KR102664935B1 - 다수의 디바이스들 사이의 단면/양면 양방향 레인징을 위한 최적화된 송신 - Google Patents

다수의 디바이스들 사이의 단면/양면 양방향 레인징을 위한 최적화된 송신 Download PDF

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Abstract

레인징 능력을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 방법이 제공된다. 그 방법은, 단면 양방향 레인징(SS-TWR)을 위해, 송신 장치를 포함하는 송신 장치 세트를 위한 레인징 개시 페이즈(RIP)와 수신 장치 세트를 위한 레인징 응답 페이즈(RRP)를 포함하는 레인징 라운드(RR)를 식별하는 단계로서, RIP와 RRP는 적어도 하나의 슬롯을 포함하는, 식별하는 단계; 수신 장치 세트에, RIP에서 레인징 개시 메시지를 송신하는 단계; 및 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들로부터, RRP에서 송신 장치에 의해 요청되는 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.

Description

다수의 디바이스들 사이의 단면/양면 양방향 레인징을 위한 최적화된 송신
본 개시는 대체로 무선 통신 시스템에서의 레인징 동작에 관한 것이다. 특히, 다수의 디바이스들과 다수의 디바이스들 사이의 단면/양면 양방향 레인징이 제시된다.
피어 인식 통신(peer aware communication)(PAC) 네트워크가 PAC 디바이스들(PD들) 간의 직접 통신을 허용하는 완전히 분산된 통신 네트워크이다. PAC 네트워크들은 다양한 서비스들을 위해 PD들 간의 상호작용들을 지원하기 위해, 메시(mesh), 스타(star) 등과 같은 여러 토폴로지들을 채용할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 무선 통신 시스템들에서 다수의 디바이스들과 다수의 디바이스들 사이의 단면/양면 양방향 레인징을 위한 방법들 및 장치들을 제공한다.
본 개시와 그것의 장점들의 더욱 완전한 이해를 위해, 유사한 참조 번호들이 유사한 부분들을 나타내는 첨부 도면들과 연계하여 취해진 다음의 설명이 이제 언급될 것인데, 도면들 중:
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 무선 네트워크를 도시하며;
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 gNB를 도시하며;
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 UE를 도시하며;
도 4a는 본 개시의 실시예들에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access) 송신 경로의 상위레벨 도면을 예시하며;
도 4b는 본 개시의 실시예들에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 수신 경로의 상위레벨 도면을 예시하며;
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 전자 디바이스를 도시하며;
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 다 대 다 시나리오를 도시하며;
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 단면 양방향 레인징(single-sided two-way ranging)을 도시하며;
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 세 개의 메시지들이 있는 예시적인 양면 양방향 레인징(double-sided two-way ranging)을 도시하며;
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 레인징 라운드(ranging round)의 예시적인 시간 구조를 도시하며;
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 제어기 및 제어대상이 있는 예시적인 레인징 디바이스 명명들을 도시하며;
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 일반 레인징 라운드 구조를 도시하며;
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 라운드 구조를 도시하며;
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 비과시간 IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 14는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 라운드트립 측정 IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 응신 시간 순간 IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 16은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 응신 시간 지체(deferred) IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 17은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 제어 단면 TWR IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 18은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 제어 양면 TWR IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 19는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 세 개의 보안 레인징 PPDU 포맷들을 도시하며;
도 20은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 요청 측정 및 제어 IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 RRMC 테이블 행 엘리먼트 포맷을 도시하며;
도 22는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 측정 정보 IE 콘텐츠 필드 포맷을 도시하며;
도 23은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 RMI 테이블 행 엘리먼트 포맷을 도시하며;
도 24는 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 레인징 절차 비교를 도시하며;
도 25는 본 개시의 실시예들에 따른 최적화된 송신을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 26a는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 26b는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 27은 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 SS-TWR에 대한 인터레이스된 폴링 및 레인징 응답 기간들(ranging response periods)을 갖는 예시적인 레인징 절차를 도시하며;
도 28은 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 레인징 절차 비교를 도시하며;
도 29는 본 개시의 실시예들에 따른 최적화된 송신을 갖는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 30a는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 30b는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 다른 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 31은 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 DS-TWR에 대한 인터레이스된 폴링 및 레인징 응답 기간을 갖는 예시적인 레인징 절차를 도시하며;
도 32는 본 개시의 실시예들에 따른 경쟁 기간(contention period) IE의 예시적인 콘텐츠 필드들을 도시하며;
도 33은 본 개시의 실시예들에 따른 CP 테이블의 예시적인 행을 도시하며;
도 34는 본 개시의 실시예들에 따른 CP 테이블의 다른 예시적인 행을 도시하며;
도 35는 본 개시의 실시예들에 따른 예약된 비트들을 갖는 CP 테이블의 예시적인 행을 도시하며;
도 36은 본 개시의 실시예들에 따른 예약된 비트들을 갖는 CP 테이블의 다른 예시적인 행을 도시하며;
도 37은 본 개시의 실시예들에 따른 STS 모드를 갖는 CP 테이블에서의 예시적인 행을 도시하며;
도 38은 본 개시의 실시예들에 따른 STS 모드를 갖는 CP 테이블에서의 다른 예시적인 행을 도시하며;
도 39는 본 개시의 실시예들에 따른 CP 테이블의 예시적인 행 엘리먼트를 도시하며;
도 40a는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 40b는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M SS-TWR에 대한 다른 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 41a는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며;
도 41b는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M DS-TWR에 대한 다른 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시하며; 그리고
도 42는 본 개시의 실시예들에 따른 레인징 동작을 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
하나의 실시예에서, 레인징 능력을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 송신 장치가 제공된다. 송신 장치는, 단면 양방향 레인징(SS-TWR)을 위해, 송신 장치를 포함하는 송신 장치 세트를 위한 레인징 개시 페이즈(ranging initiation phase)(RIP)와 수신 장치 세트를 위한 레인징 응답 페이즈(ranging response phase)(RRP)를 포함하는 레인징 라운드(RR)로서, RIP와 RRP는 적어도 하나의 슬롯을 포함하는, 상기 RR을 식별하도록 구성되는 프로세서로서를 포함한다. 송신 장치 프로세서에 동작적으로 연결되는 송수신부를 더 포함하며, 송수신부는, 수신 장치 세트에, RIP에서 레인징 개시 메시지를 송신하며; 그리고, 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들로부터, RRP에 송신 장치가 요청한 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 레인징 능력을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 송신 장치가 제공된다. 수신 장치는, 송신 장치 세트의 송신 장치로부터, 레인징 개시 페이즈(RIP)에 레인징 개시 메시지를 수신하도록 구성되는 송수신부를 포함한다. 수신 장치는 송수신부에 동작적으로 연결되는 프로세서를 더 포함하며, 프로세서는, 단면 양방향 레인징(SS-TWR)을 위해, 수신하기 위한 수신 장치를 포함하는 수신 장치 세트에 대한 RIP와 수신하기 위한 송신 장치 세트에 대한 레인징 응답 페이즈(RRP)를 포함하는 레인징 라운드(RR)를 식별하도록 구성되며, RIP와 RRP는 적어도 하나의 슬롯을 포함하며, 송수신부는, 추가로, 송신 장치 세트 중 하나 이상의 송신 장치들에, RRP에서 송신 장치에 의해 요청되는 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 송신하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 레인징 능력을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 송신 장치의 방법이 제공된다. 그 방법은, 단면 양방향 레인징(SS-TWR)을 위해, 송신 장치를 포함하는 송신 장치 세트를 위한 레인징 개시 페이즈(RIP)와 수신 장치 세트를 위한 레인징 응답 페이즈(RRP)를 포함하는 레인징 라운드(RR)를 식별하는 단계로서, RIP와 RRP는 적어도 하나의 슬롯을 포함하는, 식별하는 단계; 수신 장치 세트에, RIP에서 레인징 개시 메시지를 송신하는 단계; 및 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들로부터, RRP에서 송신 장치에 의해 요청되는 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
다른 기술적 특징들은 다음의 도면들, 설명들 및 청구항들로부터 본 기술분야의 통상의 기술자에게 쉽사리 명확하게 될 수 있다.
아래의 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용의 설명"에 착수하기에 앞서, 본 특허 문서의 전체에 걸쳐 사용되는 특정 단어들 및 문구들의 정의들을 언급하는 것이 유리할 수 있다. "커플"이란 용어 및 그것의 파생어들은, 그들 엘리먼트들이 서로 물리적으로 접촉하든 아니든, 둘 이상의 엘리먼트들 사이의 임의의 직접 또는 간접 통신을 지칭한다. "송신한다", "수신한다" 및 "통신한다"라는 용어들뿐만 아니라 그 파생어들은 직접 통신 및 간접 통신 둘 다를 포함한다. "구비한다" 및 "포함한다"라는 용어들뿐만 아니라 그 파생어들은, 제한 없는 포함을 의미한다. "또는"이란 용어는 포함적(inclusive)이며, "및/또는"을 의미한다. "~에 연관된"이란 문구뿐만 아니라 그 파생어들은, ~를 포함한다, ~내에 포함된다, ~와 상호연결한다, ~를 담고 있다, ~내에 담긴다, ~에 또는 ~와 연결한다, ~에 또는 ~와 커플링한다, ~와 통신 가능하다, ~와 협력한다, ~를 인터리브한다, ~를 병치한다, ~에 근접된다, ~에 또는 ~와 결부된다, ~를 가진다, ~의 특성을 가진다, ~에 또는 ~와 관계를 가진다 등을 의미한다. "제어부"라는 용어는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템 또는 그 부분을 의미한다. 이러한 제어부는 하드웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어 및/또는 펌웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 임의의 특정 제어부에 연관된 기능은, 국부적으로든 또는 원격으로든, 집중형 또는 분산형일 수 있다. "~중 적어도 하나"라는 문구는, 항목들의 목록과 함께 사용될 때, 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목들의 상이한 조합들이 사용될 수 있고 목록에서의 임의의 하나의 항목만이 필요할 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나"는 다음의 조합들 중 임의의 것을 포함한다: A, B, C, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 그리고 A 및 B 및 C.
더구나, 아래에서 설명되는 다양한 기능들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 구현 또는 지원될 수 있으며, 그러한 컴퓨터 프로그램들의 각각은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드로부터 형성되고 컴퓨터 판독가능 매체에 수록된다. "애플리케이션" 및 "프로그램"이란 용어들은 적합한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드에서의 구현에 적합한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들, 소프트웨어 컴포넌트들, 명령 세트들, 프로시저들, 함수들, 개체들(objects), 클래스들, 인스턴스들, 관련된 데이터, 또는 그 부분을 지칭한다. "컴퓨터 판독가능 프로그램 코드"라는 문구는 소스 코드, 목적 코드, 및 실행가능 코드를 포함하는 임의의 유형의 컴퓨터 코드를 포함한다. "컴퓨터 판독가능 매체"라는 문구는, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 하드 디스크 드라이브, CD(compact disc), DVD(digital video disc), 또는 임의의 다른 유형의 메모리와 같은, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 유형의 매체를 포함한다. "비일시적" 컴퓨터 판독가능 매체가 일시적인 전기적 또는 다른 신호들을 전송하는 유선, 무선, 광학적, 또는 다른 통신 링크들을 배제한다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체가 데이터가 영구적으로 저장될 수 있는 매체와 데이터가 저장되고 나중에 덮어쓰기될 수 있는 매체, 이를테면 재기입가능 광 디스크 또는 소거가능 메모리 디바이스를 포함한다.
다른 특정 단어들 및 문구들에 대한 정의들은 본 특허 문서의 전체에 걸쳐 제공된다. 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 대부분은 아니지만 많은 경우들에서, 이러한 정의들이 이렇게 정의된 단어들 및 문구들의 이전 및 장래의 사용들에 적용된다는 것을 이해하여야 한다.
아래에서 논의되는 도 1 내지 도 42와, 본 특허 문서에서 본 개시의 원리들을 설명하는데 사용되는 다양한 실시예들은 단지 예시일 뿐이고 어떤 식으로든 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자들은 본 개시의 원리들이 임의의 적절히 배열된 시스템 또는 디바이스로 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
다음의 문서들 및 표준들의 설명들은 본 명세서에서 충분히 언급되는 것처럼 참조에 의해 본 개시에 통합된다: IEEE Standard for Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Peer Aware Communications, IEEE Std 802.15.8, 2017; 및 IEEE Standard Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs), IEEE Std 802.15.4, 2105.
본 개시의 양태들, 특징들, 및 장점들은 본 개시를 수행하도록 의도되는 최적의 방식을 포함하는 다수의 특정 실시예들 및 구현예들을 단순히 예시함으로써 다음의 상세한 설명으로부터 쉽사리 명확하게 된다. 본 개시는 다른 및 상이한 실시예들을 또한 할 수 있고, 그것의 여러 세부사항들은, 모두가 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이, 다양한 자명한 측면들에서 수정될 수 있다. 따라서, 도면들과 설명은 사실상 예시적인 것이고 제한적인 것은 아닌 것으로 여겨져야 한다. 본 개시는 첨부 도면들의 그림들에서 제약으로서는 아니고 예로서 도시된다.
아래의 도 1 내지 도 4b는 무선 통신 시스템들에서 그리고 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신 기법들을 사용하여 구현되는 다양한 실시예들을 설명한다. 도 1 내지 도 3의 설명들은 상이한 실시예들이 구현될 수 있는 물리적 또는 구성적 제한들을 암시하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 상이한 실시예들은 임의의 적절히 정렬된 통신 시스템에 구현될 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 무선 네트워크를 도시한다. 도 1에 도시된 무선 네트워크의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 무선 네트워크(100)의 다른 실시예들은 본 개시의 범위로부터 벗어남 없이 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 네트워크는 gNB(101)(예컨대, 기지국(base station)(BS)), gNB(102), 및 gNB(103)를 포함한다. gNB(101)는 gNB(102) 및 gNB(103)와 통신한다. gNB(101)는 적어도 하나의 네트워크(130), 이를테면 인터넷(Internet), 독점 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)(IP) 네트워크, 또는 다른 데이터 네트워크와 또한 통신한다.
gNB(102)는 gNB(102)의 커버리지 영역(120) 내의 복수의 제1 사용자 장비들(UE들)에게 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 액세스를 제공한다. 복수의 제1 UE들은 소규모 사업장(small business)(SB)에 위치될 수 있는 UE(111); 대규모 사업장(enterprise)(E)에 위치될 수 있는 UE(112); WiFi 핫스폿(HS)에 위치될 수 있는 UE(113); 제1 거주지(R)에 위치될 수 있는 UE(114); 제2 거주지(R)에 위치될 수 있는 UE(115); 및 모바일 디바이스(M), 이를테면 셀 전화기, 무선 랩톱, 무선 PDA 등일 수 있는 UE(116)를 포함한다. gNB(103)는 gNB(103)의 커버리지 영역(125) 내의 제2 복수의 UE들에게 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 액세스를 제공한다. 복수의 제2 UE들은 UE(115)와 UE(116)를 포함한다. 일부 실시예들에서, gNB들(101~103) 중 하나 이상의 gNB들은 5G, LTE, LTE-A, WiMAX, WiFi, 또는 다른 무선 통신 기법들을 사용하여 서로 그리고 UE들(111~116)과 통신할 수 있다.
