷에 조인할 수 없을 수도 있다. 도 2는 도 1의 피코넷 (102) 에 조인할 수 없는 무선 단말기 (202) 을 가지는 네트워크 토폴로지의 예를 도시한다.
도 2에 관하여, 단말기 (202) 는 마스터 단말기 (104) 로부터 방송된 파일럿 신호로부터 계산된 C/I 비로부터 최소 또는 임계값 데이터 레이트가 유지될 수 없는 지를 결정할 수도 있다. 결과적으로, 단말기 (202) 는 자기 고유의 파일럿 신호를 송신함으로써 피코넷 (102) 으로부터 독립한 고립된 단말기로서 동작을 시작할 수도 있다. 더욱 세부적으로 간략히 기술하면, 고립된 단말기 (202) 는 피코넷 에지 단말기를 통해 피코넷 (102) 내의 임의의 멤버 단말기 (106) 와 피어-투-피어 통신에 참여할 수도 있다. "피어-투-피어 통신" 또는 "피어-투-피어 송신"은 마스터 단말기에 의해 완전히 조정되는 것은 아닌 단말기 간의 통신이나 송신을 지칭한다.
마스터 단말기 (104) 는 멤버 단말기 (106) 중 임의의 넘버를, 멤버 단말기 (106a) 와 같이, 피코넷 에지 단말기로서 지정할 수도 있다. 피코넷 에지 단말기의 지정은 다양한 멤버 단말기 (106) 로부터의 피드백에 기반할 수도 있다. 예로서, 각각의 멤버 단말기 (106) 로부터 계산된 C/I 비는 피코넷 (102) 의 에지에 위치한 멤버 단말기의 러프 (rough) 한 지침을 제공한다. 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 고립된 단말기로부터의 파일럿 신호를 리스닝하는 태스크 (task) 를 할당받을 수도 있다. 피코넷 에지 단말기 (106a) 가 고립된 단말기로부터 신호 강도가 임계값 이하인 파일럿 신호를 검출하면, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 고립된 단말기 (202) 와 최소 또는 임계값 데이터 레이트가 유지될 수 없는지를 결정할 수도 있다. 이 결정에 기반하여, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 고립된 단말기 (202) 를 "피어-투-피어 접속 리스트"에 추가할 수도 있다. 피어-투-피어 접속 리스트는, 피어-투-피어 송신이 도달할 수 있는 피코넷 (102) 외부의 모든 단말기를 식별하는 피코넷 에지 단말기 (106a) 에 의해 유지되는 동적인 (dynamic) 리스트일 수도 있다. 시그널링 메시지의 교환을 통해, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 피코넷 (102) 내의 모든 단말기를 포함하는 리스트를 고립된 단말기 (202) 에게 포워딩할 수도 있다. 고립된 단말기 (202) 는 또한 피어-투-피어 송신을 통해 도달이 가능한 모든 단말기를 각각의 공지된 피코넷 에지 단말기로 맵핑 (map) 하는 피어-투-피어 접속 리스트를 포함할 수도 있다. 이러한 접근에서, 먼-종단 (far-end) 단말기와 콜 (call) 을 개시하고자 하는 고립된 단말기는, 콜이 경유하여 먼-종단 단말기로 라우팅 (route) 되는 피코넷 에지 단말기를 식별하기 위한 그의 피어-투-피어 접속 리스트를 단순히 컨설팅한다.
고립된 단말기 (202) 는 새로운 피코넷을 위한 마스터 단말기가 될 수도 있다. 전력이 공급될 시, 고립된 단말기 (202) 로부터 방송된 파일럿 신호를 충분한 강도로 수신할 수 있는 단말기는 그 파일럿 신호를 획득하고 이 고립된 단말기의 피코넷에 조인을 시도할 수도 있다. 도 3은 이런 종류의 네트워크 토폴로 지의 예를 도시한다. 제 1 피코넷 (102) 은 복수의 멤버 단말기 (106) 를 지원하는 마스터 단말기 (104) 를 갖는 도 1과 관련하여 기술된 것과 동일한 피코넷이다. 도 2와 관련하여 기술된 고립된 단말기 (202) 는 제 2 피코넷 (302) 을 위한 마스터 단말기가 되었다. 제 2 피코넷 (302) 의 마스터 단말기 (202) 는 복수의 멤버 단말기 (306) 를 지원하는데 사용될 수도 있다.
