KR101024053B1 - 다중 무선 공존과 협동적 인터페이스를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

다중 무선 공존과 협동적 인터페이스를 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 여러 측면들은 단일한 장치 내에 통합되어 있는 복수의 무선 송수신기들 사이에서 공존이 가능하도록 정보를 교환하는 단계, 그리고 복수의 무선 송수신기들 사이에서 송신 및 수신 자원들에 대한 액세스를 제어함으로써 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율하는 단계를 포함하며, 여기서 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나는 교환된 정보에 기초하여 액세스를 제어하도록 선택될 수 있다. 액세스 대역의 제어를 위해 무선 송수신기들 중 하나를 선택하는 것은 프로세싱 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초할 수 있다. 자원들은 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스를 포함할 수 있다. 정보는 복수의 무선 송수신기들 사이의 직렬 버스를 통해 교환될 수 있고, 직렬 버스는 I2C(아이 스퀘어 씨) 다중 마스터 직렬 버스 규격에 따르는 것일 수 있다. 무선 송수신기들의 각각은 하나 또는 다수의 무선 주파수 기술에 따르는 것일 수 있다.

Description

다중 무선 공존과 협동적 인터페이스를 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MULTI-RADIO COEXISTENCE AND A COLLABORATIVE INTERFACE}
본 발명의 일부 실시예들은 통신 시스템들에서의 공존(coexistence)에 관련된 것이다. 더 상세하게는, 본 발명의 일부 실시예들은 다중 무선 공존과 협동적 인터페이스(collaborative interface)를 위한 방법 및 시스템에 관련된 것이다.
전자 통신은 지난 10년에 걸쳐 확산되어 왔다. 전자 통신은 초기에는 데스크톱에 한정되었지만, 최근의 추세는 언제, 어디서나 그리고 점차 어느 장치에서나 통신 연결, 미디어 컨텐츠 및 인터넷 접속을 가능하게 하는 것이다. 현재로서도 이미, 광범위한 통신 기술들 및 관련된 소프트웨어를 채용한 셀룰러 전화기들 또는 개인 디지털 보조기기들(PDA: Personal Digital Assitants)과 같은 모바일 장치들을 아주 쉽게 찾아 볼 수 있다. 예를 들어, 최근의 몇몇 장치들에서는, 모든 기능을 지원하는 웹 브라우저들, 이메일 수신 프로그램들, MP3 재생 프로그램들, 메신저 소프트웨어 및 VoIP(Voice-over-IP)과 같은 특징들을 모두 볼 수 있다.
이러한 '언제, 어디서나' 패러다임과 같은 정신에서, 휴대용 장치들에 저장된 컨텐츠를 다양한 무선 주파수 기술들을 통해 많은 수의 장치들이 이용 가능하게 만드는 쪽으로 추진되고 있다. 예를 들어, 많은 휴대용 미디어 장치들은 예를 들어 컴퓨터 모니터 또는 텔레비전으로 비디오 출력 신호를 제공하도록 구성될 수 있어서, 디지털 사진들의 디스플레이가 가능하게 할 수 있다. 오디오 컨텐츠의 경우에, 하나의 가능성 있는 출력 포맷으로는 저출력 FM 송신 신호가 있을 수 있다. 다중 무선 장치들 또는 컴포넌트들을 포함하는 이러한 기능 집약적인 다목적 휴대용 장치들은 서로 간섭을 일으킬 수 있다.
기존의 전통적인 접근법에 따른 다른 한계점들 및 단점들은 당해 기술 분야의 숙련된 자에게, 본 출원의 나머지 부분들에서 도면들을 참조하여 설명되는 본 발명의 몇몇 측면들과 종래의 시스템들의 비교를 통해 명백해질 것이다.
청구범위에서 더욱 완전하게 설명될, 도면 중의 적어도 하나와 함께 나타내지거나 또는 설명되는 바와 본질적으로 같은, 다중 무선 공존과 협동적 인터페이스를 위한 방법 및 시스템이 제공된다.
일 측면에 따르면, 통신 신호들을 처리하기 위한 방법은,
단일 장치 내에 집적된 복수의 무선 송수신기들 사이에서 공존이 가능하도록 정보를 교환하는 단계; 및
송신 및 수신 자원들에 대한 액세스를 제어함으로써, 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율하는 단계를 포함하며,
상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나는 상기 교환된 정보에 기초하여 상기 액세스를 제어하는 역할에 선정되도록 설정된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 액세스를 제어하는 역할에 관하여 처리 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초하여 상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 송신 및 수신 자원들은 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 정보를 직렬 버스를 통해 교환하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 직렬 버스는 I2C(아이 스퀘어 씨) 다중 마스터 직렬 버스 규격을 따를 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 UMTS, GSM, EDGE, HSDPA, EV-DO, CDMA 2000과 같은 셀룰러 무선 표준들, WiMAX IEEE 802.16, Wibro와 같은 광대역 표준들, 및 WLAN IEEE 802.11, UWB, ZigBee와 같은 단거리 통신 표준들 중 적어도 하나 이상의 표준을 따를 수 있다.