네트워크 유형에 의존하여, "기지국" 또는 "BS"라는 용어는 송신 포인트(TP), 송수신 포인트(TRP), 향상된 기지국(eNodeB 또는 eNB), 5G 기지국(gNB), 매크로셀, 펨토셀, WiFi 액세스 포인트(AP), 또는 다른 무선 가능 디바이스들과 같이, 네트워크에 대한 무선 액세스를 제공하도록 구성되는 임의의 컴포넌트(또는 컴포넌트들의 모임)를 지칭할 수 있다. 기지국들은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜들, 예컨대, 5G 3GPP 새 무선 인터페이스/액세스(NR), LTE(long term evolution), LTE-A(LTE advanced), HSPA(high speed packet access), Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac 등에 따라서 무선 액세스를 제공할 수 있다. 편의상, "BS"와 "TRP"라는 용어들은 원격 단말들에게 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라스트럭처 컴포넌트들을 지칭하기 위해 본 특허 문서에서 교환적으로 사용된다. 또한, 네트워크 유형에 의존하여, "사용자 장비" 또는 "UE"라는 용어는 "이동국", "가입국", "원격 단말", "무선 단말", "수신 포인트", 또는 "사용자 디바이스"와 같은 임의의 컴포넌트를 지칭할 수 있다.편의상, "사용자 장비"와 "UE"라는 용어들은, UE가 모바일 디바이스(이를테면 이동 전화기 또는 스마트폰)이든 또는 고정형 디바이스(이를테면 데스크톱 컴퓨터 또는 자동 판매기)라고 일반적으로 간주되든, BS에 무선으로 액세스하는 원격 무선 장비를 지칭하기 위해 본 특허 문서에서 사용된다.
파선들은 커버리지 영역들(120 및 125)의 대략적인 범위를 나타내며, 커버리지 영역들은 예시 및 설명만을 목적으로 대략 원형으로 도시된다. gNB들에 연관되는 커버리지 영역들, 이를테면 커버리지 영역들(120 및 125)은, gNB들의 구성과 자연 및 인공 장애물에 연관된 무선 환경에서의 변화들에 의존하여, 불규칙한 형상들을 포함한, 다른 형상들을 가질 수 있다는 것이 분명히 이해되어야 한다.
아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, UE들(111~116) 중 하나 이상은 어드밴스드 무선 통신 시스템에서의 CSI 보고를 위해, 회로, 프로그래밍, 또는 그것들의 조합을 포함한다. 특정한 실시예들에서, gNB들(101~103) 중 하나 이상은 어드밴스드 무선 통신 시스템에서의 CSI 취득을 위해, 회로, 프로그래밍, 또는 그것들의 조합을 포함한다.
도 1이 무선 네트워크의 하나의 예를 도시하지만, 다양한 변경들이 도 1에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 무선 네트워크는 임의의 수의 gNB들과 임의의 수의 UE들을 임의의 적합한 배열들로 포함할 수 있다. 또한, gNB(101)는 임의의 수의 UE들과 직접 통신하고 그들 UE들에게 네트워크(130)에 대한 무선 광대역 액세스를 제공할 수 있다. 마찬가지로, 각각의 gNB(102~103)는 네트워크(130)와 직접 통신하고 UE들에게 네트워크(130)에 대한 직접 무선 광대역 액세스를 제공할 수 있다. 게다가, gNB들(101, 102, 및/또는 103)은 다른 또는 추가적인 외부 네트워크들, 이를테면 외부 전화기 네트워크들 또는 다른 유형들의 데이터 네트워크들에 대한 액세스를 제공할 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 gNB(102)를 도시한다. 도 2에 도시된 gNB(102)의 실시예는 예시만을 위한 것이고, 도 1의 gNB들(101 및 103)은 동일하거나 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, gNB들은 매우 다양한 구성들로 제공되고, 도 2는 본 개시의 범위를 gNB의 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, gNB(102)는 다수의 안테나들(205a~205n), 다수의 RF 송수신부들(210a~210n), 송신(TX) 프로세싱 회로(215), 및 수신(RX) 프로세싱 회로(220)를 포함한다. gNB(102)는 제어부/프로세서(225), 메모리(230), 및 백홀 또는 네트워크 인터페이스(235)를 또한 포함한다.
RF 송수신부들(210a~210n)은, 안테나들(205a~205n)로부터, 네트워크(100)에서 UE들에 의해 송신된 신호들과 같은 착신(incoming) RF 신호들을 수신한다. RF 송수신부들(210a~210n)은 착신 RF 신호들을 다운 컨버팅하여 IF 또는 기저대역 신호들을 생성한다. IF 또는 기저대역 신호들은 RX 프로세싱 회로(220)에 전송되며, RX 프로세싱 회로는 기저대역 또는 IF 신호들을 필터링, 디코딩, 및/또는 디지털화함으로써 프로세싱된 기저대역 신호들을 생성한다. RX 프로세싱 회로(220)는 프로세싱된 기저대역 신호들을 추가의 프로세싱을 위해 제어부/프로세서(225)에 송신한다.
TX 프로세싱 회로(215)는 아날로그 또는 디지털 데이터(이를테면 음성 데이터, 웹 데이터, 이메일, 또는 대화형 비디오 게임 데이터)를 제어부/프로세서(225)로부터 수신한다. TX 프로세싱 회로(215)는 발신(outgoing) 기저대역 데이터를 인코딩, 다중화, 및/또는 디지털화하여 프로세싱된 기저대역 또는 IF 신호들을 생성한다. RF 송수신부들(210a~210n)은 TX 프로세싱 회로(215)로부터의 발신된 프로세싱된 기저대역 또는 IF 신호들을 수신하고 기저대역 또는 IF 신호들을 안테나들(205a~205n)을 통해 송신되는 RF 신호들로 업 컨버팅한다.
제어부/프로세서(225)는 gNB(102)의 전체 동작을 제어하는 하나 이상의 프로세서들 또는 다른 프로세싱 디바이스들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부/프로세서(225)는 널리 공지된 원리들에 따라서 RF 송수신부들(210a~210n), RX 프로세싱 회로(220), 및 TX 프로세싱 회로(215)에 의해 순방향 채널 신호들의 수신과 역방향 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 제어부/프로세서(225)는 더 진보된 무선 통신 기능들과 같은 추가적인 기능들 또한 지원할 수 있다.
예를 들면, 제어부/프로세서(225)는 다수의 안테나들(205a~205n)로부터의 발신 신호들을 원하는 방향으로 효과적으로 조향하기 위해 그 발신 신호들이 상이하게 가중되는 빔 포밍 또는 지향성 라우팅 동작들을 지원할 수 있다. 매우 다양한 다른 기능들 중 임의의 것이 gNB(102)에서 제어부/프로세서(225)에 의해 지원될 수 있다.
제어부/프로세서(225)는 OS와 같이 메모리(230)에 상주하는 프로그램들 및 다른 프로세스들을 또한 실행할 수 있다. 제어부/프로세서(225)는 실행 프로세스에 의해 요구되는 대로 메모리(230) 속으로 또는 그 메모리 밖으로 데이터를 이동시킬 수 있다.
제어부/프로세서(225)는 백홀 또는 네트워크 인터페이스(235)에 또한 커플링된다. 백홀 또는 네트워크 인터페이스(235)는 gNB(102)가 백홀 연결을 통해 또는 네트워크를 통해 다른 디바이스들 또는 시스템들과 통신하는 것을 허용한다. 인터페이스(235)는 임의의 적합한 유선 또는 무선 연결(들)을 통한 통신들을 지원할 수 있다. 예를 들어, gNB(102)가 셀룰러 통신 시스템의 일부(이를테면 5G, LTE, 또는 LTE-A를 지원하는 것)로서 구현될 때, 인터페이스(235)는 gNB(102)가 유선 또는 무선 백홀 연결을 통해 다른 gNB들과 통신하는 것을 허용할 수 있다. gNB(102)가 액세스 포인트로서 구현될 때, 인터페이스(235)는 gNB(102)가 유선 또는 무선 로컬 영역 네트워크를 통해 또는 더 큰 네트워크(이를테면 인터넷)에의 유선 또는 무선 연결을 통해 통신하는 것을 허용할 수 있다. 인터페이스(235)는 유선 또는 무선 연결을 통한 통신들을 지원하는 임의의 적합한 구조체, 이를테면 이더넷 또는 RF 송수신부를 포함한다.
메모리(230)는 제어부/프로세서(225)에 커플링된다. 메모리(230)의 일부는 RAM을 포함할 수 있고, 메모리(230)의 다른 일부는 플래시 메모리 또는 다른 ROM을 포함할 수 있다.
도 2가 gNB(102)의 하나의 예를 도시하지만, 다양한 변경들이 도 2에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들어, gNB(102)는 도 2에 도시된 임의의 수의 각각의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 특정 예로서, 액세스 포인트가 다수의 인터페이스들(235)을 포함할 수 있고, 제어부/프로세서(225)는 상이한 네트워크 주소들 사이에서 데이터를 라우팅하는 라우팅 기능들을 지원할 수 있다. 다른 특정 예로서, TX 프로세싱 회로(215)의 단일 인스턴스와 RX 프로세싱 회로(220)의 단일 인스턴스를 포함하는 것으로서 도시되지만, gNB(102)는 각각의 것의 다수의 인스턴스들을(이를테면 RF 송수신부 당 하나) 포함할 수 있다. 또한, 도 2의 다양한 컴포넌트들은 조합되거나, 더 세분되거나, 또는 생략될 수 있고 추가적인 컴포넌트들이 특정 요구에 따라 추가될 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 UE(116)를 도시한다. 도 3에 도시된 UE(116)의 실시예는 예시만을 위한 것이고, 도 1의 UE들(111~115)은 동일하거나 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, UE들은 매우 다양한 구성들로 제공되고, 도 3은 본 개시의 범위를 UE의 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, UE(116)는 안테나(305), 무선 주파수(radio frequency)(RF) 송수신부(310), TX 프로세싱 회로(315), 마이크로폰(320), 및 수신(RX) 프로세싱 회로(325)를 포함한다. UE(116)는 스피커(330), 프로세서(340), 입출력(I/O) 인터페이스(IF)(345), 터치스크린(350), 디스플레이(355), 및 메모리(360)를 또한 포함한다. 메모리(360)는 운영 체제(operating system)(OS)(361)와 하나 이상의 애플리케이션들(362)을 포함한다.
RF 송수신부(310)는, 안테나(305)로부터, 네트워크(100)의 gNB에 의해 송신된 착신 RF 신호를 수신한다. RF 송수신부(310)는 착신 RF 신호를 다운 컨버팅하여 중간 주파수(intermediate frequency)(IF) 또는 기저대역 신호를 생성한다. IF 또는 기저대역 신호는 RX 프로세싱 회로(325)에 전송되며, RX 프로세싱 회로는 기저대역 또는 IF 신호를 필터링, 디코딩, 및/또는 디지털화함으로써 프로세싱된 기저대역 신호를 생성한다. RX 프로세싱 회로(325)는 프로세싱된 기저대역 신호를 추가의 프로세싱을 위해 스피커(330)(이를테면 음성 데이터 용)에 또는 프로세서(340)(이를테면 웹 브라우징 데이터 용)에 송신한다.
TX 프로세싱 회로(315)는 마이크로폰(320)으로부터의 아날로그 또는 디지털 음성 데이터 또는 프로세서(340)로부터의 다른 발신 기저대역 데이터(이를테면 웹 데이터, 이메일, 또는 대화형 비디오 게임 데이터)를 수신한다. TX 프로세싱 회로(315)는 발신 기저대역 데이터를 인코딩, 다중화, 및/또는 디지털화하여 프로세싱된 기저대역 또는 IF 신호를 생성한다. RF 송수신부(310)는 TX 프로세싱 회로(315)로부터 발신된 프로세싱된 기저대역 또는 IF 신호를 수신하고 기저대역 또는 IF 신호를 안테나(305)를 통해 송신되는 RF 신호로 업 컨버팅한다.
프로세서(340)는 하나 이상의 프로세서들 또는 다른 프로세싱 디바이스들을 포함할 수 있고 UE(116)의 전체 동작을 제어하기 위하여 메모리(360)에 저장된 OS(361)를 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(340)는 널리 공지된 원리들에 따라서 RF 송수신부(310), RX 프로세싱 회로(325), 및 TX 프로세싱 회로(315)에 의해 순방향 채널 신호들의 수신과 역방향 채널 신호들의 송신을 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(340)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로제어기를 포함한다.
프로세서(340)는 업링크 채널에 대한 CSI 보고를 위한 프로세스들과 같이 메모리(360)에 상주하는 다른 프로세스들 및 프로그램들을 또한 실행할 수 있다. 프로세서(340)는 실행 프로세스에 의해 요구되는 대로 메모리(360) 속으로 또는 그 메모리 밖으로 데이터를 이동시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(340)는 OS(361)에 기초하여 또는 gNB들 또는 오퍼레이터로부터 수신된 신호들에 응답하여 애플리케이션들(362)을 실행하도록 구성된다. 프로세서(340)는 I/O 인터페이스(345)에 또한 커플링되며, I/O 인터페이스는 UE(116)에게 다른 디바이스들, 이를테면 랩톱 컴퓨터들 및 핸드헬드 컴퓨터들에 연결하는 능력을 제공한다. I/O 인터페이스(345)는 이들 액세서리들과 프로세서(340) 사이의 통신 경로이다.
프로세서(340)는 터치스크린(350) 및 디스플레이(355)에 또한 커플링된다. UE(116)의 오퍼레이터는 터치스크린(350)을 사용하여 데이터를 UE(116)에 입력할 수 있다. 디스플레이(355)는 액정 디스플레이, 발광 다이오드 디스플레이, 또는 이를테면 웹 사이트로부터의 텍스트 및/또는 적어도 제한된 그래픽을 렌더링할 수 있는 다른 디스플레이일 수 있다.
메모리(360)는 프로세서(340)에 커플링된다. 메모리(360)의 일부는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있고, 메모리(360)의 다른 일부는 플래시 메모리 또는 다른 판독전용 메모리(ROM)를 포함할 수 있다.
도 3이 UE(116)의 하나의 예를 도시하지만, 다양한 변경들이 도 3에 대해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 3에서의 다양한 컴포넌트들은 조합되거나, 더 세분되거나, 또는 생략될 수 있고 추가적인 컴포넌트들이 특정 요구에 따라 추가될 수 있다. 특정 예로서, 프로세서(340)는 다수의 프로세서들, 이를테면 하나 이상의 중앙 프로세싱 유닛들(central processing units)(CPU들)과 하나 이상의 그래픽 프로세싱 유닛들(graphics processing units)(GPU들)로 나누어질 수 있다. 또한, 도 3이 모바일 전화기 또는 스마트폰으로서 구성되는 UE(116)를 예시하지만, UE들은 다른 유형들의 모바일 또는 정지 디바이스들로서 동작하도록 구성될 수 있다.