다양한 멤버 단말기 (306) 로부터의 피드백을 사용하여, 제 2 피코넷 (302) 내의 마스터 단말기 (202) 는 하나 또는 둘 이상의 멤버 단말기 (306) 를 멤버 단말기 (306a) 와 같은 피코넷 에지 단말기로서 지정할 수도 있다. 상기 더욱 상세히 기술한 바와 같이, 제 1 피코넷 (102) 내의 마스터 단말기 (104) 는 하나 이상의 멤버 단말기 (106) 를 멤버 단말기 (106a) 와 같은 피코넷 에지 단말기로서 지정할 수도 있다. 고립된 단말기로부터 방송되는 파일럿 신호를 리스닝하는 것에 추가로, 각각의 피코넷 에지 단말기는 다른 인접한 피코넷 마스터 단말기로부터 방송되는 파일럿 신호를 리스닝할 수도 있다. 예로서, 제 1 피코넷 (102) 의 피코넷 에지 단말기 (106a) 가 제 2 피코넷 (302) 내의 마스터 단말기 (202) 로부터 방송된 신호 강도가 임계값 이하인 파일럿 신호를 검출한 경우, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 최소 또는 임계값 데이터 레이트가 유지될 수 없다는 것을 결정할 수도 있다. 이 결정에 기반하여, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 메세지 시그널링을 제 2 피코넷 (302) 내의 마스터 단말기 (202) 와 교환할 수도 있다. 마스터 단말기 (202) 는 제 2 피코넷 (302) 내의 피코넷 에지 단말기 (306a) 를 제 1 피코넷 (102) 과 피어-투-피어 통신을 조정하도록 할당하고, 제 1 피코넷 (102) 내의 피코넷 에지 단말기 (106a) 로 피코넷 에지 단말기 (306a) 를 그의 피어-투-피어 접속 리스트에 추가하라는 지시를 포워딩할 수도 있다. 이 지시와 함께 제 2 피코넷 (302) 의 모든 단말기의 리스트가 송신될 수도 있다. 제 1 피코넷 (102) 내의 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 각각의 이 단말기들을 제 2 피코넷 (302) 내의 할당된 피코넷 에지 단말기 (306a) 로 맵핑함으로써 그 피어-투-피어 접속 리스트를 업데이트할 수도 있다. 유사하게, 제 1 피코넷 (102) 내의 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 제 1 피코넷 (102) 내의 단말기들의 리스트를 제 2 피코넷 (302) 내의 할당된 피코넷 에지 단말기 (306a) 로 포워딩할 수도 있다. 할당된 피코넷 에지 단말기 (306a) 는 각각의 이 단말기들을 제 1 피코넷 (102) 내의 피코넷 에지 단말기 (106a) 로 맵핑함으로써 그의 피어-투-피어 접속 리스트를 업데이트할 수도 있다.
이러한 시그널링 메세지의 교환 및 수반하는 피어-투-피어 접속 리스트의 업데이트는 피코넷간의 콜을 촉진시킨다. 예로서, 제 1 피코넷 (102) 내의 제 1 단말기가 제 2 피코넷 (302) 내의 제 2 단말기와 콜을 개시하려는 경우, 콜 셋-업중에 제 1 단말기는 제 2 단말기를 식별하는 정보를 피코넷 에지 단말기 (106a) 로 포워딩할 수도 있다. 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 제 2 단말기를 서빙하는 제 2 피코넷 (302) 내의 피코넷 에지 단말기 (306a) 를 식별하는 그의 피어-투-피어 접속 리스트를 제시할 수도 있다. 이후, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 콜을 지원하기 위해 제 2 피코넷 (302) 내의 피코넷 에지 단말기 (306a) 와 피어-투-피어 접속을 설립할 수도 있다. 반대 방향에서 유사한 과정이 제 2 단말기에서 제 1 단말기로 콜을 개시하기 위해 사용될 수도 있다.
선택적으로, 피코넷 에지 단말기 (106a) 가 파일럿 신호 강도로부터 마스터 단말기 (202) 와 최소 데이터 레이트가 지원될 수 있다고 결정한 경우, 피코넷 에지 단말기 (106a) 는 제 2 피코넷 (302) 에 조인할 수도 있다. 피코넷 에지 단말기 (106a) 가 피코넷 (102) 와 (302) 모두의 멤버이므로, 이는 2 개의 마스터 단말기 (104) 와 (202) 간의 인터-피코넷 브리지 (bridge) 단말기로서 동작하고, 마스터 단말기 (104) 및 (202) 가 그들의 스케줄링 활동을 특정의 방식으로 조정할 수도 있도록 한다.
도 4로 넘어가서, 주기적인 프레임 구조가 단말기 간의 통신을 지원하는데 사용될 수도 있다. 이 프레임은 이것이 단말기를 위한 통신 미디엄으로의 엑세스를 제공하는데 사용되기 때문에, 당업계에서 미디엄 엑세스 콘트롤 (Medium Access Control; MAC) 프레임이라고 통상적으로 지칭된다. 프레임은 특정의 적용 및 전체 설계 제한에 의존하는 임의의 지속시간이 될 수도 있다. 논의의 목적을 위해, 5 ms의 프레임 지속시간이 사용될 것이다. 5 ms의 프레임은 650 Mcps의 높은 칩 (chip) 레이트의 수용과 19.2 Kbps에 달하는 데이터 레이트를 지원하는 요구에 적당하다.