바람직하게는, 상기 교환되는 정보는 패킷 종류, 패킷 우선 순위, 프레임의 시작 시간, 프레임의 종료 시간, 노드의 무선 기술에 특화된 정보, 송신 출력 레벨, 수신된 신호의 강도 표시 정보, 음성 활동 검출 시그널링 그리고 휴면 상태 표시 정보의 여하한 형태의 조합을 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 송수신기들의 우선 순위는 장치 특성(identity)을 적절하게 선정함으로써 할당된다.
바람직하게는, 상기 방법은 상기 교환되는 정보 및 상기 복수의 무선 송수신기들의 하나 또는 다수에 대한 서비스 품질 요구 조건에 기초하여 상기 액세스를 제어하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 무선 LAN 송수신기, 초광대역(UWB) 송수신기, WiMAX 송수신기, 셀룰러 무선 송수신기, 블루투스 송수신기, WiBro 송수신기, GPS 송수신기 또는 ZigBee 송수신기이다.
다른 측면에 따르면, 통신 신호들을 처리하는 시스템은,
하나 또는 다수의 회로들을 포함하며, 상기 하나 또는 다수의 회로들은
단일 장치 내에 집적된 복수의 무선 송수신기들 사이에서 공존이 가능하도록 정보를 교환하는 단계; 및
송신 및 수신 자원들에 대한 액세스를 제어함으로써, 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율하는 단계를 수행할 수 있고,
상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나는 상기 교환된 정보에 기초하여 상기 액세스를 제어하는 역할에 선정되도록 설정된다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 액세스를 제어하는 역할에 관하여 처리 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초하여 상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나를 선택한다.
바람직하게는, 상기 송신 및 수신 자원들은 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스를 포함한다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 정보를 직렬 버스를 통해 교환한다.
바람직하게는, 상기 직렬 버스는 I2C(아이 스퀘어 씨) 다중 마스터 직렬 버스 규격을 따를 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 UMTS, GSM, EDGE, HSDPA, EV-DO, CDMA 2000과 같은 셀룰러 무선 표준들, WiMAX IEEE 802.16, Wibro와 같은 광대역 표준들, 및 WLAN IEEE 802.11, UWB, ZigBee와 같은 단거리 통신 표준들 중 적어도 하나 이상의 표준을 따를 수 있다.
바람직하게는, 상기 교환되는 정보는 패킷 종류, 패킷 우선 순위, 프레임의 시작 시간, 프레임의 종료 시간, 노드의 무선 기술에 특화된 정보, 송신 출력 레벨, 수신된 신호의 강도 표시 정보, 음성 활동 검출 시그널링 그리고 휴면 상태 표시 정보의 여하한 형태의 조합을 포함한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 송수신기들의 우선 순위는 장치 특성(identity)을 적절하게 선정함으로써 할당된다.
바람직하게는, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 교환되는 정보 및 상기 복수의 무선 송수신기들의 하나 또는 다수에 대한 서비스 품질 요구 조건에 기초하여 상기 액세스를 제어한다.
바람직하게는, 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 무선 LAN 송수신기, 초광대역(UWB) 송수신기, WiMAX 송수신기, 셀룰러 무선 송수신기, 블루투스 송수신기, WiBro 송수신기, GPS 송수신기 또는 ZigBee 송수신기이다.
본 발명에 관한 이러한 장점들 그리고 그 밖의 장점들, 측면들 및 신규한 특징들은 이와 관련하여 예시된 실시예들의 세부사항들과 더불어, 다음의 상세한 설명 및 도면들로부터 더 완벽하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면 단일한 장치 내에 통합되어 있는 복수의 무선 송수신기들 사이에서 정보를 교환하고 복수의 무선 송수신기들 사이에서 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율함으로써, 복수의 무선 송수신기들 사이에 무선 공존이 가능해진다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 다중 무선 공존과 협동적 인터페이스(collaborative interface)를 위한 방법 및 시스템에서 찾아 볼 수 있다. 본 발명의 여러 측면들은 단일한 장치 내에 통합되어 있는 복수의 무선 송수신기들 사이에서 공존(coexistence)이 가능하도록 정보를 교환하는 단계, 그리고 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 송신 자원(transmit resource) 및 수신 자원(receive resource)에 대한 액세스를 제어함으로써 송신 자원 및 수신 자원의 공유를 조율(coordinate)하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나는 상기 교환된 정보에 기초하여 액세스를 제어하도록 선택될 수 있다.