도 4a는 송신 경로 회로의 상위레벨 도면이다. 예를 들어, 송신 경로 회로는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신을 위해 사용될 수 있다. 도 4b는 수신 경로 회로의 상위레벨 도면이다. 예를 들어, 수신 경로 회로는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신을 위해 사용될 수 있다. 도 4a 및 도 4b에서, 다운링크 통신을 위해, 송신 경로 회로는 기지국(gNB)(102) 또는 릴레이 스테이션에 구현될 수 있고, 수신 경로 회로는 사용자 장비(예컨대, 도 1의 사용자 장비(116))에 구현될 수 있다. 다른 예들에서, 업링크 통신을 위해, 수신 경로 회로(450)는 기지국(예컨대, 도 1의 gNB 102) 또는 릴레이 스테이션에 구현될 수 있고, 송신 경로 회로는 사용자 장비(예컨대, 도 1의 사용자 장비(116))에 구현될 수 있다.
송신 경로 회로는 채널 코딩 및 변조 블록(405), 직렬 대 병렬(serial-to-parallel)(S-to-P) 블록(410), 크기 N 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)(IFFT) 블록(415), 병렬 대 직렬(P-to-S) 블록(420), 및 CP(cyclic prefix) 추가 블록(425), 및 업 컨버터(up-converter)(UC)(430)를 포함한다. 수신 경로 회로(450)는 다운 컨버터(down-converter)(DC)(455), CP 제거 블록(460), 직렬 대 병렬(S-to-P) 블록(465), 크기 N 고속 푸리에 변환(FFT) 블록(470), 병렬 대 직렬(P-to-S) 블록(475), 그리고 채널 디코딩 및 복조 블록(480)을 포함한다.
도 4a 및 도 4b에서의 컴포넌트들(도 4a의 400 및 도 4b의 450) 중 적어도 일부는 소프트웨어로 구현될 수 있는 반면, 다른 컴포넌트들은 구성가능 하드웨어 또는 소프트웨어와 구성가능 하드웨어의 혼합체에 의해 구현될 수 있다. 특히, 본 개시 문서에서 설명되는 FFT 블록들 및 IFFT 블록들은 구성가능 소프트웨어 알고리즘들로서 구현될 수 있으며, 여기서 크기 N의 값은 구현에 따라 수정될 수 있음에 주의한다.
더욱이, 본 개시가 고속 푸리에 변환 및 역 고속 푸리에 변환을 구현하는 실시예를 위한 것이지만, 이는 단지 예시일 뿐이고 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않을 수 있다. 본 개시의 대체 실시예에서, 고속 푸리에 변환 기능들과 역 고속 푸리에 변환 기능들은 각각 이산 푸리에 변환(discrete Fourier transform)(DFT) 기능들과 역 이산 푸리에 변환(IDFT) 기능들에 의해 쉽사리 교체될 수 있다는 것이 이해될 수 있다. DFT 및 IDFT 기능들의 경우, N 변수의 값은 임의의 정수 수(즉, 1, 4, 3, 4 등)일 수 있는 반면, FFT 및 IFFT 기능들의 경우, N 변수의 값은 2의 거듭제곱(즉, 1, 2, 4, 8, 16 등)인 임의의 정수 수일 수 있다는 것이 이해될 수 있다.
송신 경로 회로(400)에서, 채널 코딩 및 변조 블록(405)은 정보 비트 세트를 수신하고, 코딩(예컨대, LDPC 코딩)을 적용하고 그 입력 비트들을 변조(예컨대, QPSK(quadrature phase shift keying) 또는 QAM(quadrature amplitude modulation))하여 주파수 도메인 변조 심볼들의 시퀀스를 생성한다. 직렬 대 병렬 블록(410)은 N 개의 병렬 심볼 스트림들을 생성하기 위해 직렬 변조된 심볼들을 병렬 데이터로 변환(즉, 역다중화)하며 N은 BS(102) 및 UE(116)에서 사용되는 IFFT/FFT 사이즈이다. 크기 N IFFT 블록(415)은 그 다음에 N 개의 병렬 심볼 스트림들에 대한 IFFT 동작을 수행하여 시간 도메인 출력 신호들을 생성한다. 병렬 대 직렬 블록(420)은 크기 N의 IFFT 블록(415)으로부터의 병렬 시간 도메인 출력 심볼들을 변환(즉, 다중화)하여 직렬 시간 도메인 신호를 생성한다. CP 추가 블록(425)은 그 다음에 CP를 시간 도메인 신호에 삽입한다. 마지막으로, 업 카운터(430)는 CP 추가 블록(425)의 출력을 무선 채널을 통한 송신을 위해 RF 주파수로 변조(즉, 업 컨버팅)한다. 그 신호는 RF 주파수로의 변환 전에 기저대역에서 또한 필터링될 수 있다.
송신된 RF 신호는 무선 채널을 통과한 후 UE(116)에 도착하고, gNB(102)에서 그것들에 대한 역 동작들이 수행된다. 다운 컨버터(455)는 수신된 신호를 기저대역 주파수로 다운 컨버팅하고, 순환 전치 제거 블록(460)은 직렬 시간 도메인 기저대역 신호를 생성하기 위해 순환 전치를 제거한다. 직렬 대 병렬 블록(465)은 시간 도메인 기저대역 신호를 병렬 시간 도메인 신호들로 변환한다. 크기 N FFT 블록(470)은 그 다음에 FFT 알고리즘을 수행하여 N 개의 병렬 주파수 도메인 신호들을 생성한다. 병렬 대 직렬 블록(475)은 병렬 주파수 도메인 신호들을 변조된 데이터 심볼들의 시퀀스로 변환한다. 채널 디코딩 및 복조 블록(480)은 변조된 심볼들을 복조한 다음 디코딩하여 원래의 입력 데이터 스트림을 복원한다.
gNB들(101~103)의 각각은 사용자 장비(111~116)에 다운링크로 송신하는 것과 유사한 송신 경로를 구현할 수 있고 사용자 장비(111~116)에 업링크로 수신하는 것과 유사한 수신 경로를 구현할 수 있다. 마찬가지로, 사용자 장비(111~116) 중 각각의 사용자 장비는 gNB들(101~103)에 업링크로 송신하기 위한 아키텍처에 대응하는 송신 경로를 구현할 수 있고 gNB들(101~103)로부터 다운링크로 수신하기 위한 아키텍처에 대응하는 수신 경로를 구현할 수 있다.
피어 인식 통신(PAC) 네트워크가 PAC 디바이스들(PD들) 간의 직접 통신을 허용하는 완전히 분산된 통신 네트워크이다. PAC 네트워크들은 다양한 서비스들을 위해 PD들 간의 상호작용들을 지원하기 위해, 메시, 스타 등과 같은 여러 토폴로지들을 채용할 수 있다. 본 개시가 PAC 네트워크들 및 PD들을 일 예로서 사용하여 본 개시를 전개하고 예시하지만, 본 개시는 이들 네트워크들로 한정되지 않는다는 것에 주의해야 한다. 본 개시에서 전개되는 일반적인 개념들은 상이한 종류의 시나리오들이 있는 다양한 유형의 네트워크들에서 채용될 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 전자 디바이스(500)를 도시한다. 도 5에 예시된 전자 디바이스(500)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 5는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
PD들은 전자 디바이스일 수 있다. 도 5는 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경(500)에서의 예시적인 전자 디바이스(501)를 도시한다. 도 5를 참조하면, 네트워크 환경(500)에서의 전자 디바이스(501)는 제1 네트워크(598)(예컨대, 근거리 무선 통신 네트워크)를 통해 전자 디바이스(502)와, 또는 제2 네트워크(599)(예컨대, 장거리 무선 통신 네트워크)를 통해 전자 디바이스(104) 또는 서버(508)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 디바이스(501)는 서버(508)를 통해 전자 디바이스(504)와 통신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스(501)는 프로세서(520), 메모리(530), 입력 디바이스(550), 사운드 출력 디바이스(555), 디스플레이 디바이스(560), 오디오(570), 센서(576), 인터페이스(577), 햅틱(579), 카메라(580), 전력 관리(588), 배터리(589), 통신 인터페이스(590), 가입자 식별 모듈(subscriber identification module)(SIM)(596), 또는 안테나(597)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴포넌트들 중 적어도 하나(예컨대, 디스플레이 디바이스(560) 또는 카메라(580))는 전자 디바이스(501)에서 생략될 수 있거나, 또는 하나 이상의 다른 컴포넌트들이 전자 디바이스(501)에 추가될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴포넌트들의 일부는 단일 집적 회로로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 센서(576)(예컨대, 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)는 디스플레이 디바이스(560)(예컨대, 디스플레이)에 삽입된 것으로서 구현될 수 있다.
프로세서(520)는, 예를 들어, 프로세서(520)와 커플링되는 전자 디바이스(501)의 적어도 하나의 다른 컴포넌트(예컨대, 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트)를 제어하기 위해 소프트웨어(예컨대, 프로그램(540))를 실행할 수 있고, 다양한 데이터 프로세싱 또는 컴퓨테이션을 수행할 수 있다. 본 개시의 하나의 실시예에 따르면, 데이터 프로세싱 또는 컴퓨테이션의 적어도 일부로서, 프로세서(520)는 다른 컴포넌트(예컨대, 센서(576) 또는 통신 인터페이스(590))로부터 수신된 커맨드 또는 데이터를 휘발성 메모리(532)에 로딩하고, 휘발성 메모리(532)에 저장된 커맨드 또는 데이터를 프로세싱하고, 결과적인 데이터를 비휘발성 메모리(534)에 저장할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(520)는 메인 프로세서(521)(예컨대, 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 또는 애플리케이션 프로세서(application processor)(AP))와, 메인 프로세서(521)와는 독립적으로, 또는 연계하여 동작 가능한 보조 프로세서(523)(예컨대, 그래픽 프로세싱 유닛(GPU), 이미지 신호 프로세서(image signal processor)(ISP), 센서 허브 프로세서, 또는 통신 프로세서(communication processor)(CP))를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 보조 프로세서(523)는 메인 프로세서(521)보다 적은 전력을 소비하도록, 또는 특정 기능에 특화되도록 적응될 수 있다. 보조 프로세서(523)는 메인 프로세서(521)와는 별개로, 또는 그 부분으로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(523)는 메인 프로세서(521)가 비활성(예컨대, 수면) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(521) 대신에, 또는 메인 프로세서(521)가 액티브 상태(예컨대, 애플리케이션을 실행)에 있는 동안 메인 프로세서(521)와 함께, 전자 디바이스(501)의 컴포넌트들 중에서 적어도 하나의 컴포넌트(예컨대, 디스플레이 디바이스(560), 센서(576), 또는 통신 인터페이스(590))에 관련된 기능들 또는 상태들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(523)(예컨대, 이미지 신호 프로세서 또는 통신 프로세서)는 보조 프로세서(523)에 기능적으로 관련된 다른 컴포넌트(예컨대, 카메라(580) 또는 통신 인터페이스(590))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(530)는 전자 디바이스(501)의 적어도 하나의 컴포넌트(예컨대, 프로세서(520) 또는 센서(576))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 다양한 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예컨대, 프로그램(540)) 및 그것에 관련된 커맨드를 위한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(530)는 휘발성 메모리(532) 또는 비휘발성 메모리(534)를 포함할 수 있다.
프로그램(540)은 소프트웨어로서 메모리(530)에 저장될 수 있고, 예를 들어, 운영 체제(OS)(542), 미들웨어(544), 또는 애플리케이션(546)을 포함할 수 있다.
입력 디바이스(550)는 전자 디바이스(501)의 외부(예컨대, 사용자)로부터의, 전자 디바이스(501)의 다른 컴포넌트(예컨대, 프로세서(520))에 의해 사용될 커맨드 또는 데이터를 수신할 수 있다. 입력 디바이스(550)는, 예를 들어, 마이크로폰, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예컨대, 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
사운드 출력 디바이스(555)는 전자 디바이스(501)의 외부에 사운드 신호들을 출력할 수 있다. 사운드 출력 디바이스(555)는, 예를 들어, 스피커 또는 수신기를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어를 재생하는 것 또는 레코드를 재생하는 것과 같은 범용으로 사용될 수 있고, 수신기는 착신 호들을 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신기는 스피커와는 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 디바이스(560)는 전자 디바이스(501)의 외부(예컨대, 사용자)에 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 디바이스(560)는 디스플레이, 홀로그램 디바이스, 및 프로젝터 중 해당하는 것을 제어하기 위한, 예를 들어, 디스플레이, 홀로그램 디바이스, 또는 프로젝터 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 디바이스(560)는 터치를 검출하도록 적응되는 터치 회로, 또는 터치에 의해 발생된 힘의 세기를 측정하도록 적응되는 센서 회로(예컨대, 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오(570)는 사운드를 전기 신호로 변환할 수 있고 그 반대로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오(570)는 입력 디바이스(550)를 통해 사운드를 획득하거나, 또는 전자 디바이스(501)에 직접(예컨대, 유선을 사용하여) 또는 무선으로 커플링되는 사운드 출력 디바이스(555) 또는 외부 전자 디바이스(예컨대, 전자 디바이스(502))의 헤드폰을 통해 사운드를 출력할 수 있다.
센서(576)는 전자 디바이스(501)의 동작 상태(예컨대, 전력 또는 온도) 또는 전자 디바이스(501) 외부의 환경 상태(예컨대, 사용자의 상태)를 검출한 다음, 검출된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서(576)는, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 대기압 센서, 자기 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, 적외선(infrared)(IR) 센서, 생체측정 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(577)는 외부 전자 디바이스(예컨대, 전자 디바이스(502))에 직접(예컨대, 유선을 사용하여) 또는 무선으로 커플링될 전자 디바이스(501)를 위해 사용될 하나 이상의 특정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 인터페이스(577)는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD(secure digital) 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(578)가 전자 디바이스(501)가 외부 전자 디바이스(예컨대, 전자 디바이스(502))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(578)는, 예를 들어, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예컨대, 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱(579)은 전기 신호를 사용자가 자신의 촉각 또는 운동 감각을 통해 인식할 수 있는 기계적 자극(예컨대, 진동 또는 움직임) 또는 전기 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱(579)은, 예를 들어, 모터, 압전 엘리먼트, 또는 전기 자극기를 포함할 수 있다.
카메라(580)는 스틸 이미지 또는 동영상들을 캡처할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 카메라(580)는 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 신호 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리(588)는 전자 디바이스(501)에 공급된 전력을 관리할 수 있다. 하나의 실시예에 따르면, 전력 관리(588)는, 예를 들어, 전력 관리 집적 회로(power management integrated circuit)(PMIC)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다. 배터리(589)는 전자 디바이스(501)의 적어도 하나의 컴포넌트에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(589)는, 예를 들어, 재충전 가능하지 않은 일차 전지, 재충전 가능한 이차 전지, 또는 연료 셀을 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(590)는 전자 디바이스(501)와 외부 전자 디바이스(예컨대, 전자 디바이스(502), 전자 디바이스(504), 또는 서버(508)) 사이에 직접(예컨대, 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널을 확립하는 것과 확립된 통신 채널을 통해 통신을 수행하는 것을 지원할 수 있다. 통신 인터페이스(590)는 프로세서(520)(예컨대, 애플리케이션 프로세서(AP))와는 독립적으로 동작 가능한 그리고 직접(예컨대, 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 통신 프로세서들을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 통신 인터페이스(590)는 무선 통신 인터페이스(592)(예컨대, 셀룰러 통신 인터페이스, 근거리 무선 통신 인터페이스, 또는 글로벌 내비게이션 위성 시스템(global navigation satellite system)(GNSS) 통신 인터페이스) 또는 유선 통신 인터페이스(594)(예컨대, 로컬 영역 네트워크(local area network)(LAN) 통신 모듈 또는 전력선 통신(power line communication)(PLC) 인터페이스)를 포함할 수 있다. 이들 통신 인터페이스들 중 대응하는 인터페이스가 제1 네트워크(598)(예컨대, 근거리 통신 네트워크, 이를테면 블루투스, Wi-Fi(wireless-fidelity) 다이렉트, 울트라 광대역(UWB), 또는 IrDA(infrared data association)) 또는 제2 네트워크(599)(예컨대, 장거리 통신 네트워크, 이를테면 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예컨대, LAN 또는 광역 네트워크(wide area network)(WAN))를 통해 외부 전자 디바이스와 통신할 수 있다.