MAC 프레임 구조의 예는 n 개의 프레임 (402) 으로 보여진다. 각각의 프레임은 복수의 시간 슬롯 (404) 으로, 예로서 160 개의 시간 슬롯과 같이 분할될 수도 있다. 슬롯 지속시간은 650 Mcps에서 20,312.5 칩에 대응하는, 31.25 ㎲일 수 있다. 프레임 내의 임의의 수의 시간 슬롯이 그 이상으로 제공될 수도 있다. 예로서, 프레임 (402) 내의 제 1 슬롯 (406) 은 마스터 단말기에 의해 확산-스펙트럼 파일럿 신호를 방송하는데 사용될 수도 있다. 파일럿 신호는 슬롯 (406) 전체를 차지할 수 있지만, 또는 선택적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 콘트롤 채널과 시간이 공유될 수도 있다. 제 1 슬롯 (406) 의 종단을 차지하는 콘트롤 채널은 파일럿 신호와 동등한 전력 레벨에서 방송되는 확산-스펙트럼 신호일 수도 있다. 마스터 단말기는 이 콘트롤 채널을 MAC 프레임의 구성을 정의하는데 사용할 수도 있다.
스케줄링 정보는 도 4의 시간 슬롯 (408) 및 (410) 과 같은 프레임 내의 다양한 시간 슬롯을 차지하는 하나 또는 그 이상의 추가적인 확산-스펙트럼 콘트롤 채널을 사용하여 방송될 수도 있다. 스케줄링 정보는 각각의 활성 (active) 단말기를 위한 시간 슬롯 할당을 포함할 수도 있다. 이러한 시간 슬롯의 할당은 프레임 (402) 의 부분 (412) 을 차지하는 데이트 슬롯에서 선택될 수도 있다. 각각의 활성 단말기를 위한 전력 레벨 및 데이터 레이트와 같은 추가적인 정보가 포함될 수도 있다. 복수의 단말기쌍 (terminal pair) 이 CDMA 방식을 사용하는 임의의 주어진 시간 슬롯에 할당될 수도 있다. 이러한 경우, 스케줄링 정보는 단말기 간의 개별의 통신에 사용되는 코드의 확산을 포함할 수도 있다.
도 5는 단말기의 하나의 가능한 구성을 도시하는 개념적인 블록도이다. 당업자가 알 수 있듯이, 단말기의 정확한 구성은 특정의 적용 및 전체 설계 제한에 의존하여 변할 수도 있다. 명백성과 완결성의 목적을 위해, 다양한 발명의 개념이 UWB 단말기와 확산-스팩트럼 성능의 문맥에서 기술되지만, 이러한 발명의 개 념은 다양한 다른 통신 디바이스의 사용에도 마찬가지로 적합하다. 따라서 확산-스펙트럼 UWB 단말기에 대한 어떤 언급도 오직 본 발명의 다양한 양태를 설명하기 위한 의도로, 그러한 양태가 광범위의 적용을 가짐이 이해되어야 한다.
단말기는 안테나 (504) 에 결합된 트랜시버 (502) 로 구현될 수도 있다. 프로세서 (506) 가 트랜시버 (502) 에 결합될 수도 있다. 프로세서 (506) 는 소프트웨어 기반 아키텍처 (architecture), 또는 다른 타입의 아키텍처로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 기반 아키텍처는, 다른 것들 중에서도, 단말기를 피코넷 내의 마스터 또는 멤버 단말기 중 하나로서 동작하도록 하는, 정교한 콘트롤 및 전체 시스템 운영 기능을 제공하는 소프트웨어 프로그램을 실행시키는 플랫폼 (platform) 으로서 서빙하는 마이크로프로세서 (도시되지 않은) 로 구성될 수도 있다. 프로세서 (506) 는 마이크로프로세서의 프로세싱 요구를 감소시키는 특정 알고리즘 적용을 실행시키는 임베디드 (embedded) 통신 소프트웨어 층 (layer) 을 갖는 디지털 신호 프로세서 (DSP) (도시되지 않음) 를 포함할 수도 있다. DSP는 파일럿 신호의 획득, 시간 동기화 (synchronization), 주파수 추적 (tracking), 확산-스펙트럼 프로세싱, 변조 및 복조 기능, 및 포워딩 오류 수정과 같은 다양한 신호 프로세싱 기능을 제공하는데 사용될 수도 있다.
단말기는 프로세서 (506) 에 결합된 다양한 유저 인터페이스 (508) 를 포함할 수도 있다. 유저 인터페이스는, 예로서, 키패드, 마우스, 터치 스크린, 디스플레이, 링어 (ringer), 바이브레이터, 오디오 스피커, 마이크로폰, 카메라 등을 포함할 수도 있다.
도 6은 프로세서 및 트랜시버의 예를 도시한 기능적인 블록도이다. 트랜시버 (502) 는 RF 전단 수신기 (RF front-end receiver) (602) 및 송신기 (RF front-end transmitter) (604) 를 포함할 수도 있다. RF 전단 수신기 (602) 는 노이즈와 간섭 (interference) 이 존재하는 속에서 원하는 신호를 검출하고 신호에 포함된 정보가 프로세서 (506) 에 의해 프로세싱될 수 있는 레벨로 증폭하는데 사용될 수도 있다. RF 전단 송신기 (604) 는 프로세서 (506) 로부터의 정보를 캐리어상으로 변조하고, 변조된 캐리어를 안테나 (504) 를 통해 공간으로 전파하는데 충분한 전력 레벨로 증폭하는데 사용될 수도 있다.
