KR102285440B1 - 시분할 이중 통신에서 간섭 - Google Patents

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KR102285440B1
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하난 레이저로비치
아사프 몬사 체르몬
Original Assignee
디-펜드 솔루션스 에이디 엘티디.
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Abstract

본 명세서는 두 노드들 간의 무선 시분할 이중 통신 링크를 해지(disconnect)하기 위한 방법을 제공한다. 제1 노드는 상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하고, 제2 노드는 상기 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송한다. 상기 제1 노드는 상기 제1 노드의 시간 슬롯 동안 서로 다른 각 주파수 대역에서 전송한다. 상기 방법은 상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격(interval)으로 세분화하는(sub-dividing) 단계; 및 상기 시간 간격 동안 각각의 해지(disconnect) 신호를 전송하는 단계를 포함한다. 각각의 연결 해지 신호는 상기 제1 노드에 의해 사용되는 주파수 대역 상에서 전송된다. 상기 해지 신호는 적어도 두 시간 간격 동안 서로 다른 주파수 대역 상에서 전송된다.

Description

시분할 이중 통신에서 간섭
관련 출원들
본 출원은 2018년 7월 22일에 출원된 이스라엘 특허 출원번호 260726에 대한 우선권을 주장하며, 이 출원의 개시 내용은 전체가 참조로서 본 명세서에 통합된다.
본 출원은 또한 "시분할 이중 통신에서 간섭"이라는 제목으로 함께 출원된 미국 특허 출원 (변호사 문서 번호 78381)과 관련되며, 이 출원의 개시 내용은 전체가 참조로서 본 명세서에 통합된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 본 발명은 시분할 이중 통신에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 배타적이지는 않지만, 시분할 이중 통신의 간섭에 관한 것이다.
TDD (Time Division Duplex) 통신에서, 네트워크 노드에 의한 전송은 서로 다른 시간 슬롯으로 분리된다. 어떤 경우에 있어서, 노드들은 서로 다른 전송 방식을 사용한다. 예를 들어, 하나의 노드는 주파수 호핑 패킷을 전송하는 반면 두 번째 노드는 할당된 각 시간 슬롯 동안 고정된 주파수 패킷을 전송한다.
시분할 듀플렉싱(duplexing)은 업링크 및 다운링크 데이터 레이트의 비대칭이 있는 경우에 강력한 이점이 있다. 업링크 데이터의 양이 증가하면 더 많은 통신 용량이 동적으로 할당될 수 있으며, 트래픽 부하가 더 가벼워지면 용량은 빼앗길 수 있다.
어떤 경우에 있어서, 광대역 재밍(jamming) 신호들은 통신 업링크 및/또는 다운링크 통신을 방해하는 데 사용된다. 노드 A로부터의 전송이 노드 B의 수신을 방해하기 위해 광대역 재밍 신호가 노드 B로 전송된다. 상기 재밍 신호는 고 대역폭(BW) 노이즈 신호 (예: 백색 가우시안 노이즈) 또는 기타 광대역 신호(예: 실제 데이터 또는 처프(chirp) 신호)일 수 있다.
광대역 재밍 솔루션의 한 가지 단점은 해당 지역에서 다른 통신 링크에 대한 간섭 가능성이다. 또 다른 단점은 전력 손실이다, 그 이유는 전력이 전체 대역폭에 분산되기 때문이다. 또한, 재밍 솔루션은 연결 해지(disconnect) 명령을 사용하지 않으므로, 노드 A의 노드 B의 수신에서 비트 에러 레이트(BER)을 높여 두 노드의 연결을 끊을 수 있다.
이 문제에 대한 또 다른 접근법은 노드 A에 의해 사용되는 잘 알려진 모든 주파수에서 병렬적으로 노드 A 시간 슬롯 동안 펄스 재밍 신호를 전송하는 것이다. 위 솔루션의 단점은 여전히 전력의 손실이다, 그 이유는 전력이 노드 A의 전체 주파수 범위에 분산되어 있기 때문이다. 또한, 이전 솔루션에서와 같이, 이 재밍 기법은 연결 해지 명령을 포함하지 않는다.
추가적인 배경 기술은 다음을 포함한다.
[1] M. Karlsson et al.,"Jamming a TDD Point-to-Point Link Using Reciprocity-Based MIMO", IEEE Transactions on Information Forensics and Security, 12(12), pp. 2957- 2970, 11 July 2017.
[2] International Patent Application Publication No. WO 93/26124.
[3] K. Grover et al., "Jamming and Anti-jamming Techniques in Wireless Networks: A Survey", International Journal of Ad Hoc and Ubiquitous Computing Volume 17 Issue 4, Pages 197-215, December 2014.
[4] International Patent Application Publication No. WO 93/22850.
[5] K. Parlin, "Jamming of Spread Spectrum Communications Used in UAV Remote Control Systems", TALLINN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY School of Information Technologies, 2017.
본 발명의 실시 예들은 노드들 (여기서는, 노드 A로 표시됨) 중 적어도 하나가 할당된 서로 다른 시간 슬롯 동안 서로 다른 각각의 주파수 대역에서 전송한다(주파수 호핑). 노드 A에 의한 전송은 노드 A에 할당된 각 시간 슬롯 동안 일련의 고전력 짧은 연결 해지 신호를 전송함으로써 간섭을 받는다. 각 연결 해지 신호는 노드 A 시간 슬롯 내 각 시간 간격 동안 전송된다. 연결 해지 장치는 주어진 시간 간격에서 단일의 노드 A 주파수 대역만을 통해 전송하기 때문에, 연결 해지 신호의 전송 전력은 노드 A 시간 슬롯의 일부 동안 각 주파수 대역에서 최대화될 수 있다. 선택적으로, 연결 해지 신호는 연결 해지 명령으로 변조되며, 노드 B에 의해 수신되면 노드 B가 노드 A에서 연결 해지된다.
선택적으로, 연결 해지 신호는 미리 정의된 패턴 및/또는 노드 A와 노드 B 간의 통신에 간섭을 주는 것으로 목적된 노이즈 신호일 수 있다.
일부 실시 예에서, 연결 해지 신호는 주어진 시간 간격 동안 하나 이상의 주파수 대역을 통해 전송된다. 이 실시 예에서 전송 전력은 다수의 주파수 대역들로 분할됨에도 불구하고, 연결 해지 신호가 전체 노드 A 주파수 범위를 포함하는 경우보다 높다.
본 발명의 일부 실시 예의 제1 측면에 따르면, 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송하는 제2 노드 사이의 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하는 방법이 제공된다. 상기 제1 노드는 시간 슬롯 동안 서로 다른 각 주파수 대역에서 전송한다. 상기 방법은 상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하는(sub-dividing) 단계; 및 시간 간격 동안 각각의 연결 해지 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
각각의 연결 해지 신호는 제1 노드에 의해 사용되는 주파수 대역 상에서 전송된다. 상기 연결 해지 신호는 적어도 두 시간 간격 동안 서로 다른 주파수 대역에서 전송된다.