상기 액세스 대역의 제어를 위해 상기 무선 송수신기들 중 하나를 선택하는 것은 프로세싱 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초할 수 있다. 상기 자원들은 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스를 포함할 수 있다. 상기 정보는 상기 복수의 무선 송수신기들 사이의 직렬 버스를 통해 교환될 수 있고, 상기 직렬 버스는 I2C(아이 스퀘어 씨라고 읽음) 다중 마스터(multi-master) 직렬 버스 규격에 따르는 것일 수 있다. 상기 무선 송수신기들의 각각은 하나 또는 다수의 무선 주파수 기술에 따르는 것일 수 있다. 상기 교환된 정보는 패킷 형태, 패킷 우선 순위, 프레임의 시작 시간, 프레임의 종료 시간, 노드 무선 기술에 따라 특화된 정보, 송신 출력 레벨, 수신된 신호 강도 지시 정보, 음성 활동 검출 시그널링 및 휴면 상태 표시(sleep status indication)의 여하한 조합을 포함할 수 있다. 상기 복수의 무선 송수신기들의 우선 순위는 장치 개체를 적절하게 선택함으로써 할당될 수 있다. 상기 액세스는 상기 교환된 정보 및 상기 복수의 무선 송수신기들 중의 하나 또는 다수에 대한 서비스 품질(QoS) 요구 조건에 기초하여 제어될 수 있다. 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 무선 LAN 송수신기, 초광대역 송수신기(Ultrawideband transceiver), 와이브로(WiBro) 송수신기 또는 지그비(ZigBee) 송수신기가 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 다중 무선 시스템을 예시하는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 다중 무선 장치(102)가 나타나 있고, 이는 프로세서(104), 메모리(112) 및 복수의 무선 송수신기들을 포함하는데, 이러한 복수의 무선 송수신기들은 무선 송수신기(106a), 무선 송수신기(106b) 및 무선 송수신기(106c)가 예시될 수 있다. 상기 다중 무선 장치(102)는 하나 또는 다수의 안테나들에 통신가능하도록 결합되어 있을 수 있는데, 이러한 안테나들은 안테나(108a) 및 안테나(108b)가 예시될 수 있다. 여기에는 또한 셀룰러 기지국(110a), WiMAX 기지국(110b), 헤드폰들(110c), 무선 근거리 통신망(WLAN) 액세스 포인트(110d) 및 초광대역(UWB) 액세스 포인트(110e)가 나타나 있다.
다중 무선 장치(102)는 하나 또는 다수의 RF 기술들에 따라 무선 주파수(RF: radio frequency) 신호들을 생성하거나 수신하도록 구현될 수 있다. 상기 다중 무선 장치(102)는 상기 프로세서(104) 내에서 예를 들어, 기저대역 신호 처리를 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 프로세서(104)는 다양한 종류의 신호 처리 작업들을 수행하도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘(logic), 회로 조직(circuitry), 명령어 코드(code) 등을 포함할 수 있고, 예를 들어 상기 무선 송수신기들(106a 내 지 106c)의 제어 기능을 포함할 수 있다. 상기 메모리(112)는 상기 프로세서(104) 내지 상기 무선 송수신기들(106a 내지 106c) 1~N에 의해 액세스될 수 있는 데이터 내지는 명령어 코드를 저장하도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘, 회로 조직, 명령어 코드 등을 포함할 수 있다. 상기 무선 송수신기(106a)는 어떤 무선 기술 내지 표준에 따라, 상기 프로세서로부터 전달될 수 있는 기저대역 신호들로부터 RF 신호들 및 중간 주파수들(IF: intermediate signals)을 발생시키도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘, 회로 조직, 명령어 코드 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 무선 송수신기(106a)는 하나 또는 다수의 안테나들, 예를 들어 안테나들(108a 및 108b)을 통해 RF 신호들을 수신하고, 그러한 RF 신호들을 기저대역 신호들로 변환하도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘, 회로 조직, 명령어 코드 등을 포함할 수 있다. 이렇게 생성된 기저대역 신호들은 예를 들어 상기 프로세서(104) 내에서 추후의 처리를 위해 적절하게 포맷될 수 있다. 상기 무선 송수신기들(106b 내지 106c) 2~N은 본질적으로 무선 송수신기(106a)와 유사하나, 다른 종류의 무선 기술들에 따라 동작하는 것일 수 있다. 