프로세서 (506) 는 기저대역 (baseband) 수신기 (608) 및 송신기 (610) 를 포함할 수도 있다. 기저대역 수신기 (608) 및 송신기 (610) 는 파일럿 신호 획득, 시간 동기화, 주파수 추적, 확산-스펙트럼 프로세싱, 변조 및 복조 기능, 포워딩 오류 수정, 및/또는 다른 단말기와의 통신을 지원하는데 적당한 임의의 다른 신호 프로세서 기능을 위해 사용될 수도 있다. 먼저 논의된 바와 같이, 이러한 신호 프로세싱 기능은 DSP, 또는 선택적으로 임의의 다른 방법으로, 임베디드 소프트웨어 층으로 구현될 수도 있다.
프로세서 (506) 는 마스터 단말기로서 동작하는 경우 스케줄러 (606) 를 인에이블 (enable) 시킬 수도 있다. 소프트웨어 기반 프로세서 (506) 의 구현의 경우, 스케줄러 (606) 는 마이크로프로세서 상에서 수행되는 소프트웨어 프로그램일 수도 있다. 그러나, 당업자가 용이하게 알 수 있듯이, 스케줄러 (606) 는 이 실시형태로 한정되지 않고, 상기 기술된 다양한 기능의 수행이 가능한 하드웨어 구성, 펌웨어 (firmware) 구성, 소프트웨어 구성, 또는 상기 구성의 임의의 조합을 포함하는 당업계에 공지된 다른 방법으로 구현될 수도 있다.
피코넷 내의 2 개의 단말기 간의 콜 셋-업 동안, 스케줄러 (606) 는 콜을 교섭 (negotiate) 는 데 사용될 수도 있다. 기저대역 수신기 (608) 및 송신기 (610) 는 확산-스펙트럼 기술을 사용하는 적절한 콘트롤 채널 상의 2 개의 단말기간의 통신에 사용될 수도 있다. 이러한 방법으로, 스케줄러 (606) 는 시그널링 메세지의 교환을 통해 콜을 지원하기 위해 필요한 데이터 레이트를 결정하는데 사용될 수도 있다. 스케줄러 (606) 에 의해 선택되는 데이터 레이트는 당업계에 충분히 공지된 방법으로 요청된 서비스의 타입에 기반할 수도 있다. 예로서, 멤버 단말기가 다른 멤버 단말기와 비디오 적용을 지원하기 위해 콜을 개시하는 경우, 스케줄러 (606) 는 높은 데이터 레이트를 요구하는 콜을 결정할 수도 있다. 다른 멤버 단말기가 다른 멤버 단말기에게 음성 콜을 개시하는 경우, 스케줄러 (606) 는 콜을 지원하기 위한 더욱 낮은 데이터 레이트를 선택할 수도 있다.
스케줄러 (606) 는 콜 셋-업 동안 2 개의 단말기에게 시간 슬롯의 블록을 할당하는데 사용될 수도 있다. 스케줄러 (606) 에 의해 할당된 시간 슬롯의 수는 임의의 스케줄링 알고리즘에 따른 다양한 고려에 기반할 수도 있다. 예로서, 블록 할당은 우선권 (priority) 시스템에 기반하여 행해질 수도 있어, 음성 통신은 높은 레이턴시 (latency) 통신에 대해 우선권이 부여된다. 스케줄러 (606) 는 스루풋 (throughput) 을 최대화하려는 노력으로 높은 데이터 레이트 송신에 우선권을 부여할 수도 있다. 2 개의 단말기간에 송신되는 데이터의 양을 고려하는 공 정기준 (fairness criteria) 이 고려될 수도 있다. 상기 기술된 바와 같이, 시간 슬롯 할당은 블록 형식이거나, 또는 MAC 프레임을 통해 흩어질 수도 있다. 시간 슬롯 할당은 전체 콜을 위해 고정되거나, 또는 마스터 단말기의 현재 부하에 기반하여 콜동안 조정될 수도 있다. 당업자라면 임의의 특정의 적용에 현존의 스케줄링 알고리즘을 적용할 수 있다는 것을 용이하게 알 수 있다.
마스터 단말기의 스케줄러 (606) 는 하나 이상의 멤버 단말기를 피코넷 에지 단말기로서 할당하는 데 사용될 수도 있다. 도 7은 피코넷 에지 단말기로서 기능이 가능한 멤버 단말기로서 구성된 프로세서 (506) 를 갖는 단말기의 예를 도시하는 기능적인 블록도이다. 점선으로 도시된 스케줄러 (606) 는 멤버 단말기로서 동작하는 동안 프로세서 (506) 에 의해 인에이블 (enable) 되지 않는다는 것을 도시한다. 트랜시버 (502) 의 구성은 프로세서 (506) 가 마스터 단말기 또는 멤버 단말기로서 동작할 때와 동일하므로, 더 이상 논의되지 않는다. 트랜시버 (502) 는 완결성을 위해 도시된다.