본 발명의 일부 실시 예의 제2 측면에 따르면, 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별도의 시간 슬롯 동안 전송하는 제2 노드 사이의 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 장치가 제공된다. 제1 노드는 시간 슬롯 동안 서로 다른 각 주파수 대역에서 전송한다. 상기 장치는 신호 생성기 및 무선 송신기를 포함한다. 상기 신호 생성기는 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하고 다수의 시간 간격 동안 각각의 연결 해지 신호를 생성한다. 각각의 연결 해지 신호는 각각의 주파수 대역을 차지한다. 연결 해지 신호는 적어도 두 시간 간격 동안 서로 다른 주파수 대역 상에 있다. 무선 송신기는 각 시간 간격에서 연결 해지 신호를 전송한다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 적어도 하나의 시간 간격에 대해 연결 해지 신호는 데이터 변조된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 적어도 하나의 시간 간격에 대해 연결 해지 신호는 제2 노드에 대한 연결 해지 명령으로 변조된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 적어도 하나의 시간 간격에 대해 연결 해지 신호는 슈도-랜덤(pseudo-random) 데이터 시퀀스로 변조된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 적어도 하나의 시간 간격에 대해 연결 해지 신호는 미리 정의된 재밍 신호 및 랜덤 노이즈 신호 중 하나이다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 제2 노드에 의한 전송이 모니터링되고, 모니터링된 전송에 기초하여 제1 노드의 다가오는 시간 슬롯이 예측된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 제2 노드에 의한 전송 중단이 검출될 때 연결 해지 신호의 전송이 개시된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 제2 노드에 의한 전송이 제1 및 제2 노드 간의 통신 단절을 식별하기 위해 분석되고, 이러한 단절이 식별되면 직접 통신이 제2 노드와 확립된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 각각의 주파수 대역은 주파수 대역의 특정 목록으로부터 선택된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 연결 해지 신호는 단일의 시간 슬롯 동안 제1 노드에 의해 사용되는 전체 주파수 범위에 걸쳐 전송된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 제1 노드는 알려진 순서의 주파수 대역으로 전송하고, 연결 해지 신호는 알려진 순서로 전송된다. 전송된 연결 해지 신호의 순서의 위상은 연결 해지 신호 중 하나를 알려진 순서를 벗어난 주파수 대역에서 전송하고 알려진 순서로 후속 연결 해지 신호 전송을 계속함으로써 변경된다. 이 위상 변화는 전송에 간섭을 주면서 두 번 이상 수행될 수 있다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 제1 노드에 의해 사용되는 전체 주파수 범위는 제1 노드의 단일 시간 슬롯 동안 연결 해지 신호에 의해 간섭을 받는다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 연결 해지 신호에 대한 각각의 주파수 대역은 제1 노드에 의해 사용되는 주파수 범위에 걸쳐 연속적인 주파수 대역으로서 선택된다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 적어도 2 개의 연결 해지 신호가 적어도 하나의 시간 간격 동안 주파수 대역 각각에서 병렬로 전송된다. 병렬로 전송되는 연결 해지 신호의 수는 총 주파수 대역의 수보다 적다.
본 발명의 제1 측면 또는 제2 측면의 일부 구현에 따르면, 주파수 대역의 제1 서브 세트는 제1 노드의 시간 슬롯 동안 전송되고 주파수 대역의 제2 서브 세트는 제1 노드의 후속 시간 슬롯 동안 전송된다.
본 발명의 일부 실시 예의 제3 측면에 따르면, 무선 시분할 이중 통신에 간섭을 주는 장치를 제어하는 방법이 제공된다. 시분할 이중 통신은 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 제1 노드와 제2 노드에 할당된 개별 시간 슬롯 동안 전송하는 제2 노드 사이의 통신이다.
제1 노드는 시간 슬롯 동안 서로 다른 각 주파수 대역에서 전송한다. 상기 방법은 수신기를 사용하여 제2 노드로부터 무선 전송을 수신하는 단계; 수신된 전송에 기초하여 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 결정하고 결정된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분하는 단계; 및 복수의 시간 간격 동안 각각의 연결 해지 신호를 전송하도록 장치에 지시하고, 각각의 연결 해지 신호는 복수의 주파수 대역 중 각각 하나를 통해 전송되며, 여기서 적어도 2 개의 시간 간격 동안 연결 해지 신호는 다른 주파수 대역 상에서 전송된다.
본 발명의 일부 실시 예의 제4 측면에 따르면, 무선 시분할 이중 통신 링크에 간섭을 주는 무선 연결 해지 장치에 대한 제어기가 제공된다. 시분할 이중 통신은 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송하는 제2 노드 사이이다. 제1 노드는 시간 슬롯 동안 서로 다른 각 주파수 대역에서 전송한다. 상기 장치는 제2 노드로부터 무선 전송을 수신하는 수신기; 신호 분석기: 수신된 전송에 기초하여 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 결정하고; 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하고; 및 연결 해지 장치가 복수의 시간 간격 동안 각각의 연결 해지 신호를 전송하도록 지시함. 연결 해지 신호 각각은 복수의 주파수 대역들 중 각각 하나를 통해 전송되며, 여기서 적어도 2개의 시간 간격들에 대해 연결 해지 신호는 서로 다른 주파수 대역 상에서 전송된다.
본 발명의 제3 측면 또는 제4 측면의 일부 구현에 따르면, 연결 해지 신호의 생성을 위한 적어도 하나의 신호 파라미터는 장치에 제공된다. 본 발명의 제3 측면 또는 제4 측면의 일부 추가 구현에 따르면, 신호 파라미터는 전송할 연결 해지 신호의 타입; 연결 신호로 변조하기 위한 데이터; 시간 슬롯의 지속기간(duration); 시간 간격의 각 지속기간; 연결 해지 신호에 대한 각각의 주파수 대역; 연결 해지 신호에 대한 각각의 전송 전력; 및 병렬로 전송할 다수의 연결 해지 신호를 포함한다.
본 발명의 제3 측면 또는 제4 측면의 일부 구현들에 따르면, 상기 장치는 제1 노드로부터 제2 노드를 연결 해지하기 위한 연결 해지 명령을 연결 해지 신호들 중 적어도 하나를 통해 전송하도록 지시된다.
본 발명의 제3 측면 또는 제4 측면의 일부 구현들에 따르면, 제1 노드와 제2 노드들 간의 통신 단절은 수신된 전송들로부터 검출되고, 상기 장치는 제2 노드와의 직접 통신을 확립하도록 지시된다.
본 발명의 효과는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명된다.
본 발명의 일부 실시 예는 첨부하는 도면을 참조하여 단지 예로서 본 명세서에서 설명된다. 이하 도면을 구체적으로 참조하면, 도시된 세부 사항은 본 발명의 실시 예에 대한 예시적인 설명을 위한 것이라는 점이 강조된다. 이와 관련하여, 도면과 함께 취해지는 설명은 본 발명의 실시 예가 어떻게 수행될 수 있는지 당업자에게 명백하다.
도 1은 노드 A와 노드 B 사이의 TDD 통신 링크에 간섭을 주기 위한 예시적인 시나리오를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 방법의 단순화된 흐름도이다.
도 3A 내지 도 5는 본 발명의 각각의 예시적인 실시 예에 따른 TDD 통신 링크에 간섭을 주는데 사용되는 통합된 연결 해지 신호를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 연결 해지 장치의 단순화된 블록도이다.
도 7A 내지 도 7C는 TDD 통신 링크에 대한 각각의 타이밍 시나리오를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 연결 해지 장치를 제어하기 위한 방법의 단순화된 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 연결 해지 장치에 대한 제어기의 단순화된 블록도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 연결 해지 장치의 단순화된 블록도이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및/또는 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 설명된 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 예의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 예시적인 방법 및/또는 재료가 아래에 설명된다. 상충되는 경우, 정의를 포함한 특허 명세서가 우선한다. 또한, 재료, 방법 및 예시들은 예시일 뿐이며 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방법 및/또는 시스템의 구현은 선택된 작업을 수동으로, 자동으로 또는 이들의 조합으로 수행하거나 완료하는 것을 포함할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 방법 및/또는 시스템의 실시 예의 실제 계측 및 장비에 따라, 여러 선택된 작업이 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 또는 운영 체제를 사용하는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따라 선택된 작업을 수행하기 위한 하드웨어는 칩 또는 회로로 구현될 수 있다. 소프트웨어로서, 본 발명의 실시 예에 따른 선택된 작업은 임의의 적합한 운영 체제를 사용하는 컴퓨터에 의해 실행되는 복수의 소프트웨어 명령으로서 구현될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시 예에서, 본 명세서에 설명된 바와 같은 방법 및/또는 시스템의 예시적인 실시 예에 따른 하나 이상의 작업들은 복수의 명령을 실행하기 위한 컴퓨팅 플랫폼과 같은 데이터 프로세서에 의해 수행된다. 선택적으로, 데이터 프로세서는 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 휘발성 메모리(volatile memory) 및/또는 명령 및/또는 데이터를 저장하기 위한 비 휘발성 저장 장치(예를 들어, 자기 하드-디스크 및/또는 이동식 매체)를 포함한다.