상기 무선 송수신기들(106a 내지 106c) 1~N은 예를 들어 셀룰러 무선 표준들(UMTS, GSM, EDGE, HSDPA, EV-DO, CDMA 2000 및 기타), 광대역 표준들(예를 들어, WiMAX IEEE 802.16, WiBro) 및 단거리 통신 표준들(WLAN IEEE 802.11, UWB, ZigBee 및 기타 등등)에 맞춰 신호들을 생성하거나 수신할 수 있다. 어떤 경우에서는, 상기 무선 송수신기들(106a 내지 106c)은 예를 들어 그러한 무선 송수신기가 소프트웨어 설정 무선 플랫폼(software-defined radio platform)일 수 있는 경우와 같이, 다수의 무선 주파수 기술들을 따 르도록 구현될 수 있다. 상기 다중 무선 장치(102)에 통신가능하도록 결합되는 상기 복수의 안테나들, 예를 들어 안테나들(108a 및 108b)은 구체적으로는 하나 또는 다수의 무선 송수신기들(106a 내지 106c)에 통신가능하도록 결합된 것일 수 있다. 각각의 무선 송수신기는 적어도 하나의 안테나에 통신가능하도록 결합될 수 있으며, 일부 안테나들은 복수의 무선 송수신기들에 의해 공유될 수도 있다. 각각의 무선 송수신기(106a 내지 106c)는 소정의 RF 기술에 따라, 다른 장치, 예를 들어 셀룰러 기지국(110a), WiMAX 기지국(110b), 블루투스 헤드폰(110c), WLAN 액세스 포인트(110d) 내지는 UWB 액세스 포인트(110e)로 또는 그들로부터 RF 신호들을 수신하고 송신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 상기 다중 무선 장치(102)의 각 구성 요소들은 단일 칩 내에 구현될 수도 있지만, 여러 개의 칩들과 이에 부수되는 회로로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 패킷 트래픽 중재 시스템(packet traffic arbitration system)을 예시하는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 패킷 트래픽 중재 시스템(200)이 나타나 있고, 이는 패킷 트래픽 중재기(packet traffic arbiter)(202), 복수의 무선 송수신기들을 포함하며, 이러한 무선 송수신기들로서는 무선 송수신기(206a 내지 206c) 1~3이 예시될 수 있겠다. 통신 링크들(208a, 208b 및 208c)도 또한 나타나 있다.
상기 패킷 트래픽 중재기(202)는 시스템 내의 복수의 무선 송수신기들의 트래픽 흐름 내지는 무선 자원들에 대한 액세스를 제어하도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘, 회로 조직, 명령어 코드 등을 포함할 수 있다. 상기 무선 송수신기 들(206a, 206b 및 206c)은 본질적으로 도 1에 있는 무선 송수신기들과 유사할 수 있다. 상기 통신 링크들(208a, 208b 및 208c)은 무선 송수신기들과 상기 패킷 트래픽 중재기(PTA) 사이에서 통신들이 허용되도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘, 회로 조직, 명령어 코드 등을 포함할 수 있다.
도 1에 예시되어 있는 바와 같은 다중 무선 시스템들에서는, 무선 송수신기들은 종종 물리적으로 공설(co-located)되어 있다. 어떤 무선 송수신기들은 동일하거나 또는 유사한 주파수 대역들에서 동작할 수도 있다. 표 1은 그러한 예시적인 무선 기술들 및 이들에 관련된 주파수 대역들을 보일 수 있다.
무선 기술 주파수 대역
셀룰러 기반
CDMA/GPRS 824-894 MHz, 800-960 MHz, 1170-1880 MHz,
1850-1900 MHz
W-CDMA/UMTS 2110-2170 MHz
EDGE 824-960 MHz, 1710-1990 MHz
HSDPA 2110-2170 MHz
블루투스 2.0 2.402-2.480 GHz
UWB(및 블루투스 3.0) 3.6-10.1 GHz
WiFi(IEEE 802.11a/b/g/n) 2.4 GHz, 5.15-5.825 GHz
WiMAX/WiBro(IEEE 802.16a) 2.3 GHz, 2.5 GHz, 3.3-3.8 GHz
FM 76-108 MHz
GPS 1.2 GHz, 1.5-1.6 GHz
DVB-H TV 1.6-1.7 GHz
< 표 1 예시적인 주파수 대역들 >
몇몇 경우들에서는, 무선 송수신기들은 동시적인 또는 거의 동시적인 동작으로 인하여, 또는 예를 들어 어떤 한 무선 송수신기가 송신을 하고자 의도하는 동안에 다른 하나의 무선 송수신기가 수신을 하려고 하기 때문에, 서로 간에 간섭이 일어날 수 있다. 이러한 경우들에서, 간섭과, 나아가 손실 패킷으로 이어질 수 있는 오류들을 회피하는 데에 도움이 될 수 있는 중앙 집중식의 트래픽 제어 기능을 구 현하는 것이 바람직할 수 있다.
