KR20010034071A - 주파수 호핑 무선 네트워크를 위한 중앙 다중 액세스 제어 - Google Patents

주파수 호핑 무선 네트워크를 위한 중앙 다중 액세스 제어 Download PDF

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KR20010034071A
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요하네스 엘그
자코버스 하아트센
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텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
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Abstract

본 발명에 따른 시스템은 무선 마스터 유닛 및 각각이 고유 식별자를 갖는 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들을 포함한다. 무선 슬레이브 유닛이 액티브 상태일 때, 그 유닛은 제한된 개수의 임시 어드레스들 중 하나에 의해 어드레싱된다. PARK 모드는 무선 슬레이브 유닛이 유휴 상태에 있을 수 있게 하는데, 이 유휴 상태에서는 그 유닛의 임시 어드레스가 할당 해제(deallocate)되어, 그 어드레스가 다른 무선 슬레이브 유닛에 할당될 수 있게 한다. 파킹된 슬레이브를 호출하기 위하여, 호출 비컨 패킷(paging beacon packet)이 마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 무선 슬레이브 유닛들 각각에 방송되고 그들 각각에서 수신된다. 각각의 무선 슬레이브 유닛은, 수신된 호출 비컨 패킷이 각자의 고유 식별자를 포함하는지 여부를 결정한다. 만일 그렇다면, 무선 슬레이브 유닛은 호출 비컨 패킷으로부터 임시 어드레스를 검색한다. 무선 슬레이브 유닛은, 수신된 호출 비컨 패킷이 그 무선 슬레이브 유닛에 속하는 고유 식별자를 포함할 경우 후속의 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 무선 마스터 유닛에 응답을 송신한다. 파킹된 무선 슬레이브 유닛은 또한 마스터에 의해 고유 응답 번호도 할당받는다. 마스터는 마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 폴링 비컨 패킷(polling beacon packet)을 방송한다. 만일 파킹된 슬레이브 유닛이 채널에의 액세스를 원할 경우, 그 유닛은 폴링 비컨 패킷 다음으로 N번째 슬레이브-마스터 타임슬롯에서 응답을 송신하는데, 여기서 N은 그 슬레이브의 고유 응답 번호의 함수이다.

Description

주파수 호핑 무선 네트워크를 위한 중앙 다중 액세스 제어{CENTRAL MULTIPLE ACCESS CONTROL FOR FREQUENCY HOPPING RADIO NETWORKS}
제기되는 문제점은 공통의 주파수 호핑 채널 상에서의 여러 다른 유닛들의 다중 액세스이다. 고찰되는 시스템은 주파수 호핑(FH) 시스템에 기초하고 있는데, 이 시스템의 여러 다른 측면들이 미국 특허 출원 제08/685,069호, 08/932,911호, 08/932,244호는 물론이고, 미국 가출원(Provisional Application) 제60/109,692호(Attorney Docket No. 040070-438호로서, 1998년 11월 24일자 J. Haartsen의 명의로 출원된 건임)에 기재되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참고문헌으로서 반영되어 있다. 이 시스템에서, 채널은 마스터라 불리는, 채널 상에 참여하는 유닛들 중의 하나의 아이덴티티(identity)에 의해 결정되는 의사랜덤 수(PN : pseudo-random number) 시퀀스인 주파수 홉 시퀀스(frequency hop sequence)로서 정의된다. 이 시퀀스에서의 위상은 마스터와 관련된 마스터 클록에 의해 결정된다. 마스터 클록이 진행함에 따라서, 채널은 무선 주파수(RF) 홉 주파수에서 RF 홉 주파수로 클록 레이트로 호핑한다. 슬레이브라 불리는, 채널 상에 참여하는 모든 다른 유닛들은 마스터가 사용하는 것과 동일한 FH 시퀀스 및 동일한 클록을 이용하여 FH 방식(scheme)에 동기화된다. 마스터와 하나 이상의 슬레이브 사이에 공유되는 채널을 피코넷(piconet)이라 한다.