이들 다양한 유형들의 통신 인터페이스들은 단일 컴포넌트(예컨대, 단일 칩)로서 구현될 수 있거나, 또는 서로로부터 분리된 멀티 컴포넌트들(예컨대, 멀티 칩들)로서 구현될 수 있다. 무선 통신 인터페이스(592)는 가입자 식별 모듈(596)에 저장된 가입자 정보(예컨대, 국제 모바일 가입자 아이덴티티(international mobile subscriber identity)(IMSI))를 사용하여, 통신 네트워크, 이를테면 제1 네트워크(598) 또는 제2 네트워크(599)에서 전자 디바이스(501)를 식별하고 인증할 수 있다.
안테나(597)는 전자 디바이스(501)의 외부(예컨대, 외부 전자 디바이스)에 또는 해당 외부로부터 신호 또는 전력을 송신 또는 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나(597)는 기판(예컨대, PCB) 내에 또는 상에 형성된 도전성 재료 또는 도전성 패턴으로 구성되는 방사 엘리먼트를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나(597)는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 통신 네트워크에서 사용되는 통신 스킴에 적절한 적어도 하나의 안테나, 이를테면 제1 네트워크(598) 또는 제2 네트워크(599)는, 예를 들어, 복수의 안테나들로부터의 통신 인터페이스(590)(예컨대, 무선 통신 인터페이스(592))에 의해 선택될 수 있다. 그러면 신호 또는 전력은 선택된 적어도 하나의 안테나를 통해 통신 인터페이스(590)와 외부 전자 디바이스 사이에 송신되거나 또는 수신될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 방사 엘리먼트와는 상이한 다른 컴포넌트(예컨대, 무선 주파수 집적 회로(RFIC))가 안테나(597)의 일부로서 추가적으로 형성될 수 있다.
위에서 설명된 컴포넌트들 중 적어도 일부는 주변기기 간 통신 스킴(예컨대, 버스, 범용 입력 및 출력(general purpose input and output)(GPIO), 직렬 주변기기 인터페이스(serial peripheral interface)(SPI), 또는 모바일 업계 프로세서 인터페이스(mobile industry processor interface)(MIPI))을 통해 그것들 간에 수동으로 커플링되고 신호들(예컨대, 커맨드들 또는 데이터)을 통신할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 커맨드들 또는 데이터는 제2 네트워크(599)에 커플링되는 서버(508)를 통해 전자 디바이스(501)와 외부 전자 디바이스(504) 사이에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 디바이스들(502 및 504)의 각각은 전자 디바이스(501)와는 동일한 유형, 또는 상이한 유형의 디바이스일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 디바이스(501)에서 실행될 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 디바이스들(502, 504, 또는 508) 중 하나 이상에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(501)가 기능 또는 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 디바이스로부터의 요청에 응답하여 수행할 수 있으면, 전자 디바이스(501)는, 그 기능 또는 그 서비스를 실행하는 대신, 또는 그 기능 또는 그 서비스를 실행하는 것에 더하여, 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하도록 하나 이상의 외부 전자 디바이스들에 요청할 수 있다. 그 요청을 수신하는 하나 이상의 외부 전자 디바이스들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 그 요청에 관련된 추가적인 기능 또는 추가적인 서비스를 수행할 수 있고, 그 수행의 결과를 전자 디바이스(501)에 전달할 수 있다. 전자 디바이스(501)는 그 결과를, 그 결과의 추가의 프로세싱과 함께 또는 그것 없이, 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 클라우드 컴퓨팅, 분산형 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 사용될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 다양한 유형의 전자 디바이스들 중 하나일 수 있다. 전자 디바이스들은, 예를 들어, 휴대용 통신 디바이스(예컨대, 스마트폰), 컴퓨터 디바이스, 휴대용 멀티미디어 디바이스, 휴대용 의료 디바이스, 카메라, 착용가능 디바이스, 또는 홈 어플라이언스를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 디바이스들은 위에서 설명된 것들로 제한되지 않는다.
본 개시에서 언급되는 다양한 실시예들은 머신(예컨대, 전자 디바이스(501))에 의해 판독 가능한 저장 매체(예컨대, 내부 메모리(536) 또는 외부 메모리(538))에 저장되는 하나 이상의 명령들을 포함하는 소프트웨어(예컨대, 프로그램(540))로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 머신(예컨대, 전자 디바이스(501))의 프로세서(예컨대, 프로세서(520))가 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 명령들 중 적어도 하나를 호출하고, 그것을 프로세서의 제어 하에 하나 이상의 다른 컴포넌트들을 사용하여 또는 사용하지 않고 실행할 수 있다. 이는 머신이 호출된 적어도 하나의 명령에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 동작되는 것을 허용한다. 하나 이상의 명령들은 컴파일러에 의해 생성되는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행 가능한 코드를 포함할 수 있다. 머신 판독가능 저장 매체는 비일시적 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, "비일시적"이란 용어는 단순히 저장 매체가 유형의 디바이스이고, 신호(예컨대, 전자기 파)를 포함하지 않음을 의미할 뿐이고, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 데이터가 저장 매체에 일시적으로 저장되는 경우 사이를 구분하지 않는다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 방법이 컴퓨터 프로그램 제품에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 판매자와 구매자 간에 제품으로서 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 머신 판독가능 저장 매체(예컨대, CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태이거나, 또는 애플리케이션 스토어(예컨대, PlayStoreTM)를 통해 온라인으로 배포(예컨대, 다운로드 또는 업로드)되거나, 또는 직접 두 개의 사용자 디바이스들(예컨대, 스마트 폰들) 사이에 있을 수 있다. 온라인으로 배포되면, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 머신 판독가능 저장 매체, 이를테면 제조업자의 서버의 메모리, 애플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버에 적어도 일시적으로 저장되거나 또는 일시적으로 생성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 위에서 설명된 컴포넌트들 중 각각의 컴포넌트(예컨대, 모듈 또는 프로그램)는 단일 엔티티 또는 다수의 엔티티들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 위에서 설명된 컴포넌트들 중 하나 이상이 생략될 수 있거나, 또는 하나 이상의 다른 컴포넌트들이 추가될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 복수의 컴포넌트들(예컨대, 모듈들 또는 프로그램들)이 단일 컴포넌트에 통합될 수 있다. 이러한 경우, 다양한 실시예들에 따르면, 통합된 컴포넌트는 하나 이상의 기능들이 통합 전의 복수의 컴포넌트들 중 대응하는 컴포넌트에 의해 수행되는 것과 동일하거나 또는 유사한 방식으로 복수의 컴포넌트들 중 각각의 컴포넌트의 하나 이상의 기능들을 여전히 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램, 또는 다른 컴포넌트에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병행하여, 반복적으로, 또는 경험적으로 수행될 수 있거나, 또는 동작들 중 하나 이상은 상이한 순서로 실행되거나 또는 생략될 수 있거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
짧은 무선 펄스를 전송함으로써 실현되는 초광대역 통신은, 낮은 복잡도 송수신부 설계, 큰 대역폭을 이용한 대용량, 및 멀티 경로 환경의 심볼간 간섭(inter-symbol-interference)(ISI)에 대한 견고성을 포함하는 일부 핵심 이점들을 무선 통신들에 가져온다. 한편, 극히 좁은 펄스들은 또한 서드 파티에 의한 인터셉션 및 검출의 확률을 낮추며, 이는 고도로 보안적인 요건을 갖는 데이터 서비스, 예컨대, 보안 레인징에 유망하다. 현재, IEEE 802.15.4z는 더 나은 무결성 및 효율을 제공하는 것을 겨냥하여, 저속 및 고속 UWB 임펄스 라디오의 능력들에 대한 향상들을 탐구하고 개발하고 있다.
레인징 및 상대적 로컬리제이션은 필수적인 for 다양한 로케이션 기반 서비스들 및 애플리케이션들, 예컨대, Wi-Fi direct, 사물 인터넷(internet-of-things)(IoTs) 등에 필수적이다. 네트워크 디바이스들의 엄청난 증가로, 레인징 요청들의 높은 수요들이 가까운 장래에 예상될 수 있으며, 이는 전체 레인징 메시지 교환들이 네트워크에서 자주 발생함을 의미한다. 이는 배터리 용량에 의해 제한되는 병목현상을 악화시킬 수 있다. 에너지 효율이 모바일 디바이스들과, 자립형 정적 디바이스들, 예컨대, 저전력 센서들에 대해 더 중요해진다.
밀한 환경에서의 다른 중요한 문제는 상이한 레인징 쌍들에 대해 모든 스케줄링된 레인징 세션들을 수행하기 위한 레이턴시이다. IEEE 사양에서 정의된 바와 같은 레인징 절차들에 기초하여, 각각의 레인징 쌍은 전용 시간 슬롯들에 연관될 수 있다. 이는 많은 수량의 레인징 요청들이 존재하면 마지막 스케줄링된 쌍들에 대해 긴 레이턴시를 초래할 수 있다.
그러므로, 더욱 효율적인 레인징 프로토콜들의 구현이 많은 레인징 쌍들에 대한 요구된 메시지 교환들의 수를 줄이기 위해 필요하다. 본 개시에서, 최적화된 레인징 절차는 디바이스 그룹과 다른 디바이스 그룹 사이에 제공된다. 도 6에 예시된 바와 같이, 그룹-1의 하나 이상의 디바이스들은 그룹-2의 하나 이상의 디바이스들에 대한 레인징 요청을 가지고 그 반대의 경우도 성립한다. 무선 채널의 브로드캐스트 특성들을 활용하여, 최적화된 송신들의 메커니즘들은 레인징 동작, 즉, 단면 양방향 레인징(SS-TWR) 및 양면 양방향 레인징(DS-TWR)에 기초하여 각각 실현될 수 있으며, 이는, 현재 표준과 비교하여, 요구된 정보 교환의 수를 상당히 감소시킨다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 다 대 다 시나리오(600)를 도시한다. 도 6에 예시된 다 대 다 시나리오(600)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 6은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 6에 예시된 바와 같이, 그룹 1과 그룹 2는 하나 이상의 디바이스들로 결정된다. 그룹 1로부터의 하나 이상의 디바이스들은 그룹 2로부터의 하나 이상의 디바이스들에 대한 레인징 요청들을 갖는다.
본 개시에서, 한 쌍의 디바이스들이 레인징의 메시지 교환을 수행하려는 경우, 그 디바이스들 및 연관된 메시지들이 다음의 각각의 항목들에 의해 제공된다: 첫 번째 레인징 프레임(RFRAME)을 초기화하고 하나 이상의 응답자들에 전송하는 디바이스인 개시자; 하나 이상의 개시자들로부터 첫 번째 RFRAME을 수신할 것으로 예상되는 디바이스인 응답자; 개시자에 의해 전송되는 RFRAME인 폴(poll), 및 레인징 응답 은 응답자에 의해 전송된다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 단면 양방향 레인징(700)을 도시한다. 도 7에 예시된 단면 양방향 레인징(700)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 7은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
SS-TWR은 개시자로부터 응답자로의 단일 메시지와 개시자로 되돌려 보내는 응답의 라운드트립 지연의 간단한 측정을 수반한다. SS-TWR의 동작은 도 7에 도시된 바와 같으며, 이 도면에서 디바이스 A는 교환을 개시하고 디바이스 B는 교환을 완료하도록 응답한다. 각각의 디바이스는 메시지 프레임들의 송신 및 수신 시간들을 정확히 타임스탬핑하고, 그래서 단순 감산에 의해 시간들(Tround 및 Treply)을 계산할 수 있다. 그러므로, 결과적인 비과시간(time-of-flight)() 은 다음 수학식에 의해 추정될 수 있다:
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 세 개의 메시지들이 있는 예시적인 양면 양방향 레인징(800)을 도시한다. 도 8에 예시된 세 개의 메시지들이 있는 양면 양방향 레인징(800)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 8은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
세 개의 메시지들이 있는 DS-TWR은 도 8에서 예시되며, 이는 긴 응답 지연들로부터의 클록 드리프트에 의해 유발되는 추정 에러를 감소시킨다. 디바이스 A는 첫 번째 라운드트립 측정을 개시하는 개시자인 반면, 응답자로서의 디바이스 B는 첫 번째 라운드트립 측정을 완료하기 위해 응답하고, 한편 두 번째 라운드트립 측정을 초기화한다. 각각의 디바이스는 메시지들의 송신 및 수신 시간들을 정확히 타임스탬핑하고, 결과적인 비과 추정값()은, 다음의 식에 의해 계산될 수 있다:
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 레인징 라운드(900)의 예시적인 시간 구조를 도시한다. 도 9에 예시된 레인징 라운드의 시간 구조(900)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 9는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
레인징 설정(ranging configuration)이 도 9에 도시된 바와 같은 다수의 시간 슬롯들로 구성되는 레인징 라운드의 제어 정보를 통합한다. 시간 슬롯은 메시지 교환을 수행하는 기본 시간 단위이다. 레인징 라운드 및 시간 슬롯과 동일한 기능들을 수행하기 위한 다른 협약들은 본 개시에서 배제되지 않는다. 디바이스 능력들에 의존하여, 레인징 라운드에서의 슬롯 지속기간 및 시간 슬롯 수는 레인징 설정에서 조정될 수 있거나, 또는 슬롯 지속기간 및 시간 슬롯 수는 디폴트 설정값(setting)으로 고정된다. 하나 또는 다수 쌍의 디바이스들이 레인징 요청들을 수행하기 위해 레인징 라운드에 참여할 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 제어자 및 제어대상이 있는 예시적인 레인징 디바이스 명명들(1000)을 도시한다. 도 10에 예시된 제어자 및 제어대상이 있는 레인징 디바이스 명명들(1000)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 10은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
다음 상위 계층에 의해 결정되는 레인징 설정의 설정값은 도 10에 도시된 바와 같은 레인징 제어자(리드 디바이스)로부터 하나 이상의 레인징 제어대상들에 전송될 수 있다. 상이한 네트워크 편성들로, 레인징 설정은 하나 이상의 디바이스들에 전송되는 전용 데이터 프레임을 통해 전달될 수 있거나, 또는, 레인징 설정은 네트워크의 모든 디바이스들에 브로드캐스트되는 동기 프레임에 삽입될 수 있다. 한편, 본 개시는, 예컨대, 상위 계층 또는 대역 외 관리를 통해 레인징 설정 정보를 교환하는 다른 방법들을 배제하지 않는다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 일반 레인징 라운드 구조(1100)를 도시한다. 도 11에 예시된 일반적인 레인징 라운드 구조(1100)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 11은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
레인징 설정은 하나 이상의 폴링 기간들(polling periods)(PP)과 하나 이상의 레인징 응답 기간들(RRP)을 포함하는 레인징 라운드의 구조를 포함하며, 여기서 PP는 개시자(들)로부터 폴링 메시지들을 전송하기 위한 하나 이상의 시간 슬롯들로 구성되고, RRP는 응답자(들)로부터 응답 메시지들을 전송하기 위한 하나 이상의 시간 슬롯들로 구성된다. 일반적인 레인징 라운드 구조가 도 11에서 발견되는데, 하나 이상의 레인징 기간들은 RFRAME들을 송신하는데 사용될 수 있고, 하나 이상의 데이터 기간들은 레인징 결과들 또는 다른 데이터 프레임들을 교환하는데 사용될 수 있다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 라운드 구조(1200)를 도시한다. 도 12에 도시된 레인징 라운드 구조(1200)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 12는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 12는 세 개의 메시지 교환들이 있는 SS-TWR 및 DS-TWR을 위한 두 개의 예들을 각각 예시하며, 다른 예들은 배제되지 않는다. 레인징 라운드가 UWB MAC을 통해 레인징 설정을 교환하기 위해 레인징 제어 기간부터 시작할 수 있다. 그러나, 레인징 설정이 상위 계층에서 교환되면, 레인징 라운드가 또한 폴링 기간부터 시작할 수 있다.