간섭 회피를 보조할 수 있는 몇몇 해결책들이 이미 존재할 수 있는데, 예를 들어, 2 와이어 인터페이스(2-wire interface), 3 와이어 인터페이스 및 4 와이어 인터페이스이다. 몇몇 경우에서, 이러한 와이어 인터페이스들은 그 성격이 전용적일 수 있다. 그런데 이러한 와이어 인터페이스들은 오직 두 개의 무선 송수신기들 사이에서만 작동할 수 있고, 몇몇 경우에서는 블루투스-WLAN 공존 환경 내지는 안테나 공유 환경을 개선하는 데에 이용될 수 있다. 3 와이어 인터페이스는 예를 들어, IEEE 802.15.2 추천 실시예(Recommended Practice)에 따라, 블루투스-WLAN 공존 환경을 위해 사용될 수 있다. 2 와이어 및 3 와이어 인터페이스 기술들은 복잡한 데이터 관리 데이터를 어떤 중앙 집중식의 관리 장치에 전송하는 것이 불가능할 수 있으며, 또한 어떤 장치가, 예를 들어 다른 장치 상에서 송신 동작이 일어나고 있는 동안에, 자원에 액세스하는 것을 차단하는 기능에 한정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 상기 PTA(202)는 무선 송수신기들(206a, 206b 및 206c)과 상기 통신 링크들(208a, 208b 및 208c)을 통해 정보를 교환할 수 있다. 교환되는 정보는 무선 송수신기들, 예를 들어 무선 송수신기들(206a, 206b 및 206c)에 의한 수신 활동 및 송신 활동을 상기 PTA(202)에 의해 조율하는 데에 이용될 수 있다. 상기 무선 송수신기들 및 PTA(202) 사이에서 바람직한 정보를 교환함으로써, 상기 PTA(202)는 트래픽 충돌을 줄이거나 또는 제거할 수 있고 효율은 늘릴 수 있는 조율 알고리즘들(coordination algorithms)을 채택할 수 있다. 몇몇 경우에서는, 이러한 조율은 핸드오버 결정들(handover decisions)을 내리는 데에, 예를 들어 어떤 전화 통화를 셀룰러 무선 송수신기로부터, 단거리 무선 송수신기, 예를 들어 WLAN을 통한 VoIP(Voice-over-IP)로 핸드오버할 것인지를 결정하는 동작에서 도움을 줄 수 있다. 무선 송수신기들에 의한 저출력 활동들의 조율은 추가적인 장점이 될 수 있다. 예를 들어, 근처의 노드들을 찾아 스펙트럼을 스캐닝하는 동작, 또는 근처의 액세스 포인트 내지 기지국에 주기적인 메시지들을 보내는 동작, 또는 브로드캐스트된 정보를 수신하는 동작은 만약 무선 송수신기들이 잘 조율된다면 더욱 효율적으로 상기 무선 송수신기들에 의해 실현될 수 있을 것이다. 이러한 저출력 동작들에서의 간섭의 감소뿐 아니라, 활동성 송신 및 수신 활동들에서의 감소는 전력 소비를 줄일 수 있고 배터리 수명, 예를 들어 대기 시간을 늘릴 수 있다. 몇몇 경우들에서는, 바람직한 무선 송수신기의 조합 및 파라미터들을 시의적절하게 선택함으로써, 예를 들어 블루투스 프레임들을 수신하면서, 적절한 송신 출력 레벨을 선택하여 동시적으로 WLAN 수신 확인(ACK) 패킷들의 송신을 가능하게 할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 다중 무선 공존 시스템(multi-radio coexistence system)을 예시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 공존 시스템(300)이 직렬 버스(302)와 복수의 무선 송수신기들을 포함하는 것으로 나타나 있고, 무선 송수신기들에 관하여는 무선 송수신기들(306a 내지 306f)이 예시될 수 있겠다. 상기 직렬 버스(302)는 직렬 데이터 라인과 직렬 클럭 라인을 포함할 수 있다. 직렬 데이터 라인은 풀업 저항(304a)을 통해 공급 전압(Vdd)과 결합되어 있을 수 있고, 직렬 클럭 라인은 풀업 저항(304b)을 통해 공급 전압(Vdd)과 결합되어 있 을 수 있다.
복수의 무선 송신기들, 예를 들어 무선 송수신기들(306a 내지 306f)은 소정의 무선 주파수 기술 내지 표준에 따라, 프로세서로부터 전달받는 것일 수 있는 기저대역 신호들로부터 RF 신호들 및 중간 주파수(IF) 신호들을 발생시키도록 구현될 수 있는 적절한 논리 알고리즘, 회로 조직, 명령어 코드 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 송수신기들(306a 내지 306f)은 예를 들어, 각자 서로에 대해 통신을 할 수 있고, 특히 몇몇 경우들에서는, 상기 직렬 버스(302)를 통해 다른 장치들과 통신을 하도록 구현될 수 있다.