마스터 단말기로서 구성된 프로세서 (506) 과 접속하여 앞서 논의된 바와 같이, 스케줄링 할당은 하나 또는 그 이상의 콘트롤 채널 상으로 피코넷 내의 모든 멤버 단말기에게 방송될 수도 있다. 스케줄링 할당은 멤버 단말기로 및 멤버 단말기로부터의 다양한 송신을 위한 시간 슬롯 할당뿐만 아니라 각각을 위한 전력 레벨 및 데이터 레이트를 포함할 수도 있다. 이런 스케줄링 할당에는 하나 또는 그 이상의 피코넷 에지 단말기 지정이 포함될 수도 있다. 이런 피코넷 에지 단말기 지정은 기본적으로 개개의 멤버 단말기를 향하는 피코넷 에지 단말기로서 기능할 것을 요구하는 지시 또는 명령이다.
도 7에 도시된 멤버 단말기에 관련하여, 기저대역 수신기 (608) 는 콘트롤 채널로부터 스케줄링 할당을 추출하고 이를 콘트롤러 (702) 에게 제공하는 확산-스펙트럼 프로세싱을 채용할 수도 있다. 콘트롤러 (702) 는 도 7에 도시된 바와 같이 독립된 엔터티 (entity) 로 구현될 수 있고, 또는 선택적으로, 기저대역 수신기 (608) 및/또는 송신기 (610) 로 통합될 수도 있다. 소프트웨어 기반 프로세서 (506) 의 구현에 있어서, 콘트롤러 (702) 는 마이크로프로세서 상에서 수행되는 소프트웨어 프로그램일 수도 있다. 그러나, 당업자라면 용이하게 알 수 있듯이, 콘트롤러 (702) 는 이 실시 형태로 제한되지 않고, 상기 기술된 다양한 기능을 수행할 수 있는 하드웨어 구성, 펌웨어 구성, 소프트웨어 구성, 또는 임의의 상기의 조합을 포함하는 당업계에 공지된 다른 방법으로 구현될 수도 있다.
콘트롤러 (702) 는 스케줄링 할당을 피코넷 내의 다른 단말기와의 통신을 동기화하도록 사용할 수도 있다. 예로서, 콘트롤러 (702) 는 기저대역 수신기 (608) 를 들어오는 통신에 대해 경고 (alert) 한다. 콘트롤러 (702) 는 데이터 레이트 및 확산시키는 정보를 기저대역 수신기 (608) 에게 제공할 수도 있다. 대응하여, 기저대역 수신기 (608) 는 확산-스펙트럼 프로세싱을 사용하여 통신을 재생하고, 재생된 통신을 다양한 유저 인터페이스 (508) 에게 제공할 수도 있다.
콘트롤러 (702) 는 스케줄링 할당을 스케줄링된 송신을 조정하는데 사용할 수도 있다. 멤버 단말기에 의해 송신되는 정보는 다양한 유저 인터페이스 (508) 로부터 생성되어 스케줄링된 송신시까지 버퍼 (704) 에 저장될 수도 있다. 스케줄링된 시간에서, 콘트롤러 (702) 는 정보를 확산-스펙트럼 프로세싱을 위해 버퍼 (704) 로부터 기저대역 송신기 (610) 로 방출하는데 사용될 수도 있다. 데이터 레이트, 확산 코드 및 송신 전력 레벨은 콘트롤러 (702) 에 의해 기저대역 송신기 (610) 로 프로그램될 수도 있다. 선택적으로, 송신 전력은 콘트롤러 (702) 에 의해 트랜시버 (502) 내의 RF 전단 송신기 (604) 에 프로그램될 수도 있다.
콘트롤러 (702) 는 스케줄링 할당이 멤버 단말기를 피코넷 에지 단말기로서 기능하도록 요구하는지를 결정하는데 사용될 수도 있다. 앞서 논의한 바와 같이, 피코넷의 에지에 위치한 멤버 단말기는 일반적으로 마스터 단말기에 의해 피코넷 에지 단말기로 지정된다. 다양한 멤버 단말기로부터의 피드백이 마스터 단말기에 의해 이러한 지정을 결정하는데 사용될 수도 있다. 콘트롤러 (702) 가 멤버 단말기가 피코넷 에지 단말기로 지정되었음을 결정하는 경우, 콘트롤러는 외부 (foreign) 단말기로부터의 파일럿 신호를 리스닝하기 위해 기저대역 수신기 (608) 을 인에이블시킬 수도 있다. "외부 단말기"라는 용어는 고립된 단말기뿐만 아니라 다른 피코넷 내의 마스터 및 멤버 단말기를 포함하는 로컬 (local) 피코넷 외부의 단말기를 의미한다. "로컬 피코넷"이란 용어는 논의되는 피코넷 에지 단말기가 속하는 피코넷을 의미한다. 기저대역 수신기 (608) 가 외부 단말기로부터의 파일럿 신호를 검출하는 경우, 신호의 신호 강도를 콘트롤러 (702) 에게 보고할 수도 있다. 콘트롤러가 파일럿 신호의 신호 강도가 임의의 종류의 동기 통신을 설립하기에 너무 낮다고 결정하는 경우, 콘트롤러 (702) 는 외부 단말 기를 자신의 피어-투-피어 접속 리스트에 추가할 수도 있다. 외부 단말기가 원격 (remote) 의 피코넷으로부터인 경우, 콘트롤러 (702) 는 시그널링 메세지의 교환을 통해 원격 피코넷 내의 모든 단말기의 리스트를 획득하고, 그 단말기들을 외부 단말기로 맵핑할 수도 있다. "원격 피코넷"이란 용어는 로컬 피코넷 외의 임의의 피코넷을 지칭하는데 사용될 수도 있다. 콘트롤러 (702) 는 로컬 피코넷 내의 단말기의 리스트를 외부 단말기로 포워딩할 수도 있다.