선택적으로, 네트워크 연결도 제공된다. 디스플레이 및/또는 키보드 또는 마우스와 같은 사용자 입력 장치도 선택적으로 제공된다.
본 발명의 일부 실시 예에서, 본 발명은 시분할 이중 통신에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 배타적이지는 않지만 시분할 이중 통신에 간섭을 주는 것에 관한 것이다.
TDD 통신 링크는 드론과 같은 무인 항공기 (unmanned aerial vehicle, UAV)와 컨트롤러 사이의 무선 통신에 자주 사용된다. TDD는 다운링크 (UAV에서 컨트롤러로)에 대한 업링크 통신(컨트롤러에서 UAV로)의 전형적인 비대칭성 때문에 이 용도에 특히 적합하다.
본 발명의 실시 예는 2개의 노드들 연결을 해지하기 위해 2개의 노드들 사이의 시분할 이중 통신 링크에 간섭을 준다. 목적은 영역 내 다른 통신 링크에 대한 간섭을 최소화하면서 이러한 연결 해지를 수행하는 것이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시 예를 상세하게 설명하기 전에, 본 발명은 그 적용이 다음 설명에서 제시된 및/또는 도면 및/또는 실시 예에서 예시된 구성 요소 및/또는 방법의 배열과 구조의 세부 사항에 반드시 제한되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시 예가 가능하거나 또는 다양한 방식으로 실행 또는 수행될 수 있다.
본 발명은 시스템, 방법 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 프로세서가 본 발명의 측면들을 수행하게 하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 (또는 매체)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 명령 실행 장치에 의해 사용하기 위한 명령을 보유하고 저장할 수 있는 유형의 장치일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 예를 들어, 전자 저장 장치, 자기 저장 장치, 광학 저장 장치, 전자기 저장 장치, 반도체 저장 장치, 또는 이들의 임의의 적절한 조합일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 보다 구체적인 예의 전체 목록은 다음을 포함한다: 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, RAM (Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), 지울 수 있는 프로그래밍 읽기 전용 메모리 (EPROM 또는 플래시 메모리), 정적 랜덤 액세스 메모리 (SRAM), 휴대용 컴팩트 디스크 읽기 전용 메모리 (CD-ROM), 디지털 다목적(versatile) 디스크 (DVD), 메모리 스틱, 플로피 디스크, 펀치 카드 또는 그루부에 기록된 명령을 갖는 돌출 구조와 같은 기계적으로 인코딩된 장치 및 전술한 임의의 적절한 조합. 여기에 사용된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 전파 또는 기타 자유롭게 전파하는 전자기파, 도파관 또는 기타 전송 매체(예: 광섬유를 통해 통과하는 빛 펄스) 또는 전선을 통해 전송되는 전기 신호와 같은 se 별로 일시적인 신호로 해석되어서는 안된다.
여기에 설명된 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 각각의 컴퓨팅/프로세싱 장치로 또는 네트워크, 예를 들어 인터넷, 근거리 통신망, 광역 통신망 및 무선 네트워크를 통해 외부 컴퓨터 또는 외부 저장 장치로 다운로드 될 수 있다. 네트워크는 구리 전송 케이블, 광 전송 섬유, 무선 전송, 라우터, 방화벽, 스위치, 게이트웨이 컴퓨터 및/또는 에지 서버를 포함할 수 있다. 각 컴퓨팅/프로세싱 장치에서 네트워크 어댑터 카드 또는 네트워크 인터페이스는 네트워크로부터 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 수신하고 각 컴퓨팅/프로세싱 장치 내의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장하기 위해 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 전달한다.
본 발명의 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 Smalltalk, C ++ 등과 같은 객체 지향 프로그래밍 언어와 "C"프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어와 같은 기존의 절차적 프로그래밍 언어를 포함하는 하나 이상의 프로그래밍 언어의 임의 조합으로 작성된 코드 어셈블러 명령, ISA (명령어 세트 아키텍처) 명령, 기계 명령, 기계 종속 명령, 마이크로 코드, 펌웨어 명령, 상태 설정 데이터 또는 소스 코드 또는 객체 코드일 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 사용자의 컴퓨터에서, 부분적으로는 사용자의 컴퓨터에서, 독립형 소프트웨어 패키지로, 부분적으로는 사용자의 컴퓨터에서, 부분적으로는 원격 컴퓨터에서 또는 전체적으로 원격 컴퓨터 또는 서버에서 실행될 수 있다. 후자의 시나리오에서 원격 컴퓨터는 LAN (Local Area Network) 또는 WAN (Wide Area Network)을 포함한 모든 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결되거나 또는 상기 연결은 외부 컴퓨터에 만들어질 수 있다(예를 들어, 인터넷 서비스 제공 업체를 사용하여 인터넷을 통해). 일부 실시 예에서, 예를 들어 프로그램가능 논리 회로, FPGA (field-programmable gate arrays) 또는 PLA (programmable logic arrays)를 포함하는 전자 회로는 본 발명의 측면들을 수행하기 위해 전자 회로를 개인화하는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령의 상태 정보를 이용하여 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령을 수해할 수 있다.
본 발명의 일측면들이 본 발명의 실시 예에 따른 방법, 장치(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 예시 및/또는 블록도를 참조하여 본 명세서에서 설명된다. 흐름도 예시 및/또는 블록 다이어그램의 각 블록, 및 흐름도 예시 및/또는 블록 다이어그램의 블록 조합은 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이러한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터 또는 기타 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공되어 명령들을 머신에 생성할 수 있다. 여기서, 명령들은 컴퓨터의 프로세서 또는 기타 프로그래밍 가능한 데이터 처리 장치를 통해 실행할 수 있고, 흐름도 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록에 지정된 기능/동작을 구현하기 위한 수단을 생성한다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 또한 특정 방식으로 기능하도록 컴퓨터, 프로그램 가능 데이터 프로세싱 장치 및/또는 기타 장치가 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있으며, 순서도 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록에 지정된 기능/동작의 측면을 구현하는 명령을 포함하는 제조 물품을 포함한다.
컴퓨터 판독 가능 프로그램 명령은 또한 컴퓨터, 기타 프로그래밍 가능 데이터 프로세싱 장치 또는 기타 장치에 로드되어 일련의 작동 단계들이 컴퓨터, 기타 프로그래밍 가능 장치 또는 기타 장치에서 수행되어 컴퓨터 구현된 프로세스를 생성하도록 할 수 있으며, 컴퓨터, 기타 프로그램 가능한 장치 또는 기타 장치에서 실행되는 명령들은 순서도 및/또는 블록 다이어그램 블록 또는 블록에 지정된 기능/동작을 구현한다.
이하, 두 노드들 사이의 TDD 통신 링크에 간섭을 주기 위한 예시적인 시나리오를 예시하는 도 1을 참조한다. 노드 A (110)는 주파수 호핑 패킷을 노드 B (120)으로 전송한다. 노드 B (120)은 고정된 주파수 패킷을 노드 A (110)로 전송한다. 노드 B (120)와 노드 A (110)는 서로 다른 시간 프레임에서 전송한다. 연결 해지 장치 (130)은 노드 B (120)에 의해 수신되고 노드 A (110)로부터 노드 B (120)를 연결 해지하도록 설계된 신호를 전송한다. 일반적으로, 노드 B (120)로부터의 전송은 연결 해지 장치 (130)에 의해 수신되지만, 노드 A (110)로부터의 전송은 수신되지 않고, 따라서 연결 해지 장치 (130)에 의해 분석될 수 없다.
명확성을 위해, 본 명세서는 TDD 통신 링크가 2 개의 노드 (본 명세서에서 노드 A 및 노드 B로 표시됨)들 사이에 있는 제한되지 않는 예시적인 실시 예를 제공하고, 노드 A로부터 노드 B를 연결 해지하는 것이 바람직하다. 당업자에 의해, 본 발명의 다른 실시 예는 2 개 이상의 노드 (예를 들어, 다수의 드론을 제어하는 단일 컨트롤러 또는 다수의 드론을 제어하는 다수의 컨트롤러)와의 TDD 통신 링크에 대해 구현될 수 있다.