접속 셋업 시에, FH 동기화를 유지하기 위해 요구되는 마스터 파라미터들이 마스터에서 슬레이브로 전송된다. 엄격한 시분할 듀플렉스(TDD : Time Division Duplex) 방식이 고수된다: 즉, 마스터에서 슬레이브로 트래픽이 전송되는 타임슬롯("슬롯") 및 슬레이브에서 마스터로 트래픽이 전송되는 타임슬롯이 호핑 레이트로 교호(交互)한다. 바람직하게는, 스펙트럼을 공유하는 간섭신호에 대한 면역성을 얻기 위하여 높은 호핑 레이트가 이용된다. 높은 호핑 레이트는 결과적으로 보다 짧은 슬롯과 작은 패킷으로 나타난다.
마스터는 채널 상의 액세스를 제어한다. 채널의 고속 호핑으로 인해 반송파 감지 다중 액세스(carrier-sense multiple access)와 같은 분산 액세스 방법은 이용될 수 없고, RF 홉 주파수 상에 머무는 시간이 너무 짧아서 효과적인 경합 기반의 액세스 방식(contention-based access scheme)을 수행할 수 없다. 다른 한편으로, TDMA와 같은 예약 액세스 방식들(reserved access schemes)은 패킷 교환 데이터 접속에 접합하지 않다. 따라서, 피코넷의 마스터에 의해 전적으로 제어되는 폴링 방식(polling scheme)이 이용된다. 어느 시점에서든지, 마스터는 마스터-슬레이브 슬롯(master-to-slave slot)에서 채널 상에 참여하는 슬레이블들 중 데이터를 송신할 임의의 슬레이브를 선택할 수 있다. 그러나, 이 마스터-슬레이브 슬롯에서 마스터에 의해 어드레싱되는 슬레이브만이 후속 슬레이브-마스터 슬롯(slave-to-master slot)에서 응답할 수 있다.
이 방식에서, 마스터는 마스터-슬레이브 슬롯에서 데이터를 송신하고 그로부터 데이터를 수신할 수 있는 슬레이브를 선택한다. 그 결과, 동시에 마스터에 정보를 송신하기를 원하는 슬레이브들 간의 충돌이 예방된다. 마스터가 슬레이브 X에 정보를 송신할 경우, 이는 암시적으로 슬레이브 X가 다음 슬레이브-마스터 슬롯에서 응답할 수 있음을 의미한다. 슬레이브는 마스터에 의해 암시적으로 폴링된다. 만일 마스터가 송신할 데이터를 갖고 있지 않으면, 슬레이브에 응답할 기회를 주기 위해 특정 '폴'(poll) 패킷을 송신할 수 있다. 폴 패킷은 데이터를 반송하지 않는 매우 짧은 패킷이다.
이 시스템에서의 어드레싱 방식은 다음과 같이 수행된다. 각각의 유닛은 예를 들어 48비트 IEEE 802 어드레싱 스페이스에서 파생되는 고유 아이덴티티를 갖는다. 마스터의 아이덴티티는 피코넷 내의 채널에 의해 이용되는 FH 시퀀스를 형성하는 데 이용된다. 각각의 패킷에 우선하여 역시 마스터 아이덴티티에 의해 파생되는 프리앰블이 온다. 이 프리앰블은 피코넷에 참여하는 모든 유닛들에 의해 슬롯에 패킷이 존재하는지 여부를 확인하고, 만일 그렇다면 그 패킷이 이 피코넷에 속하는지 여부를 확인하는 데 이용된다. 코디네이트되지 않은 많은 주파수 호핑 피코넷이 같은 위치에 배치될 수 있기 때문에, 때때로 이들은 동일 홉 주파수 상에 안착하는 일이 생길 수 있다. 프리앰블은 어느 한 피코넷 내의 사용자들이 다른 피코넷에 속하는 패킷을 수용하지 못하게 한다. 그러므로 마스터 어드레스는 피코넷(또는 채널)을 식별해주며 채널 식별자(channel identifier)로서 간주될 수 있다.