대부분의 경우에서는, 어떤 하나의 무선 송수신기, 예를 들어 상기 무선 송수신기들(306a 내지 306f) 중 어느 하나가, 상기 시스템 내에서의 어떤 필요에 따라, 패킷 트래픽 중재기(PTA)로서 역할을 맡을 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 점에서, 상기 PTA는 활성 노드들(active nodes) 중에서 선택될 수 있다. 몇몇 경우에서는, 상기 PTA는 비활성 무선 송신기가 될 수도 있는데, 그러한 비활성 무선 송수신기는 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 조율을 할 수 있는 충분한 여분의 프로세싱 능력을 가진 경우일 수 있다. PTA 노드, 예를 들어 도 3에 예시된 바와 같이 무선 송수신기(306c)는, 복수의 무선 송수신기들의 활동들을 조율함으로써 그들 사이의 간섭을 최소화할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 무선 스펙트럼에 대한 액세스는 PTA에 의해 시간 슬롯 기준을 통하여 제어될 수 있다(예를 들어, 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access)의 경우에). 다른 실시예에서는, 공간 상의 자원들, 예를 들어 안테나들(108a 및 108b) 내지는 주파수 대역들 에 대한 액세스가 제어될 수 있다. 일반적으로, PTA는 여하한 이용 가능한 무선 자원들에 대한 액세스도 제어할 수 있다. 이러한 액세스는 여하한 가짓수의 성능 내지 우선 순위 기준들, 예를 들어, 요구되는 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 수준에 따라 승인될 수 있다.
효율적인 자원 공유를 달성할 수 있도록, 상기 PTA는 다른 노드들, 예를 들어 무선 송수신기들(306a 내지 306f)로부터 바람직하고 적절한 정보를 수신할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 교환될 수 있는 파라미터들에는 패킷 종류, 패킷 우선 순위, 프레임들의 시작 시간, 프레임들의 종료 시간, 바람직한/현재의 송신 출력 레벨, 현재 수신된 신호 강도 표시 정보(RSSI: received signal strength indication), 음성 활동 검출 시그널링(voice activity detection signaling), 노드의 무선 기술에 특화된 정보 내지는 휴면 상태 표시자(sleep status indicator)가 포함될 수 있지만, 여기에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 블루투스 기능이 있는 무선 송수신기에 대해서는, 이러한 무선 송수신기는 공통적인 연결 형태들 및 관련 패킷 종류들을 지원할 수 있다. 예를 들어, 동기식 접속 지향(SCO: synchronous connection-oriented) 논리적 전송 연결, 확장된 SCO(eSCO) 논리적 전송 연결 내지 비동기식 접속 지향(ACO: asynchronous connection oriented) 논리적 전송 연결 등이다. 이러한 블루투스의 예에서, 노드의 무선 기술에 특화된 정보는 무선 송수신기가 마스터의 역할을 맡아 동작하는 중인지, 아니면 슬레이브의 역할을 맡아 동작하는 중인지 여부, 현재의 도약 주파수 및 다음 차례의 도약 주파수가 어떤 주파수가 될 것인지, 질의 모드(inquiry mode)인지 등을 알 려주는 정보 및 그 밖의 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다중 무선 시스템 내의 복수의 무선 송수신기들 중의 하나가 PTA의 역할을 맡을 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 도 3에서 예시된 바와 같은 경우에, 이는 예를 들어 무선 송수신기(306c)가 될 수 있다. 시간 상의 다른 시점에서, 이 역할은 예를 들어 상기 무선 송수신기들(306a 내지 306f) 중에서 선정된 또 다른 무선 송수신기가 될 수도 있다. 다수의 마스터 노드들이 제공되는 직렬 버스는 다중 마스터 버스(multi-master bus)라고도 일컬어 질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 예시적인 직렬 버스(302)는 I2C(아이 스퀘어 씨) 직렬 버스로 구현될 수 있는데, 이는 본질적으로 다중 마스터 버스라고 할 수 있다.도 3에 예시된 바의 경우처럼, 상기 I2C 직렬 버스(302)는 직렬 데이터 라인과 직렬 클럭 라인을 포함하는데, 이들은 앞서 설명된 바와 같이 정보의 교환이 가능하게 할 수 있도록 복수의 무선 송수신기들(306a 내지 306f)과 통신가능하도록 결합될 수 있다. 물리 계층 수준에서 볼 때, 이러한 직렬 데이터 라인과 직렬 클럭 라인 모두는 오픈 드레인(open-drain) 방식의 설계로 구현될 수 있고, 바이아싱 저항들(biasing resistors)이 필요할 수 있다. 바이아싱은 풀업 저항들(304a 및 304b)에 의해 제공될 수 있다. 이러한 풀업 저항들(304a 및 304b)은 상기 라인들이 만약 플로팅 상태로 되었을 때에 논리 값 1/하이 상태에 상응한다고 볼 수 있는 전압 Vdd로 유지되는 것을 보장할 수 있다. 