I. TDD 통신 링크에 간섭을 주는 방법
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 방법의 단순화된 흐름도인 도 2를 참조한다. 시분할 듀플렉스 (TDD) 통신 링크는 노드 A에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 제1 노드 (여기서는 노드 A로 표시됨)와 노드 B에 할당된 별도의 시간 슬롯 동안 전송하는 제2 노드 (여기서는 노드 B로 표시됨) 사이에 있다.
본 명세서에서 사용되는 "별도의 시간 슬롯"이라는 용어는 노드 A의 시간 슬롯이 노드 B의 시간 슬롯과 겹치지 않음을 의미한다.
노드 A는 다수의 주파수 대역에서 전송한다. 할당된 각 시간 슬롯 동안 노드 A는 이러한 주파수 대역 중 하나에서 각각 전송한다. 노드 A는 고정된 홉 패턴 (즉, 미리 결정된 반복 순서)으로 전송하거나 또는 노드 A 전송에 사용되는 주파수 대역이 다른 방식으로 변할 수 있다. 노드 A에 의해 사용되는 주파수 대역은 노드 B가 알고 있거나 감지할 수 있어야 해서, 노드 B가 노드 A의 전송을 올바르게 수신할 수 있다.
210에서, 제1 노드에 할당된 시간 슬롯은 연속적인 시간 간격으로 세분화된다. 노드 A 시간 슬롯을 식별하거나 결정하는 방법은 아래에 설명되어 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "연속 시간 간격"은 시간 간격이 시간 슬롯의 시작에서 시작하고 시간 슬롯의 끝에서 끝나는 비중첩 시퀀스에 있음을 의미한다. 선택적으로 시간 간격 지속 기간(duration)은 노드 A의 각 시간 슬롯에 대해 동일하다. 또는, 일부 또는 모든 시간 슬롯들이 서로 다른 시간 간격 기간 시퀀스로 나뉜다.
220에서, 각각의 연결 해지 신호는 시간 간격의 일부 또는 전부 동안 전송된다. 각 연결 해지 신호는 노드 A의 주파수 대역 중 하나에서 전송된다. 연결 해지 신호는 적어도 두 시간 간격 동안 서로 다른 주파수 대역에서 전송된다. 선택적으로, 노드 A의 주파수 대역이 정확하게 알려지지 않은 경우, 노드 A가 사용할 것으로 예상되는 주파수 대역에서 연결 해지 신호가 전송된다.
선택적으로, 단일 노드 A 시간 동안 연결 해지 신호는 노드 A에 의해 사용되는 전체 주파수 범위를 포함한다.
선택적으로, 연결 해지 신호에 대한 각 주파수 대역은 지정된 주파수 대역 리스트에서 선택된다. 상기 리스트는 노드 A에 의해 사용되는 것으로 알려진 주파수 대역을 포함한다. 이 접근 방법은 노드 A가 연속적인 주파수 범위를 통해 전송하지 않고 전체 주파수 범위 내의 특정 주파수 대역에서 전송하는 경우에 유용하다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "결합된 연결 해지 신호"는 단일 시간 슬롯에서 전송되는 전체적인 연결 해지 신호를 의미한다. 결합된 연결 해지 신호는 단일 시간 슬롯 내에서 각 시간 간격 동안 전송되는 다수의 짧은 연결 해지 신호로부터 생성된다. 결합된 연결 해제 신호는 모든 노드 A 시간 슬롯에 대해 동일한 방식으로 구축되거나 다른 시간 슬롯에 대해 서로 다른 방식으로 구축될 수 있다. 예를 들어, 다른 시간 슬롯에서 노드 A의 주파수 범위의 일부 또는 단 한 부분만 간섭을 받는 반면 일부 노드 A 시간 슬롯에서 결합된 연결 해지 신호가 노드 A의 전체 주파수 범위를 커버할 수 있다.
선택적으로, 단일의 연결 해지 신호 (즉, 단일 주파수 대역의 신호)가 각 시간 간격으로 전송되므로, 전송 전력은 하나의 주파수 대역에 집중된다.
도 3A는 노드 A 전송이 노드 A 시간 슬롯 동안 연결 해지 신호의 엇갈린 전송에 의해 간섭을 받는 예시적인 실시 예를 도시한다. 노드 A 시간 슬롯은 N 시간 간격으로 세분화된다. 단일의 연결 해지 신호는 각 시간 간격 동안 전송된다. 노드 A의 주파수 대역(Fl-FN)이 연속하는 주파수 범위를 포함하는 경우, 결합된 연결 해지 신호가 전체 주파수 범위를 포함한다. Fl-FN이 노드 A의 전체 주파수 범위의 일부인 경우, 결합된 연결 해지 신호는 노드 A에 의해 사용되는 모든 주파수 대역에 간섭을 준다. 도 3A에서, 결합된 연결 해지 신호의 주파수 대역은 각 노드 A 시간 슬롯 동안 동일한 순서로 전송된다.
도 3B는 노드 A가 상이한 단계에서 일정한 주기로 다중 패킷을 전송하는 예시적인 실시 예를 도시한다. 도 3A에서와 같이, 노드 A 전송은 노드 A 시간 슬롯 동안 연결 해지 신호의 엇갈린 전송에 의해 간섭을 받는다.
도 4는 결합된 연결 해지 신호 내의 주파수 대역의 순서가 상이한 노드 A 시간 슬롯에 대해 상이한 대안적인 예시적인 실시 예를 도시한다.
대안적으로, 적어도 하나의 시간 간격 동안, 둘 이상의 연결 해지 신호가 병렬로 전송된다. 도 5는 서로 다른 주파수 대역에서 두 개의 연결 해지 신호가 매 시간 간격 동안 전송되는 예를 나타낸다. 다중 주파수 대역에서 병렬 전송은 단일의 노드 A 시간 슬롯에서 사용 가능한 시간 간격의 수가 노드 A 주파수 대역의 수보다 적을 때 유용할 수 있다. 단일 노드 A 시간 슬롯 동안 모든 노드 A 주파수 대역을 커버하기 위해서, 주어진 시간 간격에서 둘 이상의 주파수 대역에서 전송해야 한다. 이 기술은 사용 가능한 전송 전력이 병렬로 다수의 주파수 대역에 간섭을 줄만큼 충분히 높을 때 (예: 노드 B 전송이 노드 B가 가깝다는 것을 나타내는 고전력으로 수신되는 경우) 유용할 수 있다.
선택적으로, 노드 A 주파수 대역의 서브 세트만이 단일의 노드 A 시간 슬롯 동안 연결 해지 신호에 의해 간섭되고 노드 A 주파수 대역의 두 번째 서브 세트가 다른 노드 A 시간 슬롯 동안 간섭을 받는다. 위와 같이, 단일 노드 A 시간 슬롯에서 사용할 수 있는 시간 간격 수가 노드 A 주파수 대역 수보다 적을 때 유용할 수 있다. 이 실시 예는 또한 노드 A가 전송할 수 있는 가능한 주파수 대역에 관한 지식이 있을 때 유용하다.
결합된 시간 신호에서 시간 간격에 각각의 주파수 대역을 할당하는 것은 당 업계에 알려진 임의의 수단에 의해 수행될 수 있다. 주파수 대역을 각각의 시간 간격에 할당하는 실시 예는 다음을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다:
i) 사전 정의된 순서
ii) 지정된 규칙에 따라; 및
iii) 임의로(randomly).
할당은 TDD 통신 링크에 대한 알려진 정보 및/또는 노드 B로부터 수신된 전송을 분석하여 수집된 정보와 같은 추가 정보를 고려할 수 있다.