피코넷 상의 서로 다른 참여 유닛들을 구별하기 위하여, 슬레이브가 피코넷에 접속될 때 마스터에 의해 슬레이브에 임시로 할당되는 짧은 길이의 미디엄 액세스 제어(MAC) 어드레스가 이용된다. MAC 어드레스는 패킷의 헤더에 위치한다. 마스터는 적당한 MAC 어드레스를 이용하여 슬레이브를 어드레싱한다. MAC 어드레스의 사이즈는 패킷 헤더 내의 오버헤드를 최소화하기 위하여 작은 것이 바람직하다. 앞에서 언급한 바와 같이, 시스템은 고속 호핑 레이트를 이용하는 것이 바람직하다. 그 결과, 패킷은 단지 짧을 수만 있으며 (MAC 어드레스를 포함하는) 오버헤드의 양은 최소화되어야 한다. 그러나, 짧은 길이의 MAC 어드레스만을 이용할 경우 채널 상에 동시에 참여할 수 있는 슬레이브의 수가 제한된다.
다량의 정보를 교환할 필요가 없는 슬레이브들은 HOLD라 불리는 저전력 모드에 놓일 수 있다. 슬레이브가 HOLD 모드에 있을 때는, 채널 상에 참여할 수 없다. 그것은 데이터를 송신할 수도 수신할 수도 없으며, 단지 (FH 채널에 동기화된 상태를 유지하도록) 그것의 클록이 계속 동작하게 하고, 그것의 MAC 어드레스를 계속 유지할 뿐이다. HOLD 간격(interval)(HOLD 모드에 들어가기 전의 슬레이브 및 마스터 모두에 의해 합의되는 기간)의 종단부에서, 슬레이브는 HOLD 모드를 벗어나서 전과 같이 채널 상에 참여한다.
채널에 동기(lock)된 상태를 유지하기를 원하는 유닛들은 전력소모를 절약하기 위해 HOLD 모드에 들어갈 수 있다. 그러나, 그들은 그들의 MAC 어드레스를 유지하기 때문에, 채널 상에 거의 참여하지 않는 유닛들은, MAC 어드레스 스페이스가 제한되기 때문에 다른 유닛들에게 채널에의 액세스를 거부한다. 이러한 MAC 어드레스의 비효율적인 이용은 (오버헤드를 최소화하기 위해) MAC 어드레스가 짧은 상술한 FH 시스템들에서는 더욱 문제가 커서, 결과적으로 소수의 슬레이브만이 채널 상에 참여할 수 있게 된다.
＜발명의 개요＞
그러므로 본 발명의 목적은 유닛들에게 그들의 MAC 어드레스를 계속 유지할 것을 요구하지 않으면서 유닛들이 피코넷 내의 채널에 동기화되는 상태를 유지하기 위한 기술을 제공하는 데 있다.
전술한 목적 및 다른 목적들은, 무선 마스터 유닛 및 각각이 고유 식별자를 갖는 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛을 포함하는 시스템을 운영하는 장치 및 방법으로 달성된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 슬레이브 유닛이 소위 PARK 모드에 있을 수 있으며, 이 모드에서는 무선 슬레이브 유닛이 임시 어드레스(예를 들어, ＜배경기술＞ 부분에서 설명한 MAC 어드레스)와 관련되지 않는다. 파킹된(parked) 무선 슬레이브 유닛을 호출(page)하기 위하여, 호출 비컨 패킷(paging beacon packet)이 마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛 각각에 방송되고 그들 각각에서 수신된다. 각각의 무선 슬레이브 유닛은, 수신된 호출 비컨 패킷이 그 무선 슬레이브 유닛에 속하는 고유 식별자를 포함하는지 여부를 결정한다. 만일 그렇다면, 무선 슬레이브 유닛은 호출 비컨 패킷으로부터 임시 어드레스를 검색하고, 후속의 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 무선 마스터 유닛에 응답을 송신한다.