상기 I2C 직렬 버스(302) 상의 시그널링은 각각 상황에 맞게 어떤 한 라인을 논리 값 0 상태까지 풀링다운(pulling-down) 함으로써 달성될 수 있다. 어떤 한 휴면(sleeping) 상태의 노드, 예를 들어 무선 송수신기(306b)는 단지 아무것도 하지 않은 수 있는데, 따라서 상기 라인을 논리 1에서 플로팅되게 할 수 있다. 본 발명에 따른 다양한 실시예들에 따르면, 다른 적절한 버스 설계 방식들이 상기 I2C 직렬 버스(302)를 대체할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 다중 무선 공존 시스템의 순서도이다. 단계(402)에서 알고리즘을 초기화한 후에, 바람직한 우선 순위 특성에 따라 무선 송수신기들, 예를 들어 도 3에 예시된 바와 같은 무선 송수신기들(306a 내지 306f) 중에서 마스터 노드가 결정될 수 있다. I2C 직렬 버스, 예를 들어 직렬 버스(302)가 사용될 수 있는 경우들에서는, 시스템 내의 무선 송수신기들 사이의 우선 순위는 각 송수신기들의 장치 어드레스에 기초하여 구축될 수 있다. 기본적인 I2C 프로토콜은 상대적으로 낮은 장치 어드레스는 상대적으로 높은 장치 어드레스를 가진 경우보다 버스에 대해 좀더 높은 액세스 우선 순위를 가질 수 있는 방식일 수 있다. 그래서, 상기 시스템 내의 무선 송수신기들은 상황에 따라서, 예를 들어 요구되는 서비스 품질 기준에 따라, 우선 순위가 매겨질 수 있다. 단계(406)에서는, 상기 무선 송수신기들은 장치 어드레스들이 할당될 수 있고, 단계(408)에서는, 데이터의 교환이 이제 상기 무선 송수신기들 사이에서, 상기 직렬 버스, 예를 들어 직렬 버스(302)를 통해 일어날 수 있다. 만약 상기 무선 송수신기들 사이의 트래픽 우선 순위들이 변경될 수 있는 경우, 또는 그렇게 될 때에는, 단계(410)에서, 상기 무선 송수신기들은 버스에 대해 연결을 해제(release)하고, 위의 단계들에 따라 어 드레스들의 할당을 다시 시작할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다중 무선 공존과 협동적 인터페이스를 위한 방법 및 시스템은, 공존(coexistence)을 가능하게 할 수 있도록 하나의 단일 장치, 예를 들어 다중 무선 장치(102) 내에 집적된 복수의 무선 송수신기들, 예를 들어 무선 송수신기들(106a 내지 106c) 사이에서 정보를 교환하는 단계와, 상기 복수의 무선 송수신기들, 예를 들어 무선 송수신기(106a 내지 106c) 사이에서, 송신 자원 및 수신 자원에 대한 액세스를 제어함으로써, 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나, 예를 들어 무선 송신기(306c) 또는 패킷 트래픽 중재기(202)가 상기 교환된 정보에 기초하여, 상기 액세스를 제어하는 역할에 선정될 수 있게 구현될 수 있다.
상기 무선 송수신기들 중의 하나를 액세스 대역의 제어를 하도록 선택하는 것은 도 3에서 설명되는 바와 같이 프로세싱 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초할 수 있다. 상기 자원들에는 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스가 포함될 수 있다. 상기 정보는 상기 복수의 무선 송수신기들, 예를 들어 무선 송신기들(306a 내지 306f) 사이에서 직렬 버스(302)를 통해 교환될 수 있으며, 여기서 상기 직렬 버스는 도 3에서 예시된 바와 같은 I2C(아이 스퀘어 씨) 다중 마스터 직렬 버스 방식에 호응하는 것일 수 있다. 상기 무선 송수신기들의 각각은 하나 또는 다수의 무선 주파수 기술에 따를 수 있다. 상기 교환되는 정보에는 도 3에서 설명되었던 것과 같이, 패킷 종류, 패킷 우선 순위, 프레임의 시작 시간, 프레임의 종료 시간, 노드의 무선 기술에 특화된 정보, 송신 출력 레벨, 수신된 신호의 강도 표시 정보, 음성 활동 검출 시그널링 그리고 휴면 상태 표시 정보의 여하한 형태의 조합이 포함될 수 있다. 상기 복수의 무선 송수신기들의 우선 순위는 도 3에서 설명되었던 바와 같이, 장치의 특성(identity), 예를 들어 우선 순위 및 기타 수치 값들을 적절하게 선택함으로써 할당될 수 있다. 상기 액세스는 상기 교환되는 정보 및 복수의 무선 송수신기들, 예를 들어 무선 송수신기들(306a 내지 306f) 중 하나 또는 다수의 서비스 품질(QoS) 요구 조건에 기초하여 제어될 수 있다. 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 무선 LAN 송수신기, 초광대역(UWB) 송수신기, WiMAX 송수신기, 셀룰러 무선 송수신기, 블루투스 송수신기, WiBro 송수신기 또는 ZigBee 송수신기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 기계적 판독가능한 스토리지(machine-readable storage)를 포함할 수 있으며, 여기에는 기계 장치에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 코드부(code section)를 갖는 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있어서, 그 기계 장치로 하여금 다중 무선 공존 및 협동적 인터페이스에 관하여 본 명세서에서 상술한 바와 같은 단계들을 수행하도록 한다.