일부 실시 예에서, 노드 A는 알려진 홉 패턴으로 전송한다. Node A에 의해 사용되는 주파수 대역의 순서는 알려져 있지만, Node A 전송은 수신되지 않으므로 현재 어떤 주파수 대역이 사용되고 있는지 알 수 없다. 이 추가되는 정보는 간섭 신호를 선택하는데 사용될 수 있다. 선택적 실시 예는 연결 해지 신호 전력을 추가적으로 증가시키기 위해 리스트로부터의 부분 주파수를 사용하여 공지된 홉 패턴에 기초하여 급변하는 연결 해지 신호를 전송하는 것을 포함한다. 예를 들어, 노드 A의 주파수 순서가 F1, F2, F3, ..., FN이라고 알고 있다고 가정한다. 그리고 나서, F1, F2, F3, F4 및 F5는 제1 노드 A 패킷과 병렬로 하나의 결합된 연결 해지 신호로 함께 전송될 수 있으며, F2, F3, F4, F5 및 F6은 제2 노드 A 패킷과 병렬로 두 번째 결합된 연결 해지 신호로 함께 전송될 수 있다. 잠시 후, 연결이 끊어지지 않으면 다음 순서가 변경될 수 있다.
이러한 방식으로 연결 해지를 달성하는데 요구되는 연결 해지 신호가 더 적기 때문에 결국 더 높은 전력으로 올바른 위상에 도달한다.
II. 연결 해지 신호의 타입
많은 TDD 통신 링크에서, "연결 해지 명령"이 노드 중 하나에서 다른 노드로 발행될 수 있다. 연결 해지(disconnect) 명령은 수신자(recipient)에게 연결이 종료되었음을 알린다. 그런 다음, 수신 노드는 연결 중 자신의 측에 대한 연결을 종료한다. 경우에 따라, 노드는 동일한 또는 다른 타이밍 단계에서 연결을 다시 확립하려고 시도할 것이다. 연결 해지 명령을 전달하는 연결 해지 신호를 노드 B로 전송함으로써 이러한 유형의 통신을 방해 할 수 있다. 연결 해지 신호가 노드 A 패킷보다 높은 신호 대 잡음비 (SNR)로 노드 B에 의해 수신될 때, 노드 B는 노드 A에 의해 전송된 패킷 대신에 연결 해지 신호를 복조할 수 있다. 이로 인해 노드 A와 노드 B 간의 링크는 끊어지게 된다.
선택적으로, 적어도 하나의 시간 간격 동안 연결 해지 신호는 반송파 신호로 변조된 데이터이다. 또한 선택적으로, 연결 해지 신호는 TDD 통신 링크 프로토콜에 따라 구성된 하나 이상의 데이터 패킷을 운반한다.
선택적으로, 연결 해지 신호 중 하나 이상은 연결 해지 명령 또는 노드 B에 대한 명령으로 변조된다. 연결 해지 명령은 노드 A와 노드 B 사이의 알려진 프로토콜에 따라 구축된다. 연결 해지 신호는 일반적으로 짧은 신호이고, 바람직하게는 TA/N (TA는 노드 A 슬롯 시간이고 N은 알려진 주파수의 수이다)보다 짧다. 만약 가장 짧은 연결 해지 신호 시간 Tdis가 TA/N보다 길면 모든 노드 A 주파수를 커버하기 위해 k = floor(NㆍTdis/TA) 병렬 연결 해지 신호를 전송해야 한다.
연결 해지 길이가 너무 길거나 또는 노드 A와 노드 B 간의 프로토콜을 알 수 없는 경우와 같은 경우에, 다른 유형의 연결 해지 신호를 사용할 수 있다. 이 경우, 노드 B에 의한 노드 A 신호 수신의 SNR을 줄임으로써 연결이 끊어진다. 이로 인해 패리티 검사 실패로 인해 결국 전체 패킷 또는 프래임이 실패하는 높은 비트 오류율 (BER)이 발생한다.
다른 유형의 연결 해지 신호는 다음을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
a) 미리 정의된 노이즈 패턴, 랜덤 노이즈 또는 백색 가우시안 노이즈 신호와 같은 노이즈 신호
b) 미리 정의된 재밍(jamming) 신호
c) BPSK와 같은 상수 포락선(constant envelope)를 선택적으로 사용하는 변조 된 슈도-랜덤 이진 시퀀스; 및
d) 상수 포락선 신호로 변조된 미리 정의된 이진 시퀀스 (예: 위상 편이 변조 신호(phase shift keying signal)).
노드 A의 패킷이 병렬로 수신되어 노드 B가 연결 해지 신호에서 패킷을 수신할 수 없는 경우 노이즈 또는 PSK 연결 해지 신호를 사용하는 것이 유용하다.
단일의 시간 슬롯에 대해 결합된 연결 해지 신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
J(T)=N(t)*cos(2πf(t)*t+φ)
여기서, N(t)는 결합된 연결 해지 신호이고, f(t)는 반송파 주파수이며 φ는 상수(constant) 또는 랜덤 위상이다. 선택적으로, N(t)는 다음 중 하나이다.
i) 연결 해지를 위한 프로토콜 특정 명령을 포함하는 M 패킷들의 시퀀스 및
ii) 사전 정의된 패턴 (예: White Gaussian Noise, 변조된 슈도 랜덤(Pseudo Random) 이진 시퀀스, 변조된 이진 시퀀스 또는 사전 정의된 재밍 신호).
노드 A의 캐리어 주파수 변경 f(t):
A) 연결 해지 신호 캐리어 주파수가 선형 시리즈인 실시 예에서
Figure 112021019955691-pct00001
B) 연결 해지 신호 캐리어 주파수가 리스트{fn}에서 선택되는 실시 예에서:
Figure 112021019955691-pct00002
도 4에 도시된 바와 같이, 결합된 연결 해지 신호 내 주파수의 순서는 상이한 시간 슬롯에서의 전송에 대해 다를 수 있다.
III. 연결 해지 장치
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 연결 해지 장치의 단순화된 블록도인 도 6을 참조한다. 전술한 바와 같이, TDD 통신 링크는 할당된 시간 슬롯 동안 각각 서로 다른 주파수로 전송하는 Node A와 시간 슬롯 동안 고정된 주파수로 전송하는 Node B 사이에 있다.
연결 해지 장치 (600)는 신호 발생기 (610) 및 무선 전송기 (620)를 포함한다.
신호 생성기 (610)는 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하고 다수의 시간 간격 동안 각각의 연결 해지 신호를 생성함으로써 각 노드 A 타임 슬롯에 대한 결합된 연결 해지 신호를 생성한다.
각각의 연결 해지 신호는 노드 A 주파수 대역의 각각을 차지하며, 여기서 연결 해지 신호는 적어도 두 개의 시간 간격 동안 서로 다른 주파수 대역을 차지한다.
노드 A와 노드 B 사이의 통신에 간섭을 주기(interfere with) 위해, 신호 생성기 (610)에 의해 생성된 결합된 연결 해지 신호는 노드 A 전송과 병렬로 각 노드 A 시간 슬롯 동안 전송기 (620)에 의해 전송된다.
당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 신호 생성기 (610)는 특정 실시 예에서 요구되는 바와 같이, 본 명세서에서 설명된 임의의 연결 해지 신호를 생성하고, 연결 해지 신호를 결합하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 예에서 (다른 각각의 주파수 대역에서) 하나 이상의 연결 해지 신호가 단일 시간 간격 동안 전송된다.
선택적으로, 시간 간격 중 적어도 하나에 대해 연결 해지 신호는 각 주파수 대역의 반송파 주파수이며, 반송파 신호는 다음 중 하나로 변조된다.
a) 제2 노드에 대한 연결 해지 명령 (또는 여러 개의 연결 해지 명령이 있는 경우 여러 옵션 중 하나)
b) 미리 정의된 노이즈 패턴, 랜덤 노이즈 또는 백색 가우시안 노이즈 신호와 같은 노이즈 신호
c) 미리 정의된 재밍 신호
d) BPSK와 같은 상수 포락선을 선택적으로 사용하는 슈도 랜덤 이진 시퀀스; 및
e) 미리 정의된 이진 시퀀스 (상수 포락선 신호로 변조됨, 예를 들어 위상 편이 변조 신호).
선택적으로, 주어진 시간 슬롯 동안 신호 발생기 (610)는 노드 A에 의해 사용되는 알려진 주파수 대역의 리스트로부터 연결 해지 신호에 대한 각각의 주파수 대역을 선택한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 주어진 시간 슬롯 동안 신호 발생기 (610)는 노드 A에 의해 사용되는 주파수 범위에서 연속적인 주파수 대역으로 연결 해지 신호에 대해 각 주파수 대역을 선택한다.