SS-TWR의 경우, 하나의 레인징 라운드는 PP와 RRP를 포함한다. 세 개의 메시지들이 있는 DS-TWR의 경우, 하나의 레인징 라운드는 첫 번째 PP, RRP, 및 두 번째 PP를 포함한다. 각각의 기간은 하나 이상의 시간 슬롯들로 구성되며, 여기서 개시자(들)/응답자(들)로부터의 송신은 다음 상위 계층에 의해 결정되는 바와 같이 스케줄링될 수 있다.
IEEE 사양은 하나의 개시자와 하나의 응답자 사이의 레인징을 충족시키기 위해 레인징 라운드를 지원하는 한편, 상이한 레인징 라운드들은 다수의 레인징 쌍들이 존재하면 착수(launch)되어야 한다. 예를 들어, M 개의 개시자들 및 N 개의 응답자들에 대해, 각각 SS-TWR 및 DS-TWR에 대해 통틀어 적어도 2*M*N 회 및 3*M*N 메시지 회 메시지 교환들을 수반하는 M*N 개의 레인징 라운드들이 있을 수 있다. 많은 개시자들과 많은 응답자들(M2M) 사이에 레인징을 충족시키기 위해 송신들의 에너지 비용과 전체 레이턴시를 감소시키는 것을 목표로, 본 개시는 스케줄링 또는 경쟁 중 어느 하나에 기초하여 최적화된 송신 절차를 탐구한다. 다음의 하위 절에서, M2M 레인징을 위한 최적화된 송신을 예시하기 위해 실시예들에서 사용될 수 있는 현존/수정 레인징 IE들이 소개된다.
IEEE 802.15.8 문서 및 다른 개시물들로부터의 레인징 제어 및 타임 스탬프들의 전달을 위한 패이로드 IE들을 참조하면, 본 개시에서 최적화된 송신의 메커니즘을 수용하기 위해 관련 레인징 IE들이 본 개시에서 도입된다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 비과시간 IE 콘텐츠 필드 포맷(1300)을 도시한다. 도 13에 예시된 레인징 비과시간 IE 콘텐츠 필드 포맷(1300)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 13은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
RTOF IE가 요청되면 RTOF IE는 레인징 결과를 원단(far end)에 전달하는데 사용될 수 있다. 디바이스와 다른 것들 사이의 다수의 레인징 결과들이 하나의 데이터 프레임 안에 삽입될 수 있기 때문에, MAC 주소 또는 다른 짧은 주소들, 예컨대, 멀티캐스트 그룹 주소는 디바이스가 자신에 전용인 레인징 결과를 추출할 수 있도록 이 IE에 추가될 수 있다. 단일 디바이스 쌍이 레인징 라운드에 참여하면, 주소 필드를 사용할 필요가 없다. RTOF IE 콘텐츠 필드 포맷의 일 예가 도 13에 도시되며; 다른 예들은 배제되지 않는다.
도 14는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 라운드트립 측정 IE 콘텐츠 필드 포맷(1400)을 도시한다. 도 14에 예시된 레인징 라운드트립 측정 IE 콘텐츠 필드 포맷(1400)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 14는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
레인징 라운드트립 측정 IE(RRTM IE) 콘텐츠는 라운드트립 측정을 개시하는 레인징 프레임(RFRAME)의 송신 시간과 라운트트립을 완료하는 소스 주소 당 응답 RFRAME의 수신 시간 사이의 시간 차이를 포함한다. 단일 디바이스 쌍이 레인징 라운드에 참여하면, 주소 필드를 사용할 필요가 없다. 예시적인 RRTM IE 콘텐츠 필드 포맷이 도 14에 도시되며; 다른 예들은 배제되지 않는다.
도 15는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 응신 시간 순간 IE 콘텐츠 필드 포맷(1500)을 도시한다. 도 15에 예시된 레인징 응신 시간 순간 IE 콘텐츠 필드 포맷(1500)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 15는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
RRTI IE 콘텐츠는 소스 주소 당 가장 최근에 수신된 RFRAME의 수신 시간과 IE를 포함하는 RFRAME의 송신 시간 사이의 시간 차이를 포함한다. 단일 디바이스 쌍이 레인징 라운드에 참여하면, 주소 필드를 사용할 필요가 없다. 예시적인 RRTI IE 콘텐츠 필드 포맷이 도 15에 도시되며; 다른 예들은 배제되지 않는다.
도 16은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 응신 시간 지체 IE 콘텐츠 필드 포맷(1600)을 도시한다. 도 16에 예시된 레인징 응신 시간 지체 IE 콘텐츠 필드 포맷(1600)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 16은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
레인징 응신 시간 지체 IE(RRTD IE) 콘텐츠는 소스 주소 당 가장 최근에 수신된 RFRAME의 수신 시간과, 이 IE를 포함하는 프레임 전 가장 최근에 전송된, 송신되는 응답 RFRAME의 송신 시간 사이의 시간 차이를 포함한다. 단일 디바이스 쌍이 레인징 라운드에 참여하면, 주소 필드를 사용할 필요가 없다. 예시적인 RRTD IE 콘텐츠 필드 포맷이 도 16에 도시되며; 다른 예들은 배제되지 않는다.
도 17은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 제어 단면 TWR IE 콘텐츠 필드 포맷(1700)을 도시한다. 도 17에 예시된 레인징 제어 단면 TWR IE 콘텐츠 필드 포맷(1700)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 17은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
RCST IE는 SS-TWR 메시지 교환을 제어하는데 사용된다. 예시적인 RCST IE 콘텐츠 필드 포맷이 도 17 및 표 1에서 도시되며; 다른 예들은 배제되지 않는다.
표 1. 레인징 보고 제어 단면 TWR IE에서의 제어 정보 필드의 값들
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RCDT IE는 DS-TWR 메시지 교환을 제어하는데 사용된다. 예시적인 RCDT IE 콘텐츠 필드 포맷이 도 18 및 표 2에서 도시되며; 다른 예들은 배제되지 않는다.
도 18은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 제어 양면 TWR IE 콘텐츠 필드 포맷(1800)을 도시한다. 도 18에 예시된 레인징 제어 양면 TWR IE 콘텐츠 필드 포맷(1800)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 18은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
표 2. 레인징 보고 제어 양면 TWR IE에서의 제어 정보 필드의 값들
IEEE 802.15.4z의 개발에서, 보안 레인징에 대한 주요 향상은 스크램블링된 타임스탬프 시퀀스(scrambled timestamp sequence)(STS)를 기본 PHY 프로토콜 데이터 단위(PHY protocol data unit)(PPDU) 포맷에 포함시키는 것이다. 디바이스의 고유 STS가 신뢰성 있는 그룹에서 하나 이상의 원단들에 의해 알려지므로, 보안 레인징은 신뢰성 있는 그룹 내에서 수행될 수 있고, 공격받을 가능성이 상당히 감소된다. 본 개시에서, 프레임워크는 디바이스들의 STS들이 성공적으로 교환되었다는 사실에 근거하여 구축되며, 이는, 예컨대, 상위 계층 제어 또는 대역 외 관리를 통해 행해질 수 있다. STS를 초기화/업데이트하는 그리고 디바이스들 간에 STS를 교환하는 방법은 본 개시의 범위 밖에 있다.
도 19는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 세 가지 보안 레인징 PPDU 포맷들(1900)을 도시한다. 도 19에 예시된 세 가지 보안 레인징 PPDU 포맷들(1900)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 19는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
세 가지 보안 레인징 PPDU 포맷들이 지원될 수 있으며, 그 포맷들 간의 차이는 도 19에 도시된 바와 같은 STS의 로케이션과 PHR 및 PHY 패이로드 필드의 존재이다. 도 19의 약어들은 각각 다음의 정의들을 나타낸다: SHR(synchronization header); STS(scrambled timestamp sequence); 및 PHR(PHY header).
STS의 로케이션들은 도 19(예컨대, (a) 및 (b))에서 상이하다. 도 19(예컨대, (c))의 포맷의 경우, NHD 보안 레인징으로서 도 19(예컨대, (c))의 PPDU 포맷에 기초한 레인징이라 불릴 수 있는 PHY 헤더 또는 데이터 필드(NHD)가 없다. 유사한 개념들을 수행하는 다른 협약들은 본 개시에서 배제되지 않는다.
도 20은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 요청 측정 및 제어 IE 콘텐츠 필드 포맷(2000)을 도시한다. 도 20에 예시된 레인징 요청 측정 및 제어 IE 콘텐츠 필드 포맷(2000)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 20은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 21은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 RRMC 테이블 행 엘리먼트 포맷(2100)을 도시한다. 도 21에 예시된 RRMC 테이블 행 엘리먼트 포맷(2100)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 21은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
레인징 요청 측정 및 제어 IE(RRMC IE)는 레인징 요청들을 상이한 디바이스들에 전송하고, 레인징 절차들을 제어하는데 사용될 수 있다. 도 20은 행 엘리먼트가 도 21에 도시되는 RRMC IE에 대한 콘텐츠 필드 포맷을 예시한다.
도 21에 도시된 바와 같이, RRMC IE 콘텐츠 필드의 길이는 RRMC 테이블 길이 및 RRMC 테이블 필드들의 존재를 결정하며: 길이가 1 개 옥텟이면, RRMC 테이블 길이와 RRMC 테이블은 존재하지 않으며; 그 길이가 1개 옥텟을 초과하면, RRMC 테이블 길이와 RRMC 테이블은 존재한다. RRMC 테이블 길이는 요청들을 수신하는 디바이스들의 수와 동일한, RRMC 테이블에서의 행 엘리먼트 수와 동일하다.
RRMC IE가 유니캐스트 프레임으로 운반되면, 목적지 주소는 MHR에 의해 특정된다. 그러므로, RRMC 테이블 길이 및 RRMC 테이블 필드들은 필요하지 않다. RRMC IE가 브로드캐스트 메시지로 운반될 때, 이 IE를 전송하는 디바이스는 모든 디바이스들이 그것을 수신하는 것을 요청하려고 하며, 그러면 RRMC 테이블 길이 및 RRMC 테이블 필드들은 어느 것도 필요하지 않다. 그러나, 요청하는 디바이스가 특정된 디바이스 세트로부터 응답들을 예상하면, RRMC 테이블 길이 및 RRMC 테이블 필드들은 그들 디바이스들의 주소들을 나열하기 위해 존재한다.
응신 시간 요청(reply time request)(RTR) 필드는 이 RRMC IE를 갖는 메시지에 대한 응답을 전송하는 ERDEV의 응신 시간이 요청되는지의 여부를 나타내며: RTR 필드 값이 1이면, 응신 시간이 요청되며, 그렇지 않으면 응신 시간은 요청되지 않는다.
라운드트립 측정 요청(RMR) 필드는 이 RRMC IE를 갖는 메시지를 수신 시 ERDEV의 라운드트립 측정이 요청되는지의 여부를 지시하며: RMR 필드 값이 1이면, 라운드트립 측정은 요청되고, 그렇지 않으면 라운드트립 측정은 요청되지 않는다.
TOF 요청(TOFR) 필드는 레인징 결과, 즉, 비과시간이 요청되는지의 여부를 나타내며: TOFR 필드 값이 1이면, 레인징 결과는 요청되고, 그렇지 않으면 레인징 결과는 요청되지 않는다. SS-TWR의 경우, 개시자는 레인징 송신들 후 TOF를 계산할 수 있다. 응답자는 TOFR 필드를 레인징 응답 메시지의 RRMC IE에서 1인 것으로 설정함으로써 TOF를 요청할 수 있다. DS-TWR의 경우, 응답자는 레인징 후 TOF를 계산할 수 있다. 개시자는 TOFR 필드를 레인징 개시 메시지의 RRMC IE에서 1인 것으로 설정함으로써 TOF를 요청할 수 있다.
AOA 방위각 요청(AOA Azimuth request)(AAR) 및 AOA 고각 요청(AOA elevation request)(AER)의 필드들은 방위각 AOA, 고각 AOA가 요청되는지의 여부를 나타내며: 필드 값이 1이면, 해당 정보는 요청되며, 그렇지 않으면 해당 정보는 요청되지 않는다.
도 21에 도시된 바와 같은 콘텐츠 필드 포맷에 대해, 디바이스가 상이한 목적지들로부터 상이한 정보 세트들을 요청하면, 다수의 RRMC IE들은 브로드캐스트 메시지에서 사용될 수 있으며, 상이한 RRMC IE들은 상이한 요청 세트들을 교환하는데 사용된다.
도 21에서, 주소 유형, 즉, 2-옥텟 또는 8-옥텟 주소가 MCPS-DATA.request의 DstAddrMode에 의해 특정될 수 있다.request.
레인징 제어 정보 필드의 값은 다음의 표 3에서 예시되며, 이는 RFRAME의 사용을 지시하는데 사용된다.
표 3. RRMC IE에서의 레인징 제어 정보 필드의 값들
도 22는 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 레인징 측정 정보 IE 콘텐츠 필드 포맷(2200)을 도시한다. 도 22에 예시된 레인징 측정 정보 IE 콘텐츠 필드 포맷(2200)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 22는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현으로 제한하지 않는다.
도 23은 본 개시의 실시예들에 따른 예시적인 RMI 테이블 행 엘리먼트 포맷(2300)을 도시한다. 도 23에 예시된 RMI 테이블 행 엘리먼트 포맷(2300)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 23은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
레인징 측정 정보 IE(RMI IE)는 레인징 관련 측정들을 하나 이상 디바이스들에 전송하는데 사용될 수 있다. 도 22는 행 엘리먼트가 도 23에 도시되는 RMI IE에 대한 콘텐츠 필드 포맷을 예시한다.