콘트롤러 (702) 는 피코넷 에지 단말기가 휴지상태 (idle) 인 경우마다 피어-투-피어 송신을 리스닝하는데 사용될 수도 있다. 피코넷 에지 단말기는 인트라-피코넷 통신 또는 피어-투-피어 송신을 위해 스케줄링되지 않은 경우 휴지상태로 고려될 수도 있다. 외부 단말기로부터의 피어-투-피어 송신은, 동시적인 인트라-피코넷 송신이 존재하여도 기저대역 수신기 (608) 에서 통신이 디코딩될 수 있도록 높은 확산 인자를 사용하여, 매우 낮은 데이터 레이트 (예를 들어, 100 kbps 또는 그 이하) 로 발생할 수도 있다.
마스터 단말기의 스케줄러 (606) 는 하나 이상의 피코넷 에지 단말기가 피어-투-피어 송신을 개시할 수 있도록 (도 6 참조) 복수의 시간 슬롯을 보존해 놓는다. 피어-투-피어 송신은 높은 송신 전력을 요구할 수 있고, 임의의 경우, 낮은 데이터 레이트에서만 유지될 수도 있다. 고전력 송신이 외부 단말기와의 통신에 사용되는 경우, 스케줄러 (606) 는 다른 송신을 동시에 스케줄링하지 않도록 결정할 수도 있다.
비록 피코넷 에지 단말기로부터 외부 단말기로의 피어-투-피어 송신이 마스 터 단말기에 의해 스케줄링될 수 있지만, 외부 단말기가 송신을 수신할 준비가 된 경우인지에 다소의 불확실성이 있을 수도 있다. 또한, 외부 단말기로부터 역으로 피코넷 에지 단말기로의 송신 타이밍이 미공지일 수도 있다. 콘트롤러 (702) 는 통신이 발생하는 비동기 방법으로 인해 손실되는 피어-투-피어 송신의 수를 감소시키는데 사용될 수도 있다.
콘트롤러 (702) 가 피어-투-피어 접속상의 통신의 신뢰도를 증가시키는 방법은 특정의 적용 및 전체 설계 제한에 의존하여 변할 수도 있다. 예로서, 로컬 피코넷내의 로컬 단말기가, 고립된 단말기가 된, 원격 단말기와 콜을 개시하는 경우, 콘트롤러 (702) 는 콜 셋-업 동안 콜의 성질을 결정하기 위해, 로컬 및 원격 단말기간의 시그널링 메세지의 교환을 모니터링할 수도 있다. 콘트롤러 (702) 가 콜이 웹페이지 다운로드나 텍스트 메세징과 같이 높은 레이턴시 통신을 포함한다고 결정하는 경우, 피어-투-피어 접속간의 피드백은 피어-투-피어 송신이 적절히 수신될 것을 보장하도록 사용될 수도 있다. 긍정응답 (acknowledgement) (ACK) 및/또는 부정응답 (negative acknowledgement) (NACK) 에 기반한 프로토콜이 사용될 수도 있다. 이러한 접근으로, 로컬 및 원격 단말기간의 통신은 피어-투-피어 접속상의 ACK 및 NACK 메세지로 모니터링될 수도 있다. 피코넷 에지 단말기가 원격 단말기로부터 피어-투-피어 송신을 수신할 수 있는 경우, 예를 들면, 피코넷 에지 단말기는 로컬 단말기로 송신을 포워딩하고 피어-투-피어 접속상으로 역으로 원격 단말기로 ACK 메세지를 전송한다. 반면에, 원격 단말기가 피코넷 에지 단말기로부터 일정한 시간 기간내에 ACK 메세지를 수신하지 못하거나, NACK 메세지를 수신한 경우, 원격 단말기는 피어-투-피어 접속상으로 피코넷 에지 단말기에게 통신을 재송신할 수도 있다.