선택적으로, 단일 노드 A 시간 슬롯 동안 노드 A에 의해 사용되는 전체 주파수 범위는 연결 해지 신호에 의해 간섭을 받는다.
도 6의 실시 예에서, 신호 발생기 (610) 및 전송기 (620)는 단일 장치이다. 대안적인 실시 예에서, 신호 발생기 (610)는 결합된 연결 해지 신호를 독립형(standalone) 전송기에 제공하는 추가(add-on) 유닛이다.
노드 B 통신 모니터링
선택적으로, 노드 A와 노드 B 간의 통신 및/또는 TDD 통신 링크의 파라미터에 대한 정보를 수집하기 위해 노드 B 통신이 모니터링되고 분석된다. 노드 B 전송은 지속적으로 또는 간헐적으로 모니터링 및/또는 분석될 수 있다.
다가오는 노드 A 시간 슬롯을 예측하기 위해 여러 노드 B 전송이 수집되고 분석될 수 있다. 예측은 또한 노드 A가 고정 주기로 패킷을 전송하고 있거나 노드 A가 고정 주기(예: 10n msec 및 10n + 4msec에서, 10msec 주기를 가진 2 단계임)에서 여러 패킷을 전송하고 있다는 것과 같은 사전 지식을 기반으로 할 수 있다).
이 분석을 통해 얻을 수 있는 정보 유형에는 다음이 포함되지만 이에 제한되지는 않는다.
1) 노드 A와 B 사이의 연결 해지를 식별한다. 선택적으로, 연결 해지가 식별되면 노드 B와 직접 통신이 확립된다(예: 노드 B에 연결 요청을 전송하여);
2) 노드 A 및/또는 노드 B에 할당된 시간 슬롯(들)을 식별 및/또는 예측한다. 시간 슬롯의 시작 및/또는 중지 시간을 알고 있으면 연결 해지 신호를 정확한 시간에 전송할 수 있다;
3) 노드 A와 B에 의해 사용되는 통신 프로토콜; 및
4) 노드 A 및 노드 B 시간 슬롯의 관리 (예: 도 7A 내지 7C 참조).
구축된 노드 A 시간 슬롯 동안 결합된 연결 해지 신호를 전송하는 것이 바람직하다. TDD에서 시간 슬롯을 할당하는 많은 방법들이 당업계에 알려져 있다. 본 명세서에 제시된 실시 예는 TDD 통신 링크에 의한 임의의 특정 유형의 슬롯 할당에 제한되지 않는다.
대안으로 또는 추가로, 노드 B가 재 연결 요청을 전송할 때, 노드 A 시간 슬롯의 시작이 감지된다. 노드 B 전송은 TDD 통신 링크에 의해 사용되는 프로토콜을 결정하기 위해 선택적으로 분석되므로, 재 연결 요청이 노드 B 전송에서 식별될 수 있다.
결합된 연결 해지 신호의 전송을 시작할 시기는 다음 사항을 기반으로 결정될 수 있다.
1) Node B 전송의 시작 및/또는 끝 감지. 시간 슬롯 패턴을 "학습"하고 다가오는 노드 A 시간 슬롯 (예를 들어, 전송 패킷 시간)을 미리 예측하기 위해 여러 노드 B 전송이 수집되고 함께 분석될 수 있다. 이것은 시간 슬롯의 시작에서 노드 A에 의해 전송되는 신호 (예: ACK 응답)를 차단할 수 있다.
2) Node B에 의해 전송된 데이터 전송의 식별 (예: 재 연결 요청, ACK 패킷, 연결 해지 명령 등).
3) 접근 방식에 대한 사전 지식.
예시적인 실시 예는 다음을 포함한다:
1) 결합된 연결 해지 신호는 Node B 전송이 종료된 후 미리 정의된 시간에 전송된다. 이 접근 방식은은 노드 B가 마스터이고 시간 프레임을 관리하고 노드 A가 노드 B에 응답할 때 효과적이다(도 7A 참조).
2) 결합된 연결 해지 신호는 예측된 노드 B 시간 슬롯 이전에 미리 정의된 시간에 전송된다. 이 접근 방식은 도 7B 및 7C과 같은 타이밍 시나리오에서 효과적이다. 도 7B에서, 노드 A는 마스터이고, 노드 B는 일반적으로 비교적 짧은 버퍼 시간 후에 노드 B에 응답한다. 도 7C는 예를 들어 링크가 생성될 때 사이클 시간 T, 및 슬롯 시간, TA 및 TB가 미리 결정된 경우를 예시한다. 이 패턴이 알려진 경우, 노드 A 또는 노드 B 시간 슬롯이 식별되면 미래 시간 슬롯의 타이밍이 알려진다.
V. 연결 해지 장치 제어
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 시분할 이중 통신에 간섭을 주는 연결 해지 장치를 제어하기 위한 방법의 단순화된 흐름도인 도 8을 참조한다. 이 제어는 노드 B에 의해 전송된 신호를 수신하고 분석하여 수집된 정보에 기초한다.
810에서, 무선 전송은 노드 B에서 수신된다.
820에서, 다가오는 Node A 시간 슬롯이 수신된 전송에 기초하여 결정된다. 이러한 결정을 수행하기 위한 선택적인 기술이 위에서 설명되었다 (예를 들어, 시간 슬롯의 타이밍에 대한 사전 지식 등에 의해 노드 B 시간 슬롯의 끝을 식별함).
830에서는 다가오는 노드 A 시간 슬롯이 연속적인 시간 간격으로 세분화된다.
840에서, 연결 해지 장치는 820에서 결정된 Node A 시간 슬롯 동안 시간 전송할 것이 지시되고, 결합된 연결 해지 신호는 시간 슬롯 내 시간 간격에 할당된 각 주파수 대역을 기반으로 구축된다.
특정 실시 예에서 요구되는 바와 같이, 본 명세서에 설명된 임의의 유형 또는 유형의 결합된 연결 해지 신호를 생성하도록 설계된다.
선택적으로, 연결 해지 장치에 대한 명령은 연결 해지 신호 생성을 위한 적어도 하나의 신호 파라미터를 포함한다. 연결 해지 신호 생성을 위한 신호 파라미터는 다음을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.
i) 전송할 연결 해지 신호 유형
ii) 연결 해지 신호에 대한 변조를 위한 데이터;
iii) 시간 슬롯의 지속 기간(duration);
iv) 시간 간격의 각 지속 기간;
v) 연결 해지 신호에 대한 각 주파수 대역;
vi) 연결 해지 신호에 대한 각 전송 전력; 및
vii) 병렬로 전송할 연결 해지 신호의 수.
선택적으로, 연결 해지 장치는 연결 해지 신호 중 적어도 하나에 대한 연결 해지 명령을 변조하도록 지시된다.
선택적으로, 상기 방법은 노드 A 및 노드 B가 연결 해지되었음을 감지하는 단계를 더 포함한다 (예를 들어, TDD 통신 링크가 성공적으로 간섭을 받는다). 연결 해지 장치는 노드 B와 직접 통신을 확립하도록 지시된다. 선택적으로, 통신은 노드 B와 연결하기 위한 요청을 고전력으로 전송하여 노드 B와 통신이 확립된다.
VI. 연결 해지 장치를 위한 제어기(controller)
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 연결 해지 장치를 위한 제어기의 단순화된 블록도인 도 9를 참조한다. 제어기 (900)는 수신기 (910) 및 신호 분석기 (920)를 포함하며, 이는 도 8에 도시된 방법을 함께 구현한다.
수신기 (910)는 노드 B로부터 무선 전송을 수신한다. 신호 분석기 (920)는 노드 A에 할당 된 다가오는 시간 슬롯을 결정하고 노드 A 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하기 위해 수신된 신호를 분석한다. 신호 분석기 (920)는 또한 결합된 연결 해지 신호가 어떻게 구축되어야 하고 언제 전송되어야 하는지 연결 해지 장치에 지시한다.