도 21에서 제어 옥텟의 첫 번째 비트, 즉, 주소 존재 필드는, 주소 필드가 도 23에 도시된 바와 같은 RMI 테이블의 각각의 행 엘리먼트에 존재하는지의 여부를 지시하는데 사용되며: 주소 존재 필드 값이 1이면, RMI 테이블 행 엘리먼트의 주소 필드는 존재하고, 그렇지 않으면 그 필드는 존재하지 않는다. 멀티 노드 레인징의 경우, ERDEV가 RMI 테이블에서의 상이한 목적지들에 대해 측정 보고들을 나열하는 측정결과들을 RMI IE를 통해 보고할 수 있다. RMI 테이블 행 엘리먼트의 주소 필드는 특정한 정보를 요청했던 ERDEV를 구별하는데 사용된다. 유니캐스트 레인징의 경우, 주소 필드는 생략될 수 있다.
비트 1 내지 비트 5는 RMI 테이블의 행 엘리먼트에 특정한 정보가 존재하는지의 여부를 나타내는데 사용되며: 그 필드 값이 1이면, 해당하는 정보가 RMI 테이블의 각각의 행 엘리먼트에 존재하며, 그렇지 않으면 해당하는 정보는 해당 행 엘리먼트에 존재하지 않는다.
제어 옥텟의 비트 6은 이 RMI IE가 the RFRAME에서 운반되는지, 또는 지체 데이터 메시지에서 운반되는지를 지시하는데 사용되며: 값이 0이면, 이 RMI IE는 RFRAME에 삽입되고, 그렇지 않으면 RMI IE는 지체 데이터 메시지에서 운반된다.
도 23에서, RX-to-TX 응신 시간 필드는 응신 시간을 요청하는 특정 소스로부터의 RRMC IE를 갖는 가장 최근에 수신된 RFRAME의 수신 시간과 응답 RFRAME의 송신 시간 사이의 시간 차이이다. 지체 모드 필드 값이 0이면, 응신 시간을 보고하는 RMI IE는 응답하는 RFRAME에 삽입된다. 지체 모드 필드 값이 1이면, RMI IE는 지체 데이터 메시지에 삽입되는 한편, 운반되는 응신 시간은 이 데이터 메시지 전의 가장 최근에 송신된 RFRAME에 연관된다. TX-to-RX 라운드트립 시간 필드는 라운드트립 측정을 개시하는 RFRAME의 송신 시간과 라운드트립 측정을 완료하는 응답 RFRAME의 수신 시간 사이의 시간 차이이다. TOF 필드는 비과시간 추정값을 포함한다.
이들 시간 값들, 즉, 응신 시간, 라운드트립 시간, 및 TOF에 대한 참조는 RMARKER이다. 이들 시간 값들은 모두 부호 없는(unsigned) 정수 시간 값들이며, 그 시간 단위는 IEEE 802.15.4z에서 특정된 레인징 카운트 시간 단위이다.
AOA 방위각 필드는, 존재한다면, 방위각 AOA를 요청하기 위해 RRMC IE를 갖는 수신된 RFRAME의 방위각 도메인에서 추정된 도래각(angle of arrival)을 보고한다. AOA 고각 필드는, 존재한다면, 고각 AOA를 요청하기 위해 RRMC IE를 갖는 수신된 RFRAME의 고각 도메인에서 추정된 도래각을 보고한다. AOA를 보고하기 위한 이들 필드들은 부호 없는 정수들을 포함한다. AOA 방위각의 단위는 2-16 곱하기 360도인 반면, AOA 고각의 단위는 2-16 곱하기 180도이다.
주소 필드가 RMI 테이블의 각각의 행 엘리먼트에 존재하면, 주소 유형, 즉, 2-옥텟 또는 8-옥텟 주소는 MCPS-DATA.request의 DstAddrMode에서 특정될 수 있다.request.
많은 개시자들 및 많은 응답자들이 있는 시나리오의 경우, 메시지 교환들은 제어기에 의해 스케줄링될 수 있고, 도 10에 도시된 바와 같은 레인징 제어 프레임을 통해 브로드캐스트 스케줄링 정보를 다수의 제어대상들 브로드캐스트할 수 있다. 한편, 레인징 스케줄링은 상위 계층 또는 대역 외 관리를 통해, 예컨대 블루투스를 통해, 또한 교환될 수 있다. 본 개시는 스케줄링 정보를 교환하는 방법을 제한하지 않고, 그것의 특정된 구현은 본 개시의 범위 밖에 있다.
도 24는 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 레인징 절차 비교(2400)를 도시한다. 도 24에 예시된 레인징 절차 비교(2400)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 24는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
일반성일 잃지 않고, 도 24는 M 개의 개시자들과 N 개의 응답자들이 있는 네트워크에 대한 현재 표준과 최적화된 송신 사이의 레인징 절차들의 비교를 예시하며, 여기서 Pm 및 Rn은 각각 m-번째 개시자의 폴 및 n-번째 응답자의 응답을 나타낸다. 도 24에 예시된 바와 같이, 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 레인징 절차 비교는 (a) IEEE 802.15.8 표준과 (b) 최적화된 송신에 대해 제공된다.
도 24(예컨대, (a))에 예시된 바와 같이, 현재 표준은 모든 개시자에 대해 N 개의 레인징 라운드들을 착수하며, 각각의 라운드는 하나의 개시자와 하나의 응답자 사이에 레인징을 충족시킨다. 송신들의 총 수는 적어도 2*M*N이다. 그러나, 도 24(예컨대, (b))에서, 무선 채널의 브로드캐스트 특성들을 이용하면, 각각의 개시자는 모든 응답자들과의 레인징을 초기화하기 위해 "레인징 개시 메시지"라고 또한 불리는 폴 메시지를 전송할 수 있는 반면, 각각의 응답자는, 예컨대 레인징 응신 시간에, 모든 개시자들로부터 각각 요청된 정보를 운반하기 위해 레인징 응답을 전송할 수 있다.
스케줄링 기반 모드에서, PP에서의 시간 슬롯들의 수는 개시자들의 수와 동등한 반면, RRP에서의 시간 슬롯들의 수는 응답자들의 수와 동등하다. 최적화된 스케줄링 기반 M2M SS-TWR 레인징을 위한 송신들의 총 수는 M+N이며, 이는 현재 표준의 것보다 현저히 적다.
도 25는 본 개시의 실시예들에 따른 최적화된 송신을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(2500)를 도시한다. 도 25에 예시된 메시지 시퀀스 차트(2500)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 25는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도입 부분에서의 레인징 IE들로, 도 25는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR을 위한 메시지 시퀀스 차트의 하나의 예를 도시한다. 하지만 다른 예들은 배제되지 않는다. 모든 개시자들은 자신들의 각각의 첫 번째 폴들/레인징 개시 메시지들을 폴링 기간에 스케줄링된 순서로 전송한다. 폴은 개시자가 응답자에게 응신 시간을 요청하기 위한 RRRT IE를 포함할 수 있다. 상이한 개시자들로부터 첫 번째 레인징 폴들/레인징 개시 메시지들을 수집한 후, 응답자들은 각각 RRTI 및 RCDT의 IE들을 운반하기 위한 응답 프레임들을 형성하고 그것들을 개시자들에게 레인징 설정에 의해 결정된 스케줄링에 기초하여 레인징 응답 기간에 전송한다.
도 25에 예시된 바와 같이, (R)로 라벨표시된 지점에서, 개시자는 해당하는 쌍에 대한 레인징 결과를 계산하기 위한 충분한 정보를 갖는다. 응답자들은 RCST IE의 값을 0인 것으로 설정함으로써 레인징 결과들을 요청하지 않는다. 그러나, 응답자들은 레인징 결과들 또는 레인징 결과들을 계산하기 위한 관련 타임 스탬프들을 개시자들에게 또한 요청할 수 있으며, 이는 개시자들로부터 송신되는 추가적인 데이터 프레임들을 필요로 한다. 도 25와 유사하게, 도 26는 MAC 계층과 다음 상위 계층 사이의 상호작용들이 있는 메시지 시퀀스 차트를 나타낸다.
도 26a는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(2600)를 도시한다. 도 26a에 예시된 메시지 시퀀스 차트(2600)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 26a는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 26b는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(2650)를 도시한다. 도 26b에 예시된 메시지 시퀀스 차트(2650)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 26b는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 26a 및 26b는 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트를 도시한다.
도 24(예컨대, (b)) 및 도 25는 M 개의 개시자들과 N 개의 응답자들 사이의 요구된 레인징 송신들의 총 수를 최소화하기 위한 송신 스킴을 예시한다. 그러나, 본 개시는 도 24(예컨대, (a) 및 (b))의 스킴들과 결합하는 다른 일반적인 송신 스킴들을 배제하지 않는다. 구체적으로는, 응답자(들)는 모든 개시자들로부터의 레인징 개시 메시지들, 또는 폴링 프레임들의 완료 전에 응답하도록 스케줄링될 수 있다. 이는 응답자가 원하는 개시자들의 서브세트로부터 레인징 개시 메시지들을 수집하려고 의도할 수 있기 때문이거나, 또는 긴급 레인징 요청들을 충족시키기 위해 더 일찍 응답하는 것이 필요할 수 있기 때문이다. 그러므로, 레인징 개시 메시지들 및 응답 메시지들에 대한 레인징 기간들은 서로 인터레이스될 수 있다.
도 27은 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 SS-TWR에 대한 인터레이스된 폴링 및 레인징 응답 기간들을 갖는 예시적인 레인징 절차(2700)를 도시한다. 도 27에 예시된 레인징 절차(2700)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 27은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
스케줄링 기반 SS-TWR을 위한 레인징 개시 메시지들 및 응답 메시지들이 있는 인터레이스된 기간들의 일 예가 도 27에서 세 개의 개시자들과 두 개의 응답자들 사이에 도시된다. 개시자-1 및 개시자-2로부터 레인징 개시 메시지들을 수집한 후, 응답자-1은 이들 두 개의 개시자들에게 레인징 요청들을 충족시키는 레인징 응답 메시지를 전송하도록 스케줄링될 수 있다. 응답자-2가 레인징 응답 메시지를 송신한 후, 응답자-1은 응답자-1과 개시자-3 사이에 레인징 요청이 존재하면 개시자-3에게 레인징 응답 메시지를 전송하도록 다시 스케줄링될 수 있다.
도 27에 예시된 바와 같이, 레인징 라운드가 인터레이스된 폴링 및 레인징 응답 기간들과 통합된다. 요구된 송신들의 수는 기저선 스킴(도 24 참조, 예를 들어(a))의 것과 최적화된 송신 스킴(도 24 참조, 예를 들어 (b))의 것 사이에 있다. 도 27에 나타낸 예의 경우, 요청된 송신들의 수는 6인 반면, 기저선 스킴의 경우 2*M*N=12이고, 최적화된 송신 스킴의 경우 M+N=5이다.
도 28은 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 레인징 절차 비교(2800)를 도시한다. 도 28에 예시된 레인징 절차 비교(2800)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 28은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
M2M DS-TWR의 경우, 도 28은 M 개의 개시자들과 N 개의 응답자들이 있는 네트워크에 대한 현재 IEEE 표준과 최적화된 송신 사이의 레인징 절차들의 비교를 예시하며, 여기서 Pm 및 Rn은 각각 m-번째 개시자의 폴 및 n-번째 응답자의 응답을 나타낸다. 본 개시에서, 최적화된 송신은 세 개의 메시지 교환들(도 8 참조)을 일 예로 하여 M2M DS-TWR에 대해 제공된다. 최적화된 송신 절차는 다른 예들, 예컨대, 네 개의 메시지 교환들이 있는 일반적인 DS-TWR에 또한 적용될 수 있다.
도 28은 스케줄링 기반 M2M DS-TWR, 예를 들어 (a) IEEE 802.15.8 표준과 (b) 최적화된 송신에 대해 레인징 절차 비교를 도시한다.
도 28(예컨대, (a))에서는, 도 24(예컨대, (a))와 유사하게, 현재 표준에 기초한 절차는 M*N 개 레인징 라운드들을 착수하며, 여기서 각각의 라운드는 세 개의 메시지들이 있는 DS-TWR을 충족시킨다. 레인징 송신들의 총 수는 3*M*N이다. 그러나, 최적화된 송신 절차로, 개시자들/응답자들로부터의 폴들/레인징 응답들은 PP/RRP에 순차적으로 송신하도록 스케줄링되고, 레인징 송신들의 총 수는 2M+N이다. 첫 번째 PP에서, 각각의 폴은 개시자와 모든 응답자들 사이의 첫 번째 라운드트립 측정을 개시하며, 이는 개시자로부터 응답자들로의 각각의 요청들을 포함한다.
그러면, 후속 RRP에서, 각각의 응답자는 개시자들이 각각 요청한 데이터, 응답자로부터 개시자로의 요청들을 운반하는 응답 RFRAME을 형성하고, 두 번째 라운드트립 측정을 개시한다. 두 번째 PP에서, 각각의 개시자는 두 번째 폴에서 응답자들이 각각 요청한 데이터를 전달하고 두 번째 라운드트립 측정을 완료한다.
도 29는 본 개시의 실시예들에 따른 최적화된 송신을 갖는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(2900)를 도시한다. 도 29에 예시된 시퀀스 차트(2900)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 29는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도입 부분에서 도입된 레인징 IE들과 함께, 도 29는 최적화된 송신들이 있는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR을 위한 메시지 시퀀스 차트를 도시한다. 첫 번째 PP에서, 각각의 개시자는 개시자가 레인징 결과들을 요구하지 않음을 지시하는, 도 29에 도시된 바와 같이 0으로 설정될 수 있는 RCDT IE를 전달하는 첫 번째 폴/레인징 개시 메시지들 스케줄링된 시간 슬롯에 송신한다. 레인징 결과들의 상이한 요청들을 갖는 다른 예들은 본 개시에서 배제되지 않는다.
첫 번째 PP 후, 각각의 응답자는 개시자의 두 번째 응신 시간을 요청하는 RRRT IE와, 첫 번째 TX-to-RX 라운드트립 시간을 요청하는 값 3을 갖는 RCDT IE를 포함하는 응답 프레임을 형성한다. 그러면, 각각의 개시자는 각각 상이한 응답자들에 대해 RRTI 및 RRTM의 IE들을 통합하는 최종 폴을 형성한다. (R)로 라벨표시된 지점에서, 각각의 응답자는 해당하는 레인징 결과를 계산하기에 충분한 정보를 갖는다. 도 29와 유사하게, 도 30a 및 도 30b는 MAC 계층과 다음 상위 계층 사이의 상호작용들이 있는 메시지 시퀀스 차트를 나타낸다.