피코넷 에지 단말기로부터의 송신에 응답하여, 원격 단말기에 의해 생성된 ACK 또는 NACK 메세지는 분리된 콘트롤 채널상으로, 또는 선택적으로, 다른 콘트롤 채널이나 트래픽 채널에 천공 (puncture) 되어 송신될 수도 있다. 피코넷 에지 단말기의 기저대역 수신기 (608) 는 ACK 또는 NACK 메세지를 재생하기 위해 확산-스펙트럼 프로세싱을 사용하고 이를 콘트롤러 (702) 에 제공할 수도 있다. 콘트롤러 (702) 가 ACK 메세지로부터 원격 단말기로의 송신이 성공적으로 디코딩되었다고 결정하는 경우, 이후 더 이상의 송신이 요구되지 않는다. 반면에, 콘트롤러 (702) 가 ACK 메세지의 부재 또는 NACK 메세지의 존재로부터 원격 단말기로의 송신이 성공적으로 디코딩되지 않았다고 결정한 경우, 이후 콘트롤러 (702) 는 앞서 송신한 동일한 정보를 버퍼 (704) 로부터 끌어내어, 이를 재송신을 위해 RF 전단 송신기 (604) 에게 제공한다.
원격 단말기로부터의 송신에 응답하여, 피코넷 에지 단말기에 의해 제조되는 ACK 또는 NACK 메세지가 기저대역 수신기 (608) 에 의해 생성될 수도 있다. 더욱 상세하게는, 기저대역 수신기 (608) 가 수신된 송신에 디코딩 기능을 수행하고, 송신이 성공적으로 디코딩된 경우 ACK 메세지를 생성할 수도 있다. ACK 메세지는 RF 전단 송신기 (610) 에 제공되고 그 자체로, 또는 메세지를 다른 콘트롤 또는 트래픽 채널에 천공하여, 적절한 코드로 확산될 수도 있다.
ACK 및/또는 NACK 기반 프로토콜은 높은 레이턴시 통신을 위한 피어-투-피어 송신에 높은 신뢰도를 제공할 수 있다. 그러나, 음성과 같이, 시간에 민감한 적용의 경우, 콘트롤러 (702) 는 원격 단말기와 상이한 방법으로 통신할 필요가 있을 수 있다. 예로서, 콘트롤러 (702) 는 시간에 매우 민감한 통신을 낮은 데이터 레이트에서 높은 확산 인자로 스케줄링하도록 구성될 수도 있다. 이러한 통신은 고전력 송신을 위해 스케줄링될 수도 있다. 동일한 정보의 다중 송신이 스케줄링될 수도 있다.
여기에서 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 기타 프로그래머블 로직 디바이스, 개별 (discrete) 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 컴포넌트, 또는 상기 기술된 기능을 수행하도록 설계된 임의의 조합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 다른 방법으로, 그 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 또는 상태 기계일 수도 있다. 프로세서는 계산 디바이스 (computing device) 의 결합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서, 하나 또는 그 이상의 DSP 코어와 결합된 마이크로프로세서, 또는 임의의 기타 다른 구성물로 구현될 수도 있다.
여기에 개시된 실시형태와 관련하여 기술된 방법 또는 알고리즘은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 저항, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 단말기 내에, 또는 다른 곳에 존재할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 개별 컴포넌트로서 단말기 내, 또는 다른 곳에 상주할 수도 있다.
개시된 실시형태들에 대한 상기 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 당업자는 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들을 명백히 알 수 있으며, 상기 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태들에 제한되기 위함이 아니라, 여기에서 개시된 원리 및 신규한 특징에 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (39)

  1. 인트라-피코넷 통신에 참여하는 단계;
    외부 단말기로부터 파일럿 신호를 수신하는 단계;
    상기 파일럿 신호의 강도가 임계값 이하인지를 결정하는 단계; 및
    상기 외부 단말기와 피어-투-피어 접속을 설립하는 단계를 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿 신호가 임계값 이하인지의 결정에 응답하여 상기 외부 단말기와 메세지를 교환하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 교환된 메세지는 피코넷 내의 복수의 단말기의 리스트를 포함하는 상기 외부 단말기로의 송신을 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부 단말기는 원격 피코넷의 멤버이고, 상기 교환된 메세지는 원격 피코넷 내의 복수의 단말기의 리스트를 포함하는 상기 외부 단말기로부터의 수신을 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 원격 피코넷 내의 단말기의 리스트를 상기 외부 단말기로 맵핑하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 피어-투-피어 접속의 설립은 데이터 레이트 및 송신 전력 레벨을 교섭하는 단계를 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 피어-투-피어 접속의 설립은, 피어-투-피어 통신을 확산시키기 위해 코드를 교섭하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인트라-피코넷 통신에 참여하지 않은 경우, 상기 외부 단말기로부터의 송신을 리스닝하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 송신을 리스닝하는 동안 상기 송신이 수신되고,
    상기 방법은 상기 피코넷 내의 단말기로 상기 수신된 송신을 포워딩하는 단 계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제 1 시간 주기 동안 상기 인트라-피코넷 통신에 참여하고 제 2 시간 주기에서 상기 수신된 송신을 상기 단말기로 포워딩하라는 지시를 수신하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 주기는 상기 제 2 시간 주기와 상이한, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 수신된 송신을 코드로 확산시키는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 외부 단말기로부터의 송신이 수신되었다고 긍정응답 (acknowledge) 하는 피드백을 상기 외부 단말기로 제공하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 피코넷 내의 단말기로부터 송신을 수신하고, 상기 수신된 송신을 상기 외부 단말기로 포워딩하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법
  15. 제 14 항에 있어서,
    제 1 시간 주기 동안 상기 인트라-피코넷 통신에 참여하라는 지시를 수신하고, 제 2 시간 주기에서 상기 단말기로부터의 송신을 수신하고, 제 3 시간 주기에서 상기 수신된 송신을 외부 단말기로 포워딩하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 주기, 제 2 시간 주기 및 제 3 시간 주기는 서로 모두 상이한, 피코넷으로부터의 통신 방법
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 수신된 송신은 제 1 코드로 확산되고,
    상기 방법은 상기 수신된 송신을 제 1 코드로 역확산시키고 상기 수신된 송신을 제 2 코드로 확산시키는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 외부 단말기로 포워딩된 상기 수신된 송신이 상기 외부 단말기에 의해 수신되었음을 나타내는 피드백을 상기 외부 단말기로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 외부 단말기로의 상기 수신된 송신을 포워딩하는 단계는 수신된 송신을 상기 외부 단말기로 복수회 송신하는 단계를 포함하는, 피코넷으로부터의 통신 방법.