선택적으로, 수신기 (910)는 신호 분석기 (920)를 제공하기 전에 수신된 신호에 대해 아날로그 및/또는 디지털 처리를 수행한다. 예를 들어, 수신기 (910)는 수신된 노드 B 신호를 신호 분석기 (920)에 의해 분석되는 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함할 수 있다.
도 9의 실시 예에서, 수신기 (910) 및 신호 분석기 (920)는 단일 장치이다.
대안적인 실시 예에서, 신호 분석기 (920)는 결합된 연결 해지 신호를 독립형 전송기에 제공하는 추가 유닛이다.
VII. 예시적인 연결 해지 장치
이하, 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 연결 해지 장치의 단순화된 블록도인 도 10을 참조한다. 연결 해지 장치 (1000)는 도 6 및 도 9에 도시된 구성 요소를 포함한다. 수신기 (1010)는 노드 B에 의해 전송된 신호를 수신한다. 신호 분석기 (1020)는 수신된 신호를 분석하고, 다가오는 노드 A 시간 슬롯을 결정하고 및/또는 결합된 연결 해지 신호가 노드 A 시간 슬롯에 대해 어떻게 구축되는지를 결정한다. 이러한 명령은 무선 전송기 (1040)에 의한 전송을 위해 결합된 연결 해지 신호를 생성하는 신호 생성기 (1030)에 제공된다.
신호 분석기 (1020) 및 신호 생성기 (1030)의 결합된 동작은 여기에 설명된 분석 중 임의의 것을 수행하고, 여기에 설명된 임의의 연결 해지 신호 및 결합된 연결 해지 신호를 생성할 수 있다. 간결함을 위해, 모든 가능한 실시 예의 완전한 세부 사항은 반복되지 않지만 연결 해지 장치 (1000)에 포함된다.
도 10에 도시된 실시 예에서, 수신기 (1010), 신호 분석기 (1020), 신호 발생기 (1030) 및 송신기 (1040)는 단일 장치를 형성한다. 대안적인 실시 예에서, 수신기 및/또는 송신기는 외부에 있다.
위에서 설명한 방법은 집적 회로 칩의 제조에 사용된다.
도면의 흐름도 및 블록 다이어그램은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 구현 가능한 아키텍처, 기능 및 동작을 예시한다. 이와 관련하여, 흐름도 또는 블록 다이어그램의 각 블록은 지정된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 일부 대안적인 구현에서, 블록에 언급된 기능들은 도면에 언급된 순서와 다르게 발생할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 연속된 2 개의 블록은 실제로는 실질적으로 동시에 실행될 수 있으며, 또는 관련된 기능에 따라 블록이 역순으로 실행될 수도 있다. 또한, 블록 다이어그램 및/또는 순서도 예시의 각 블록과 블록 다이어그램 및/또는 순서도 예시의 블록 조합은 지정된 기능 또는 동작, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령의 조합을 수행하는 특수 목적 하드웨어-기반 시스템에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 대한 설명은 예시의 목적으로 제시되었지만, 개시된 실시 예에 한정되거나 배타적인 것으로 의도되지 않는다. 기술된 실시 예의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 많은 수정 및 변경은 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예의 원리, 실제적인 적용 또는 시장에서 발견되는 기술에 대한 기술적 개선을 가장 잘 설명하거나, 당업자가 본 명세서에 개시된 실시 예를 이해할 수 있도록 선택된다.
본 출원에서 성숙하는 특허 기간 동안 TDD 통신 링크를 통해 통신하는 많은 관련 TDD 통신 링크, 통신 프로토콜 및 노드가 개발될 것으로 예상되며 TDD, TDD 통신 링크, 프로토콜 및 노드 용어의 범위가 이러한 모든 신기술을 선험적으로 포함하도록 의도된다.
용어 "comprises", "comprising", "includes", "including", "having" 및 이들의 접합체(conjugate)는 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미한다.
용어 "consisting of"는 "포함하고 이에 제한되는"을 의미한다.
용어 "consisting essentially of"는 조성물, 방법 또는 구조가 추가적인 성분, 단계 및/또는 부품을 포함할 수 있는 것을 의미하지만, 추가적인 성분, 단계 및/또는 부품이 청구된 구성, 방법 또는 구조의 기본적이고 신규의 특성을 실질적으로 변경하지 않는 경우만을 의미한다.
본 명세서에서 사용된, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 달리 명시하지 않는 한 복수 참조를 포함한다. 예를 들어, 용어 "화합물" 또는 "적어도 하나의 화합물"은 이들의 혼합물을 포함하여 복수의 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐, 본 발명의 다양한 실시 예는 범위 형식으로 제시될 수 있다. 범위 형식에서 설명은 단지 편의성과 간결성을 위한 것이며 본 발명의 범위에 대한 융통성 없는 제한으로 해석되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 범위에 대한 설명은 가능한 모든 하위 범위와 해당 범위 내의 개별 숫자 값을 구체적으로 공개한 것으로 간주되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위에 대한 설명은 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6과 같이 해당 범위 내의 개별 숫자뿐만 아니라 1~3, 1~4, 1~6, 2~4, 2~6, 3~6과 같은 하위 범위를 구체적으로 개시한 것으로 간주되어야 한다. 이는 범위의 폭에 관계없이 적용된다.
여기서, 수치 범위가 표시될 때마다, 표시된 범위 내에서 인용된 숫자 (분수 또는 정수)를 포함하는 것을 의미한다. 첫 번째 지시 숫자와 두 번째 지시 숫자 사이의 "ranging/ranges between" 어구와 첫 번째 지시 숫자로부터 "ranging/ranges from" 두 번째 지시 숫자로 "to"는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용되며, 제1 및 제2 지시 숫자와 그 사이의 모든 분수 및 정수를 포함하는 것을 의미한다.
명확성을 위해, 별개의 실시 예의 맥락에서 설명된 본 발명의 특정 특징은 또한 단일의 실시 예에서 조합하여 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 반대로, 간결함을 위해, 단일 실시 예의 맥락에서 설명된 본 발명의 다양한 특징은 또한 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 또는 본 발명의 임의의 다른 설명 된 실시 예에서 적절하게 제공될 수 있다. 다양한 실시 예의 맥락에서 개시된 특정 특징은 실시 예가 그러한 요소없이 동작하지 않는 한 이러한 실시 예의 필수 특징으로 간주되지 않는다.
본 발명이 특정 실시 예와 관련하여 설명되었지만, 많은 대안, 수정 및 변형이 당업자에게 명백할 것임이 분명하다. 따라서, 첨부된 청구 범위의 정신 및 넓은 범위 내에 있는 모든 이러한 대안, 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.
본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 구체적이고 개별적으로 참조에 의해 본 명세서에 포함되도록 지시된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 전체적으로 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한, 본 출원에서 인용 또는 참조 식별은 그러한 참조가 본 발명에 대한 선행 기술로 이용 가능하다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 섹션 제목이 사용되는 한, 반드시 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
추가로, 본 출원의 임의의 우선권 문서(들)은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.