각각의 경우에 따라서, 본 발명은 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들을 조합한 형태로 실현될 수 있다. 본 발명은 적어도 하나의 컴퓨터 시스템 안에 중앙 집중된 방식으로 구현될 수도 있고, 서로 다른 요소들이 여러 개의 상호 연결된 컴퓨터 시스템들에 걸쳐 퍼져있는 분산된 방식으로 구현될 수도 있다. 여기에 설명된 방법들을 수행할 수 있도록 설계된 어떠한 형태의 컴퓨터 시스템 또는 기타 장치도 적합하다. 통상적인 하드웨어와 소프트웨어의 조합은 컴퓨터 프로그램이 탑재된 범 용 컴퓨터 시스템이 될 수 있으며, 이때 상기 컴퓨터 프로그램은 로딩되어 실행될 경우에 상기 컴퓨터 시스템을 제어하여, 이 컴퓨터 시스템이 여기에서 설명한 방법들을 수행할 수 있게 한다.
본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 내장될 수 있다. 이때, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 여기서 설명한 방법들의 구현을 가능하게 하는 모든 특징들을 모두 포함하며, 컴퓨터 시스템에 탑재될 경우에는 그러한 방법들을 수행할 수 있다. 본 발명의 맥락에서 컴퓨터 프로그램이란, 어떠한 종류의 언어, 코드 또는 표기법으로 나타낸, 일단의 명령에 관한 어떠한 종류의 표현을 뜻한다. 이때, 상기 일단의 명령들이란, 정보 처리 능력을 가진 시스템이 어떤 특정한 기능을 직접적으로, 또는 다음의 (a) 다른 프로그램 언어, 코드나 표기법으로 컨버젼(conversion)되거나, (b) 상이한 물질적인 형태로 재생산을 각각 거치거나 또는 두 가지 모두를 거친 후에, 수행하도록 의도된 것들을 말한다.
본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상에서 벗어남이 없이, 다양한 변경이 이뤄질 수 있고 또한 균등물들이 치환될 수 있다는 점은 당해 기술 분야에 숙련된 자들에게 이해될 것이다. 추가적으로, 본 발명의 사상에서 벗어남이 없이, 특정한 상황이나 물적 요건을 본 발명의 지침에 맞게 조절할 수 있도록 다양한 개조가 이뤄질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명은 첨부된 청구 범위의 사상 내에 들어오는 모든 실시예들을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 다중 무선 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 패킷 트래픽 중재 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 다중 무선 공존 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 다중 무선 공존 시스템의 순서도이다.

Claims (10)

  1. 단일 장치 내에 집적된 복수의 무선 송수신기들 사이에서 공존이 가능하도록 정보를 교환하는 단계; 및
    송신 및 수신 자원들에 대한 액세스를 제어함으로써, 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나는 상기 교환된 정보에 기초하여 상기 액세스를 제어하는 역할에 선정되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 액세스를 제어하는 역할에 관하여 처리 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초하여 상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 송신 및 수신 자원들은 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 정보를 직렬 버스를 통해 교환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 직렬 버스는 I2C(아이 스퀘어 씨) 다중 마스터 직렬 버스 규격을 따를 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 무선 송수신기들의 각각은 UMTS, GSM, EDGE, HSDPA, EV-DO, CDMA 2000과 같은 셀룰러 무선 표준들, WiMAX IEEE 802.16, Wibro와 같은 광대역 표준들, 및 WLAN IEEE 802.11, UWB, ZigBee와 같은 단거리 통신 표준들 중 적어도 하나 이상의 표준을 따를 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 방법.
  7. 통신 신호들을 처리하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은
    하나 또는 다수의 회로들을 포함하며,
    상기 하나 또는 다수의 회로들은
    단일 장치 내에 집적된 복수의 무선 송수신기들 사이에서 공존이 가능하도록 정보를 교환하는 단계; 및
    송신 및 수신 자원들에 대한 액세스를 제어함으로써, 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 송신 및 수신 자원들의 공유를 조율하는 단계를 수행할 수 있고,
    상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나는 상기 교환된 정보에 기초하여 상기 액세스를 제어하는 역할에 선정되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 액세스를 제어하는 역할에 관하여 처리 능력 또는 통신의 우선 순위에 기초하여 상기 복수의 무선 송수신기들 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 송신 및 수신 자원들은 주파수 대역들, 시간 슬롯들 및 안테나 액세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 시스템.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 하나 또는 다수의 회로들은 상기 복수의 무선 송수신기들 사이에서 상기 정보를 직렬 버스를 통해 교환하는 것을 특징으로 하는 통신 신호 처리 시스템.
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