  20. 외부 단말기로부터의 파일럿 신호를 검출하여 그 강도를 결정하도록 구성된 수신기; 및
    상기 파일럿 신호 강도가 임계값 이하인 경우 통신을 지원하기위해 상기 외부 단말기와 피어-투-피어 접속을 설립하도록 구성되며, 인트라-피코넷 통신을 지원하도록 또한 구성된 콘트롤러를 포함하는 피코넷에서 동작하도록 구성된, 통신 단말기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 파일럿 신호가 임계값 이하인 경우 상기 외부 단말기와 메세지를 교환하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 교환된 메세지의 일부로서 상기 외부 단말기로의 송신을 위해 피코넷 내의 복수의 단말기의 리스트를 생성시키도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 원격 피코넷 내에서 동작하는 상기 외부 단말기로부터, 상기 교환된 메세지의 일부로서, 원격 피코넷 내의 복수의 단말기의 리스트를 수신하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 원격 피코넷 내의 단말기의 리스트를 상기 외부 단말기로 맵핑하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  25. 제 20 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 데이터 레이트 및 송신 전력 레벨을 교섭함으로써 피어-투-피어 접속을 설립하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 피어-투-피어 통신을 확산하기위해 코드를 교섭함으로써 상기 피어-투-피어 접속을 설립하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 인트라-피코넷 통신에 참여하지 않은 경우 상기 외부 단말기로부터의 송신을 검출하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 검출된 송신을 상기 피코넷 내의 단말기로 포워딩하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 제 1 시간 주기 동안 상기 인트라-피코넷 통신에 참여하라는 지시를 수신하고 제 2 시간 주기에서 상기 검출된 송신을 상기 단말기로 포워딩하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 주기는 상기 제 2 시간 주기와 상이한, 통신 단말기.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 검출된 송신을 코드로 확산시키도록 구성된 송신기를 더 포함하는, 통 신 단말기.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 외부 단말기로부터의 송신이 검출되었다고 긍정응답 (acknowledge) 하는 피드백을 상기 외부 단말기로 제공하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  33. 제 20 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 피코넷 내의 단말기로부터의 송신을 수신하고, 상기 수신된 송신을 상기 외부 단말기로 포워딩하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 제 1 시간 주기동안 인트라-피코넷 통신에 참여하라는 지시를 수신하고, 제 2 시간 주기에서 상기 단말기로부터의 송신을 수신하고, 제 3 시간 주기에서 수신된 송신을 상기 외부 단말기로 포워딩 라우팅 (forward route) 하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 시간 주기, 제 2 시간 주기 및 제 3 시간 주기는 서로 모두 상이한, 통신 단말기.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 수신된 송신은 제 1 코드로 확산되고,
    상기 수신기는, 상기 수신된 송신을 상기 제 1 코드로 역확산시키도록 또한 구성되고,
    상기 통신 단말기는 상기 수신된 송신을 제 2 코드로 확산시키도록 구성된 송신기를 더 포함하는, 통신 단말기.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 외부 단말기로 포워딩된 상기 수신된 송신이 상기 외부 단말기에 의해 수신되었음을 나타내는 피드백을 외부 단말기로부터 수신하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  38. 제 33 항에 있어서,
    송신기를 더 포함하고,
    상기 콘트롤러는, 상기 송신기가 상기 수신된 송신을 상기 외부 단말기로 복수회 송신하게함으로써 상기 수신된 송신을 상기 외부 단말기로 포워딩하도록 또한 구성되는, 통신 단말기.
  39. 외부 단말기로부터의 파일럿 신호를 검출하는 수단;
    상기 검출된 파일럿 신호의 강도를 결정하는 수단;
    상기 파일럿 신호 강도가 임계값 이하인 경우 통신을 지원하기 위해 상기 외부 단말기와 피어-투-피어 접속을 설립하는 수단; 및
    인트라-피코넷 통신을 지원하는 수단을 포함하는, 피코넷 내에서 동작하도록 구성된 통신 단말기.
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