본 발명의 다른 측면에서는, 무선 슬레이브 유닛은 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 임시 어드레스를 포함하는지 여부를 결정할 수 있고, 만일 그렇다면, 또 다른 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 무선 마스터 유닛에 응답을 송신함으로써 응답할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 호출 비컨 패킷은 비컨 패킷 타입이며, 비컨 패킷들은 시스템 내의 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 어느 것에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 파킹된 무선 슬레이브 유닛들에게 피코넷으로의 액세스를 요구할 기회가 부여된다. 이는, 마스터-슬레이브 타임슬롯 및 슬레이브-마스터 타임슬롯의 교호 발생을 포함하는 일련의 타임슬롯을 정의함으로써 달성되는데, 상기 슬레이브-마스터 타임슬롯들 각각은 복수개의 슬레이브-마스터 서브슬롯(slave-to-master sub-slots)을 포함한다. 실시예에 따라서, 슬레이브-마스터 타임슬롯당 서브슬롯의 개수는 1보다 크거나 같은 임의의 정수일 수 있다. 더욱이, 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 고유 응답 번호가 할당된다. 마스터 유닛에 의해 폴링 비컨 패킷이 마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 방송된다. 무선 유닛이 폴링 비컨 패킷을 수신하는 것은 피코넷으로의 액세스를 요구할 기회를 나타낸다. 따라서, 만일 무선 유닛이 피코넷에 액세스하기를 원한다면, 그 무선 유닛은 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯 중에 무선 마스터 유닛에 패킷을 송신한다. 여기서, N은 적어도 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 고유 응답 번호의 함수이다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 마스터 유닛은 무선 유닛들 각각에 폴링 비컨 패킷에 응답할 기회를 부여할 필요가 없다. 이러한 가능성을 수용하기 위하여, 슬레이브 유닛이, 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 타임슬롯에서 임의의 마스터 동작(master activity)이 발생하였는지 여부를 검출하고, 만일 그렇다면, 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 타임슬롯에서 아무런 마스터 동작도 검출되지 않았을 경우에만 무선 마스터 유닛에 패킷을 송신한다.
본 발명의 또 다른 측면에서는, 무선 마스터 유닛은 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 적어도 하나로부터 응답 패킷을 수신하고, 폴링 비컨 패킷이 방송된 마스터-슬레이브 타임슬롯과 관련하여, 어느 슬레이브-마스터 서브슬롯에서 패킷이 수신되었는지를 결정함으로써 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 어느 것이 패킷을 송신하였는지를 결정한다.
본 발명은 유닛들이 무선 신호를 통하여 무선으로 정보를 교환하는 네트워크인 무선 네트워크에 관한 것이다. 특히, 에어 인터페이스가 광대역에 걸쳐서 신호를 확산시키기 위하여 주파수 호핑을 적용하는 무선 네트워크가 고려대상이다.
본 발명의 목적 및 이점은 이하의 상세한 설명을 다음의 도면들과 관련하여 읽음으로써 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 예시적인 에어 인터페이스의 타이밍도이다.
도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 에어 인터페이스 상에서 이용되는 예시적인 패킷 포맷에 대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 에어 인터페이스와 함께 이용되는 예시적인 어드레싱 방식을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 비컨 송신 및 파크 웨이크업(park wake-up)을 도시하는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른, 파킹된 슬레이브 A의 호출을 도시하는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른, 즉시 마스터 동작(immediate master action)에 의한 파킹된 슬레이브의 액세스 해법을 도시하는 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 일 측면에 따른, 지연 마스터 동작(deferred master action)에 의한 파킹된 슬레이브의 액세스 해법을 도시하는 타이밍도이다.
우선 발명의 다양한 측면에 대한 개관(overview)을 제시한 후에, 보다 상세한 설명을 제시하겠다.
개관
유닛들이 MAC 어드레스를 소유하지 않고서 주파수 호핑 채널에 동기화된 상태를 유지하는 방법을 설명한다. 이들 유닛은 여기에서 PARK 모드라고 불리는 새로운 모드에 있게 된다. 채널 식별자는 피코넷 마스터와 파킹된 슬레이브들 사이에 최초로 통신하는 데 이용된다. 파킹된 슬레이브가 액티브 상태가 되기를 원할 경우, 이를 마스터에게 표시하고, 그때 마스터는 이 슬레이브에 자유로운 임시 MAC 어드레스를 할당한다. 슬레이브는, 일단 액티브 상태가 되면, 피코넷에 참여할 수 있고, 때때로 그 MAC 어드레스를 유지하는 짧은 시간 동안 HOLD 상태에 놓일 수 있다. 인액티브 상태의 보다 긴 기간 동안, 슬레이브는 PARK 모드에 들어가고, 그 프로세스 중에 그것의 MAC 어드레스를 포기함으로써, 다른 슬레이브가 이용하도록 그 MAC 어드레스를 자유롭게 할 수 있다.