110: 노드 A 120: 노드 B
130: 연결 해지 장치

Claims (28)

  1. 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제2 노드 사이에 존재하는 시분할 이중 통신 링크, 상기 제1 노드가 상기 제1 노드에 할당된 각각의 시간 슬롯 동안 복수의 주파수 대역들 중 각각의 대역에서 전송되는 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
    상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하는 단계;
    전송기를 사용하여 상기 시간 간격 중 적어도 일부 동안 각각의 간섭 신호를 전송함으로써 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 통신을 방해하는 단계를 포함하되, 상기 간섭 신호의 각각은 상기 주파수 대역들 중 하나에서 전송되며, 상기 시간 간격들 중 적어도 2개 동안 상기 간섭 신호가 서로 다른 주파수 대역 상에서 전송되는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 시간 간격들 중 적어도 하나에 대해 상기 간섭 신호가 데이터 변조되는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 시간 간격들 중 적어도 하나에 대해 상기 간섭 신호는 상기 제2 노드에 대한 연결 해지 명령으로 변조되는 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 시간 간격들 중 적어도 하나에 대해 상기 간섭 신호는 슈도-랜덤 데이터 시퀀스로 변조되는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 시간 간격들 중 적어도 하나에 대해 상기 간섭 신호는 미리 정의 된 재밍(jamming) 신호 또는 임의의 잡음 신호 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 노드에 의한 전송을 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터된 전송에 기초하여 상기 제1 노드의 다가오는 시간 슬롯을 예측하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 노드에 의한 전송 중단이 검출될 때 상기 간섭 신호의 상기 전송을 개시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노드와 제2 노드 사이의 연결 해지를 식별하기 위해 상기 제2 노드에 의한 전송을 분석하는 단계; 및
    상기 연결 해지가 확인되면, 상기 제2 노드와 직접 통신을 확립하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    주파수 대역의 특정 리스트로부터 상기 각각의 주파수 대역을 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    단일의 시간 슬롯 동안, 간섭 신호가 상기 제1 노드에 의해 사용되는 전체 주파수 범위에 걸쳐 전송되는 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노드는 알려진 순서로 상기 주파수 대역을 전송하고,
    상기 알려진 순서로 상기 간섭 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 알려진 순서를 벗어난 주파수 대역에서 상기 간섭 신호들 중 하나를 전송함으로써 상기 전송된 간섭 신호들의 순서의 위상을 변경하고 상기 알려진 순서로 후속 간섭 신호 전송들을 계속하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노드에 의해 사용되는 전체 주파수 범위는 상기 제1 노드의 단일 시간 슬롯 동안 상기 간섭 신호에 의해 간섭되는 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 시간 간격들 중 적어도 하나에 대해, 상기 주파수 대역의 각각에서 병렬로 적어도 2 개의 간섭 신호를 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 병렬로 전송되는 간섭 신호의 수는 상기 주파수 대역의 전체 수보다 더 작은 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 노드의 상기 시간 슬롯 동안 상기 주파수 대역의 제1 서브 세트 및 상기 제1 노드의 후속 시간 슬롯 동안 상기 주파수 대역의 제2 서브 세트를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제2 노드 사이에 존재하는 시분할 이중 통신, 상기 제1 노드가 상기 제1 노드에 할당된 각각의 시간 슬롯 동안 복수의 주파수 대역들 중 각각의 대역에서 전송되는 무선 시분할 이중 통신에 간섭을 주는 장치를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
    수신기를 사용하여 상기 제2 노드로부터 무선 전송을 수신하는 단계;
    상기 수신된 전송에 기초하여 상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 결정하고, 상기 결정된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하는 단계; 및
    복수의 시간 간격 동안 각각의 간섭 신호를 전송하도록 상기 장치에 지시하고, 상기 간섭 신호 각각은 상기 복수의 주파수 대역들 중 각각 하나를 통해 전송되며, 상기 시간 간격들 중 적어도 2 개 동안 상기 간섭 신호는 서로 다른 주파수 대역 상에서 전송되는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 간섭 신호의 생성을 위해 적어도 하나의 신호 파라미터를 상기 장치에 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 신호 파라미터는,
    전송할 간섭 신호의 유형;
    간섭 신호로 변조하기 위한 데이터;
    상기 시간 슬롯의 지속 기간;
    상기 시간 간격의 각각의 지속 기간;
    상기 간섭 신호에 대한 상기 각각의 주파수 대역;
    상기 간섭 신호에 대한 각각의 전송 전력; 및
    병렬로 전송할 간섭 신호의 수를 포함하는 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 지시는 상기 장치가 상기 간섭 신호들 중 적어도 하나를 통해 상기 제1 노드로부터 상기 제2 노드를 연결 해지하기 위한 연결 해지 명령을 전송하도록 지시하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 수신된 전송으로부터, 상기 제1 노드 및 제2 노드 사이의 통신의 연결 해지를 검출하는 단계; 및
    상기 장치에 상기 제2 노드와의 직접 통신을 확립하도록 지시하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제2 노드 사이에 존재하는 시분할 이중 통신, 상기 제1 노드가 상기 제1 노드에 할당된 각각의 시간 슬롯 동안 복수의 주파수 대역들 중 각각의 대역에서 전송되는 무선 시분할 이중 통신 링크를 연결 해지하기 위한 장치로서, 상기 장치는,
    상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하고; 및
    상기 시간 간격의 적어도 일부에 대해, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이의 통신을 방해하기 위한 각각의 간섭 신호를 생성하는 신호 발생기,
    상기 간섭 신호의 각각은 상기 복수의 주파수 대역들 중 각각 하나를 차지하며, 상기 시간 간격들 중 적어도 2 개에 대해 상기 간섭 신호는 서로 다른 주파수 대역을 차지하고; 및
    상기 신호 발생기와 관련되고, 상기 각각의 시간 간격에서 상기 간섭 신호를 전송하도록 설정된 무선 전송기를 포함하는 장치.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 시간 간격 중 적어도 하나에 대해 상기 간섭 신호는,
    상기 제2 노드에 대한 연결 해지 명령;
    슈도-랜덤 데이터 시퀀스;
    미리 정의된 재밍 시퀀스; 및
    노이즈 신호 중 적어도 하나로 변조되는 장치.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 신호 발생기는 주파수 대역들의 특정된 리스트로부터 상기 간섭 신호에 대한 상기 각각의 주파수 대역을 선택하도록 설정되는 장치.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 신호 발생기는 상기 제1 노드에 의해 사용되는 주파수 범위에 걸쳐 연속적인 주파수 대역으로서 상기 간섭 신호에 대한 상기 각각의 주파수 대역을 선택하도록 설정되는 장치.
  24. 제20 항에 있어서,
    상기 제1 노드의 단일 시간 슬롯 동안 상기 제1 노드에 의해 사용되는 전체 주파수 범위는 상기 간섭 신호에 의해 간섭을 받는 장치.
  25. 제1 노드에 할당된 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제1 노드와 제2 노드에 할당된 별개의 시간 슬롯 동안 전송하는 상기 제2 노드 사이에 존재하는 시분할 이중 통신 링크, 상기 제1 노드가 상기 제1 노드에 할당된 각각의 시간 슬롯 동안 복수의 주파수 대역들 중 각각의 대역에서 전송되고, 상기 이중 통신 링크에 간섭을 주는 무선 연결 해지 장치에 대한 제어기로서, 상기 제어기는,
    상기 제2 노드로부터 무선 전송을 수신하도록 설정된 수신기;
    상기 수신기와 연관된 신호 분석기, 상기 신호 분석기는,
    상기 수신된 전송에 기초하여 상기 제1 노드에 할당된 시간 슬롯을 결정하고;
    상기 시간 슬롯을 연속적인 시간 간격으로 세분화하고; 및
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 통신을 방해하기 위한 각각의 간섭 신호를 상기 시간 간격 중 적어도 일부 동안 전송하도록 상기 연결 해지 장치에 지시하고, 상기 간섭 신호 각각은 상기 복수의 주파수 대역들 중 각각 하나를 통해 전송되며, 상기 시간 간격들 중 적어도 2개 동안 상기 간섭 신호가 다른 주파수 대역 상에서 전송되는 제어기.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 간섭 신호 중 적어도 하나를 상기 제1 노드로부터 상기 제2 노드를 연결 해지하기 위한 연결 해지 명령으로 변조하도록 상기 연결 해지 장치에 지시하도록 설정된 제어기.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 간섭 신호의 생성을 위한 적어도 하나의 신호 파라미터를 상기 해지 장치에 제공하도록 설정되고, 상기 적어도 하나의 신호 파라미터는,
    전송할 간섭 신호의 유형;
    간섭 신호로 변조하기 위한 데이터;
    상기 시간 슬롯의 지속 기간;
    상기 시간 간격의 각각의 지속 기간;
    상기 간섭 신호에 대한 상기 각각의 주파수 대역; 및
    상기 간섭 신호에 대한 각각의 전송 전력을 포함하는 제어기.
  28. 제25 항에 있어서, 상기 신호 분석기는,
    상기 수신된 전송으로부터, 상기 제1 노드 및 제2 노드 사이의 통신의 연결 해지를 검출하고; 및
    상기 연결 해지 장치로 상기 제2 노드와의 직접 통신을 확립하도록 지시하는 제어기.
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