도 30a는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(3000)를 도시한다. 도 30a에 예시된 메시지 시퀀스 차트(3000)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 30a는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 30b는 본 개시의 실시예들에 따른 다음 상위 계층과 MAC 계층 사이에 최적화된 송신 및 상호작용들을 갖는 스케줄링 기반 M2M DS-TWR에 대한 다른 예시적인 메시지 시퀀스 차트(3050)를 도시한다. 도 30b에 예시된 메시지 시퀀스 차트(3050)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 30b는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 28(예컨대, (b)) 및 도 29는 M 개의 개시자들과 N 개의 응답자들 사이의 요구된 레인징 송신들의 총 수를 최소화하기 위한 송신 스킴을 예시한다. 그러나, 본 개시는 도 28(예컨대, (a) 및 (b))의 스킴들과 결합하는 다른 일반적인 송신 스킴들을 배제하지 않는다. 도 27과 유사하게, 응답자(들)는 모든 개시자들이 첫 번째 폴/레인징 개시 메시지를 송신하기 전에 응답하도록 스케줄링될 수 있다. 한편, 개시자(들)는 모든 것 전에 두 번째 폴 메시지를 송신하도록 또한 스케줄링될 수 있다.
도 31은 본 개시의 실시예들에 따른 스케줄링 기반 DS-TWR에 대한 인터레이스된 폴링 및 레인징 응답 기간을 갖는 예시적인 레인징 절차(3100)를 도시한다. 도 31에 예시된 레인징 절차(3100)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 31은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
스케줄링 기반 DS-TWR을 위한 레인징 개시 메시지들 및 응답 메시지들이 있는 인터레이스된 기간들의 일 예가 도 31에서 세 개의 개시자들과 두 개의 응답자들 사이에 도시된다. 레인징 라운드의 처음 4 개의 시간 슬롯들에서, 레인징 요청들은 개시자-1과 응답자-1/2 사이에서 수행된다. 개시자-1과 응답자-1/2 사이에 레인징 결과들을 교환하기 위해, 하나 이상의 시간 슬롯들로 이루어지는 데이터 기간이 있을 수 있다. 그러면, 다음의 슬롯들에서의 레인징 송신들은 개시자-2/3과 응답자-1/2/3 사이의 레인징을 충족시킨다. 요구된 레인징 송신들의 수는 기저선 스킴(도 28 참조, 예를 들어(a))의 것과 최적화된 송신 스킴(도 28 참조, 예를 들어(b))의 것 사이에 있다. 도 31에 나타낸 예의 경우, 요청된 송신들의 수는 11인 반면, 기저선 스킴의 경우 3*M*N=18이고, 최적화된 송신 스킴의 경우 2M+N=8이다.
M2M 레인징 라운드의 경우, 사용 사례에 의해 특정되는 레인징 설정에 의존하여, 개시자들/응답자들은 시간 슬롯들에 대해 또한 경쟁할 수 있다. 경쟁 기반 M2M 레인징에 대한 최적화된 송신들의 필수적인 아이디어는 스케줄링된 것과 유사하다. SS-TWR의 경우, 각각의 개시자는 폴을 전송하기 위해 시간 슬롯에 대해 경쟁하고, 다수의 응답자들과의 레인징을 개시하는 반면, 응답자는 특정한 시구간에 대해 개시자들로부터의 각각의 폴들을 수집한 다음, 응답 RFRAME을 모든 개시자들에게 브로드캐스트하기 위해 시간 슬롯에 대해 경쟁할 수 있다. DS-TWR의 경우, 특정한 시구간에 대해 응답 RFRAME들을 수집한 후, 각각의 개시자는 최종 폴 메시지를 송신하기 위해 경쟁한다.
경쟁 윈도우를 정의하는 데에는 상이한 변형들이 있을 수 있다. 기준은 전체 레인징 라운드를 경쟁 윈도우로서 정의하는 것이다. 결과적으로, 각각의 응답자/개시자는 폴들/레인징 응답들을 수집하기 위한 자신 소유의 대기 및 청취 기간을 결정한 다음, RFRAME 또는 데이터 프레임을 송신하기 위한 라운드에서의 나머지 시간 슬롯들에 대해 경쟁한다.
도 32는 본 개시의 실시예들에 따른 경쟁 기간 IE(3200)의 예시적인 콘텐츠 필드들을 도시한다. 도 32에 예시된 경쟁 기간 IE의 콘텐츠 필드들(3200)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 32는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 33은 본 개시의 실시예들에 따른 CP 테이블의 예시적인 행(3300)을 도시한다. 도 33에 예시된 CP 테이블의 행(3300)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 33은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
경쟁 윈도우를 정의하는 다른 변형은 레인징 라운드를 다수의 경쟁 기간들로 나누는 반면, 각각의 경쟁 기간은 PP 또는 RRP 중 어느 하나가 되는 것이다. 도 32와 도 33은 일반 IE 포맷들과는 달리, 상이한 경쟁 기간들을 정의하는 기능을 수행하기 위한 IE 콘텐츠 필드들의 하나의 예를 나타낸다.
경쟁 기간(CP) 테이블의 각각의 행은 경쟁 기반 PP/RRP와, 시작 인덱스와 종료 인덱스 사이의 배정된 시간 슬롯들을 나타낸다. CP 테이블 길이는 CP 테이블에서의 행들의 수를 나타내며, 이는 라운드에서의 경쟁 기간들의 수와 동등하다.
도 33은 CP 구성의 일반적인 예를 도시한다. 그러나, 이는 특정된 사용 사례들에 대한 다른 단순화된 실현예들을 배제하지 않는다. 예를 들어, 순수하게 SS-TWR에 기초하는 레인징 디바이스들을 고려하면, 레인징 라운드가 하나의 PP와 하나의 RRP를 포함한다. 그러므로, PP가 종료할 수 있는 시간 슬롯 인덱스를 이 IE에 삽입하는 것은 CP 구성을 전달하기에는 이미 충분할 수 있다. 마찬가지로, 레인징 라운드가 첫 번째 PP, RRP, 두 번째 PP를 포함할 수 있는 DS-TWR에 기초한 레인징 디바이스들의 경우, PP들이 종료할 수 있는 시간 슬롯 인덱스들을 삽입하는 것은 CP 구성을 교환하기에 충분할 수 있고 도 33의 것과 비교하여 더 많은 비트들을 절약할 수 있다. CP IE는 도 10에 예시된 바와 같이 UWB MAC을 통해 레인징 제어 프레임에서 제어대상들에게 제어자에 의해 브로드캐스트될 수 있다. 상위 계층 또는 대역 외 관리를 통해 CP 구성을 교환하는 다른 방법들은 본 개시에서 배제되지 않는다.
도 33은 레인징 송신들을 위한 경쟁 기간들, 즉, 폴링 기간들 및 레인징 응답 기간들을 특정한다. 특정 애플리케이션들 및 디바이스 능력들에 의존하여, 데이터 교환들은 도 11의 데이터 기간(DP)에서의 시간 슬롯들에 대해 또한 경쟁할 수 있으며, 이는 본 개시에서 배제되는 않는다. 경쟁 기반 데이터 기간을 위한 옵션을 포함하기 위해, 도 32에 나타낸 CP IE의 콘텐츠 필드들은 동일하게 유지되는 반면, CP 테이블의 행은 도 34처럼 포맷팅될 수 있다.
전체 레인징 라운드를 경쟁 윈도우(S1)로서 취급하거나 또는 레인징 라운드를 다수의 CP들(S2)로 분할하기 위해, 본 개시는 두 개의 스킴들 중 어느 하나로 제한되지 않는다. 디바이스 능력들에 의존하여, 두 개의 스킴들 중 어느 하나가 구현될 수 있거나, 또는 두 개의 스킴들 하나에 대해서만 동작하는 모드가 레인징 제어자 또는 다음 상위 계층에 의해 구성 가능하다.
도 34는 본 개시의 실시예들에 따른 CP 테이블의 다른 예시적인 행(3400)을 도시한다. 도 34에 예시된 CP 테이블의 행(3400)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 34는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
콘텐츠 필드의 다른 비트 조합들이 본 개시에 의해 배제되지 않는다. 예를 들어, CP 테이블 행의 크기를 다수의 옥텟들과 정렬하기 위해, 도 33 및 도 34는 각각 도 35 및 도 36으로 확장될 수 있다.
도 35는 본 개시의 실시예들에 따른 예약된 비트들을 갖는 CP 테이블의 예시적인 행(3500)을 도시한다. 도 35에 예시된 예약 비트들이 있는 CP 테이블의 행(3500)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 35는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 36은 본 개시의 실시예들에 따른 예약된 비트들을 갖는 CP 테이블의 다른 예시적인 행(3600)을 도시한다. 도 36에 예시된 예약 비트들이 있는 CP 테이블의 행(3600)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 36은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 11이 예시하는 바와 같이, 레인징 라운드 내에서, RFRAME들은 보안 레인징을 위해 도 19에서의 하나 이상의 PPDU 포맷들에 기초한다. 그러나, 데이터 기간/페이즈에 송신되는 데이터 프레임들은 STS가 있는 PPDU 포맷을 이용하지 않을 수 있다. 경쟁 기반 레인징의 경우, STS 모드를 지시하기 위한 여분의 필드, 스킴 4에서 도입된 경쟁 기간 IE는 그 기간에 RFRAME들/데이터 프레임들에 의해 사용되는 PPDU 포맷을 특정하는데 또한 사용될 수 있다. 콘텐츠 필드의 일 예가 도 32 및 도 37에서 발견될 수 있다.
도 37은 본 개시의 실시예들에 따른 STS 모드를 갖는 CP 테이블에서의 예시적인 행(3700)을 도시한다. 도 37에 예시된 STS 모드 필드가 있는 CP 테이블의 행(3700)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 37은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 37에 예시된 CP 테이블의 각각의 행에서, 첫 번째 필드는 개시자(들) 또는 응답자(들)가 이 기간에 대해 경쟁할 수 있는지의 여부를 지시하는 기간 지시자이다. 값이 0이면, 개시자(들)는 이 폴링 기간(PP)에 경쟁할 수 있으며; 그렇지 않으면, 응답자들은 이 레인징 응답 기간(RRP)을 경쟁할 수 있다. 두 번째 필드는 레인징 디바이스가 해당하는 기간 동안 사용할 수 있는 PPDU 포맷을 지시하기 위한 것이다. STS 모드 필드의 예시적인 설정값은 다음일 수 있다: "00"은 STS가 없는 PPDU 포맷, 즉 STS 모드 0(SM0)을 지시하며; "01"은 도 19(예컨대, (a))의 PPDU 포맷, 즉 STS 모드 1(SM1)을 나타내며; "10"은 도 19(예컨대, (b))의 PPDU 포맷, 즉 STS 모드 2(SM2)를 나타내며; "11"은 도 19(예컨대, (c)), 즉 STS 모드 3(SM3)의 PPDU 포맷을 나타낸다.
유사한 기능을 수행하는 콘텐츠 필드들의 다른 구조들은 본 개시에서 배제되지 않는다. 예를 들어, 디바이스 능력 및 특정 애플리케이션들에 의존하여, 레인징 디바이스들은 SM0 및 SM1(또는 SM2)의 PPDU 포맷들을 지원할 수 있다. 그러면, 1-비트 필드는 도 37의 CP 테이블의 행을 도 38의 것으로 감소시키는 STS 모드를 위해 사용될 수 있다.
도 38은 본 개시의 실시예들에 따른 STS 모드를 갖는 CP 테이블에서의 다른 예시적인 행(3800)을 도시한다. 도 38에 예시된 STS 모드 필드가 있는 CP 테이블의 행(3800)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 38은 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 38의 STS 모드 필드의 예시적인 설정값은 다음일 수 있다: "0"은 SM0의 PPDU 포맷을 나타내는 한편, "1"는 SM1의 PPDU 포맷을 나타낸다.
도 33에 예시된 바와 같은 CP 테이블의 행 엘리먼트는 두 개의 옥텟들을 포함하는 구조로 감소될 수 있다.
도 39는 본 개시의 실시예들에 따른 CP 테이블의 예시적인 행 엘리먼트(3900)를 도시한다. 도 39에 예시된 CP 테이블의 행/엘리먼트(3900)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 39는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
페이즈 지시자 필드의 제어 값들은 표 4에서 설명된다.
표 4. 도 39의 페이즈 지시자 필드의 제어 값들.
IEEE 802.15.4z의 개발에서, 레인징 요청 측정 제어 IE(RRMC IE)는 요청들 및 제어 레인징 절차를 교환하는데 사용될 수 있는 반면, 레인징 측정 정보 IE(RMI IE)는 레인징 관련 측정결과들 및/또는 각도 정보를 보고하는데 사용될 수 있다. 이 실시예는 RRMC 및 RMI IE들에 기초한 M2M 레인징을 위한 레인징 절차들 및 메시지 시퀀스 차트들에 대해 상술한다.
다수 개시자들 대 다수 응답자들(M2M)의 시나리오의 경우, 제어자는 레인징 설정을 갖는 RCM을 다수의 개시자들 및 응답자들에게 전송한다. 일 대 다 레인징의 시나리오에서는, 단일 개시자로부터의 레인징 개시 페이즈(RIP)에서의 단지 하나의 레인징 개시 메시지만이 있는 반면, 다수의 개시자들은 M2M 레인징에서의 스케줄링 또는 경쟁 중 어느 하나를 통해 RIP에 레인징 개시 메시지들을 전송할 수 있다. 레인징 개시 메시지는 RRMC IE를 포함하며, 여기서 레인징 제어 정보 필드 값은 0인 것으로 설정되고, 응신 시간 요청 필드 값은 1인 것으로 설정된다. 상이한 개시자들로부터 레인징 개시 메시지들을 수집한 후, 응답자들은 RMI, RRMC IE들을 형성하고, 그것들을 개시자들에게 레인징 응답 페이즈에서 레인징 설정을 통해 결정된 시간 스케줄링 또는 경쟁에 기초하여 전송한다.
도 40a는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M SS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(4000)를 도시한다. 도 40a에 예시된 RRMC, RMI IE들이 있는 M2M SS-TWR를 위한 메시지 시퀀스 차트(4000)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 40a는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 40b는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M SS-TWR에 대한 다른 예시적인 메시지 시퀀스 차트(4050)를 도시한다. 도 40b에 예시된 RRMC, RMI IE들이 있는 M2M SS-TWR를 위한 메시지 시퀀스 차트(4050)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 40b는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 40a 및 40b는 M 개의 개시자들과 N 개의 응답자들, 즉, 개시자-1, 개시자-2, ..., 개시자-M과, 응답자-1, 응답자-2, ..., 응답자-N 사이의 M2M SS-TWR을 위한 메시지 시퀀스 차트를 도시하며, 여기서 레인징 개시 및 레인징 응답 메시지들 양쪽 모두에 대한 송신들은 순차적 순서로 스케줄링된다. 레인징 개시 페이즈 및 레인징 응답 페이즈 둘 다에 대한 경쟁 기반 송신들이 또한 수행될 수 있다. (R)로 라벨표시된 지점에서, 개시자는 해당하는 쌍에 대한 레인징 결과를 계산하기 위한 충분한 정보를 갖는다.
MAC이 각각의 요구된 응답을 특정된 시간에 송신하는 것을 허용하는 양호한 시간에 각각의 요구된 응답이 공급되는 것을 보장하는 것과, 마찬가지로, MAC이 필요로 하는 임의의 메시지를 양호한 시간에 수신기가 수신하는 것을 가능하게 하는 것을 상위 계층들이 담당한다. 제어자는 이를 ARC IE 및 RDM IE를 사용하여 확인할 수 있다. 도 40a 및 도 41b에서, 응답자들은 레인징 결과들을 요청하지 않는다. 그러나, 응답자들은 레인징 결과들 또는 레인징 결과들을 계산하기 위한 관련 시간 측정결과들을 개시자들에게 또한 요청할 수 있으며, 이는 개시자들로부터 송신되는 추가적인 데이터 프레임들을 필요로 한다.
도 41a는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M DS-TWR에 대한 예시적인 메시지 시퀀스 차트(4100)를 도시한다. 도 41a에 예시된 RRMC, RMI IE들이 있는 M2M DS-TWR를 위한 메시지 시퀀스 차트(4100)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 41a는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 41b는 본 개시의 실시예들에 따른 RRMC, RMI IE들을 갖는 M2M DS-TWR에 대한 다른 예시적인 메시지 시퀀스 차트(4150)를 도시한다. 도 41b에 예시된 RRMC, RMI IE들이 있는 M2M DS-TWR를 위한 메시지 시퀀스 차트(4150)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 41b는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
M2M DS-TWR의 경우, 레인징 설정에 기초하여, 다수의 개시자들이 RRMC IE들을 전달하는 레인징 개시 메시지들을 전송하기 위해 레인징 개시 페이즈에서 시간 슬롯들에 대해 경쟁하거나 또는 시간 스케줄링될 수 있다. RRMC IE에서의 레인징 제어 정보 필드 값은 2일 수 있으며, 이는 도 41a 및 도 41b의 RRMC(2) IE에 의해 지시된다.
레인징 개시 페이즈 후, 응답자는 두 번째 라운드트립 측정을 개시하기 위해 RRMC IE를 포함하는 레인징 응답 메시지를 형성한다. 레인징 제어 정보 필드 값은 3일 수 있으며, 이는 도 41a 및 도 41b의 RRMC(3) IE에 의해 지시된다. RRMC IE에서의 응신 시간 요청 및 라운드트립 시간 요청의 필드들은 1로 설정된다. 레인징 응답 메시지들은 레인징 구성을 통해 결정된 시간 스케줄링 또는 경쟁 중 어느 하나를 통해 또한 송신될 수 있다. 그러면, 개시자는 최종 RFRAME을 형성하며, 이는 응신 시간 및 라운드트립 시간을 보고하기 위해 RMI IE를 포함한다.
도 41a 및 도 41b는 M 개의 개시자들과 N 개의 응답자들 사이의 M2M DS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트를 예시하며, 레인징 개시 메시지들 및 레인징 응답 메시지들 양쪽 모두는 송신을 위해 순차적 순서로 스케줄링된다. (R)로 라벨표시된 지점에서, 응답자들은 레인징 결과들을 계산하기 위한 충분한 정보를 갖는다. 레인징 개시 메시지의 RRMC IE에서의 응신 시간 요청, 라운드트립 측정 요청, 및 TOF 요청의 필드들이 0으로 설정되면, 응답자는 레인징 결과 또는 관련 시간 측정결과를 개시자에게 다시 전송하지 않을 수 있다.
도 42는 송신 장치에 의해 수행될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 레인징 동작을 위한 방법(4200)의 흐름도를 예시한다. 도 42에 예시된 방법(4200)의 실시예는 예시만을 위한 것이다. 도 42는 본 개시의 범위를 임의의 특정 구현예로 제한하지 않는다.
도 42에 예시된 바와 같이, 방법(4200)은 단계 4205에서 시작한다. 단계 4205에서, 송신 장치(예컨대, 도 6에 예시된 바와 같은 하나 이상의 송신 장치)는, 단면 양방향 레인징(SS-TWR)을 위해, 송신 장치를 포함하는 송신 장치 세트를 위한 레인징 개시 페이즈(RIP)와 수신 장치 세트를 위한 레인징 응답 페이즈(RRP)를 포함하는 레인징 라운드(RR)를 식별하며, RIP와 RRP는 적어도 하나의 슬롯을 포함한다.
하나의 실시예에서, 단계 4205에서, 송신 장치를 포함하는 송신 장치 세트는, RIP 및 RFP에 스케줄링 모드 또는 경쟁 기반 모드에서 수신 장치 세트에, DS-TWR 또는 SS-TWR을 위한 레인징 개시 메시지와, DS-TWR을 위한 레인징 최종 메시지를 송신한다.
하나의 실시예에서, 단계 4205에서, 송신 장치를 포함하는 송신 장치 세트는, 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들로부터, RRP에 스케줄링 모드 또는 경쟁 기반 모드에서 레인징 응답 메시지를 수신한다.
다음으로, 단계 4210에서, 송신 장치는, 수신 장치 세트에, RIP에 레인징 개시 메시지를 송신한다.
마지막으로, 단계 4215의 송신 장치는, 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들로부터, RRP에 송신 장치가 요청한 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신한다.
하나의 실시예에서, 송신 장치는, 양면 양방향 레인징(DS-TWR)을 위해, RR에 포함되는 레인징 최종 페이즈(RFP)를 식별하고; 송신 장치가 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들에 레인징 최종 메시지를 송신하는 페이즈를 지시하는 RFP를 RR에 송신한다.
하나의 실시예에서, 송신 장치는 DS-TWR 또는 SS-TWR에 대해 레인징 요청 측정 제어 정보 엘리먼트(RRMC IE)를 식별한다.
하나의 실시예에서, 송신 장치는, 수신 장치 세트에, 경쟁 기반 모드 또는 스케줄링 모드에서 RRMC IE를 포함하는 레인징 개시 메시지를 송신한다.
하나의 실시예에서, 송신 장치는, 수신 장치 세트 중 하나 이상의 수신 장치들로부터, 경쟁 기반 모드 또는 스케줄링 모드에서 송신 장치에 의해 요청된 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 수신한다.
하나의 실시예에서, 송신 장치는, 수신 장치 세트 및 다른 송신 장치들에, RR에 대한 시간 구조의 정보를 포함하는 레인징 경쟁 페이즈 구조 IE(RCPS IE)를 송신한다.
하나의 실시예에서, 송신 장치는, 수신 장치 세트 및 다른 송신 장치들 중 하나 이상으로부터, RR에 대한 시간 구조의 정보를 포함하는 RCPS IE를 수신하며, RCPS IE는 경쟁 기간(CP) 테이블과 CP 테이블의 길이를 포함하는 CP 테이블 길이를 포함한다.
이러한 실시예에서, CP 테이블의 행 엘리먼트는 두 개의 비트들의 기간 지시 필드, 즉, 시작할 시간 슬롯 인덱스 필드; 및 종료할 시간 슬롯 인덱스 필드를 포함한다.
이러한 실시예에서, 경쟁을 위한 두 개의 비트들의 기간 지시 필드는, 송신 장치 세트에 대한 폴링 기간; 수신 장치 세트에 대한 RRP, 또는 송신 장치 및 수신 장치 세트 양쪽 모두에 대한 데이터 기간(DP)을 나타낸다.
비록 본 개시가 예시적인 실시예로 설명되었지만, 다양한 변경들 및 수정들이 본 기술분야의 통상의 기술자에게 제안될 수 있다. 본 개시는 첨부의 청구항들의 범위 내에 속하는 이러한 변경들 및 수정들을 포함하는 것으로 의도된다.
본 출원서의 설명의 어느 것도 임의의 특정 엘리먼트, 단계, 또는 기능이 청구 범위에 포함되어야만 하는 필수 요소임을 암시하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 특허받고자 하는 요지의 범위는 청구항들에 의해서만 정의된다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 동작하는 개시자 디바이스에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부에 작동 가능하게 연결된 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는,
    레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 레인징 설정 정보를 획득하고, 상기 레인징 라운드는 레인징 개시 페이즈(ranging initiation phase) 및 레인징 응답 페이즈(ranging response phase)를 포함하고,
    상기 레인징 설정 정보에 기초하여, 경쟁 시간 슬롯 정보를 식별하고,
    상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여, 상기 레인징 개시 페이즈에서 레인징 개시 메시지를 복수의 응답자 디바이스들로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    복수의 응답자 디바이스들로부터, 상기 레인징 설정 정보에 기초하여, 상기 레인징 응답 페이즈에서 레인징 응답 메시지들을 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는, 개시자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는
    DS-TWR(double-sided two-way ranging)의 경우, 상기 레인징 응답 메시지들에 응답하여, 레인징 최종 페이즈(ranging final phase)에서 레인징 최종 메시지를 상기 복수의 응답자 디바이스들에 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 레인징 라운드는 적어도 하나의 시간 슬롯을 포함하는 상기 레인징 최종 페이즈를 포함하고,
    상기 레인징 최종 메시지는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여 전송되고,
    상기 레인징 응답 메시지는 상기 개시자 디바이스의 응답 시간을 요청하는 정보 및 왕복 측정을 요청하는 정보를 포함하는, 개시자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    SS-TWR (single-sided two-way ranging)의 경우, 상기 레인징 개시 메시지는 응답 시간을 요청하는 정보를 포함하는, 개시자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레인징 응답 메시지는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여 상기 복수의 응답자 디바이스들에 의해 전송되는, 개시자 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 레인징 라운드에 대한 시간 구조에 대한 정보를 포함하는 레인징 경쟁 기간 구조(ranging contention period structure, RCPS)에 대한 정보를 식별하고,
    상기 레인징 경쟁 기간 구조에 대한 정보에 기초하여, 상기 경쟁 시간 슬롯 정보를 식별하는, 개시자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 레인징 경쟁 기간 구조에 대한 정보는 경쟁 기간 (contention period) 테이블 및 상기 경쟁 기간 테이블의 길이를 포함하고,
    상기 경쟁 기간 테이블의 길이는 상기 레인징 라운드의 경쟁 기간들의 수와 동일한, 개시자 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 경쟁 기간 테이블은 페이즈 지시자, 시작할 시간 슬롯 인덱스, 및 종료할 시간 슬롯 인덱스를 포함하고,
    상기 페이즈 지시자는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보가 상기 레인징 개시 페이즈 또는 상기 레인징 응답 페이즈에 사용됨을 나타내는 정보를 포함하는, 개시자 디바이스.
  8. 무선 통신 시스템에서 동작하는 응답자 디바이스에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부에 작동 가능하게 연결된 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는,
    레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 레인징 설정 정보를 획득하고, 상기 레인징 라운드는 레인징 개시 페이즈(ranging initiation phase) 및 레인징 응답 페이즈(ranging response phase)를 포함하며,
    상기 레인징 설정 정보에 기초하여, 경쟁 시간 슬롯 정보를 식별하고,
    상기 레인징 개시 페이즈에서 레인징 개시 메시지들을 복수의 개시자 디바이스들로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 레인징 개시 메시지들에 기초하여, 복수의 개시자 디바이스들로, 상기 레인징 응답 페이즈에서 레인징 응답 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 레인징 응답 메시지는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여 전송되는, 응답자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는,
    DS-TWR (double-sided two-way ranging)의 경우, 상기 레인징 응답 메시지에 응답하여, 레인징 최종 페이즈(ranging final phase)에서 레인징 최종 메시지들을 상기 복수의 개시자 디바이스들로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 레인징 라운드는 적어도 하나의 시간 슬롯을 포함하는 상기 레인징 최종 페이즈를 포함하고,
    상기 레인징 최종 메시지는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여 수신되고,
    상기 레인징 응답 메시지는 상기 개시자 디바이스의 응답 시간을 요청하는 정보 및 왕복 측정을 요청하는 정보를 포함하는, 응답자 디바이스.
  10. 제8항에 있어서,
    SS-TWR (single-sided two-way ranging)의 경우, 상기 레인징 개시 메시지는 응답 시간을 요청하는 정보를 포함하는, 응답자 디바이스.
  11. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 레인징 라운드에 대한 시간 구조에 대한 정보를 포함하는 레인징 경쟁 기간 구조(ranging contention period structure, RCPS)에 대한 정보를 식별하고,
    상기 레인징 경쟁 기간 구조에 대한 정보에 기초하여, 상기 경쟁 시간 슬롯 정보를 식별하는, 응답자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 레인징 경쟁 기간 구조에 대한 정보는 경쟁 기간 (contention period) 테이블 및 상기 경쟁 기간 테이블의 길이를 포함하고,
    상기 경쟁 기간 테이블의 길이는 상기 레인징 라운드의 경쟁 기간들의 수와 동일한, 응답자 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 경쟁 기간 테이블은 페이즈 지시자, 시작할 시간 슬롯 인덱스, 및 종료할 시간 슬롯 인덱스를 포함하고,
    상기 페이즈 지시자는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보가 상기 레인징 개시 페이즈 또는 상기 레인징 응답 페이즈에 사용됨을 나타내는 정보를 포함하는, 응답자 디바이스.
  14. 무선 통신 시스템에서 개시자 디바이스가 동작하는 방법에 있어서,
    레인징 개시 페이즈(ranging initiation phase) 및 레인징 응답 페이즈(ranging response phase)를 포함하는 레인징 라운드에 대한 정보를 포함하는 레인징 설정 정보를 획득하는 단계;
    상기 레인징 설정 정보에 기초하여, 경쟁 시간 슬롯 정보를 식별하는 단계;
    상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여, 상기 레인징 개시 페이즈에서 레인징 개시 메시지를 복수의 응답자 디바이스들로 전송하는 단계; 및
    복수의 응답자 디바이스들로부터, 상기 레인징 설정 정보에 기초하여, 상기 레인징 응답 페이즈에서 레인징 응답 메시지들을 수신하는 단계;를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    DS-TWR (double-sided two-way ranging)의 경우, 상기 레인징 응답 메시지들에 응답하여, 레인징 최종 페이즈(ranging final phase)에서 레인징 최종 메시지를 상기 복수의 응답자 디바이스들에 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 레인징 라운드는 적어도 하나의 시간 슬롯을 포함하는 상기 레인징 최종 페이즈를 포함하고,
    상기 레인징 최종 메시지는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여 전송되고,
    상기 레인징 응답 메시지는 상기 개시자 디바이스의 응답 시간을 요청하는 정보 및 왕복 측정을 요청하는 정보를 포함하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    SS-TWR (single-sided two-way ranging)의 경우, 상기 레인징 개시 메시지는 응답 시간을 요청하는 정보를 포함하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 레인징 응답 메시지는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보에 기초하여 상기 복수의 응답자 디바이스들에 의해 전송되는, 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 레인징 라운드에 대한 시간 구조에 대한 정보를 포함하는 레인징 경쟁 기간 구조(ranging contention period structure, RCPS)에 대한 정보를 식별하는 단계; 및
    상기 레인징 경쟁 기간 구조에 대한 정보에 기초하여, 상기 경쟁 시간 슬롯 정보를 식별하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 레인징 경쟁 기간 구조에 대한 정보는 경쟁 기간 (contention period) 테이블 및 상기 경쟁 기간 테이블의 길이를 포함하고,
    상기 경쟁 기간 테이블의 길이는 상기 레인징 라운드의 경쟁 기간들의 수와 동일한, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 경쟁 기간 테이블은 페이즈 지시자, 시작할 시간 슬롯 인덱스, 및 종료할 시간 슬롯 인덱스를 포함하고,
    상기 페이즈 지시자는 상기 경쟁 시간 슬롯 정보가 상기 레인징 개시 페이즈 또는 상기 레인징 응답 페이즈에 사용됨을 나타내는 정보를 포함하는, 방법.
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