PARK 모드를 지원하기 위하여, 마스터는 일종의 비컨으로서 동작하는 방송 패킷을 일정 간격으로 송신한다. 방송 패킷은 모든 비트가 0인 MAC 어드레스에 의해 식별된다. PARK 모드에 있는 모든 슬레이브들은 비컨을 판독하기 위해 항상 웨이크업 상태가 된다. 만일 마스터가 파킹된 슬레이브가 액티브 상태가 되기를 원할 경우, 마스터는 비컨 패킷의 페이로드(payload)에서 호출 메시지를 발행한다. 이 호출 메시지는 슬레이브의 전체 48비트의 아이덴티티 및 이 슬레이브에 의해 이용될 임시 MAC 어드레스를 포함한다. 호출된 슬레이브만이 다음 슬레이브-마스터 슬롯에서 응답하는 것이 허용된다.
파킹된 슬레이브들이 호출되지 않고서 채널에 액세스할 수 있기 위해서는, 다른 방식이 이용된다. 슬레이브가 PARK 모드에 들어가면, 그 파킹된 슬레이브가 명시적으로/개별적으로 호출되지 않고서 언제 응답하는 것이 허용되는지를 결정하는 응답 번호가 그 슬레이브에 할당된다. 슬레이브들은 슬레이브-마스터 슬롯에서 허용되는데, 슬레이브-마스터 슬롯은 이러한 목적 때문에 복수개의 슬레이브-마스터 서브슬롯으로 분할되는 것이 바람직하다(그러나 반드시 그럴 필요는 없다). 여기에서 설명하는 예시적인 실시예에서는, 각 슬레이브-마스터 슬롯 내의 슬레이브-마스터 서브슬롯의 수는 2개이고, 따라서 이들 슬레이브-마스터 서브슬롯은 이하 하프슬롯(half-slots)이라고 한다. "하프슬롯"이라는 용어 대신에 "슬레이브-마스터 서브슬롯"이라는 용어를 대신 사용하고, 따라서 2개보다 많거나 또는 심지어 그보다 적은 그러한 슬롯들이 있을 수 있음을 시사함으로써 이 예시적인 실시예의 설명으로부터 또 다른 실시예들이 쉽게 파생될 수 있다.
슬레이브-마스터 서브슬롯들이 하프슬롯인 이 예시적인 실시예와 관련하여 계속 설명하면, 응답 번호 N을 가진 파킹된 슬레이브는 비컨 패킷으로부터 카운트하여 N번째 슬레이브-마스터 하프슬롯에서 메시지를 송신하는 것이 허용되는데, 다만 이 응답 슬롯 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 슬롯에서 아무런 마스터 동작이 검출되지 않았을 경우를 전제로 한다. 응답 메시지는 채널 식별자(프리앰블)만으로 구성될 것이다. 비컨 패킷에 대한 응답 메시지의 위치는 어느 파킹된 슬레이브가 액세스를 요구하고 있는지를 마스터에 알려준다. 마스터는 다음 마스터-슬레이브 슬롯에서 앞에서 언급한 (방송) 호출 메시지를 직접 송신함으로써 액세스를 승인할 수 있다. 다르게는, 마스터는 모든 파킹된 슬레이브들이 응답할 기회를 가질 때까지 기다린 다음, 어느 슬레이브를 어드레싱할 것인지에 관하여 결정할 수도 있다. 액세스를 요구하였으나 액세스가 승인되지 않은 파킹된 슬레이브들은 (방송) 호출 메시지에 대한 채널을 계속하여 청취해야 한다. 왜냐하면 마스터는 다음 비컨이 일어나기 전에 연속하여 요구 슬레이브들에 대해 액세스를 승인할 수 있기 때문이다. 액세스 요구를 발행하지 않은 파킹된 슬레이브들은 다음 비컨이 일어나기 전에 휴면 모드(sleep mode)에 들어갈 수 있다.
PARK 모드에 들어가기 위하여, 슬레이브 유닛은 우선 피코넷 마스터에 의해 등록되어야 한다. 이 등록은 파킹된 슬레이브의 아이덴티티를 응답 번호(항상 가능한 낮게 유지되어야 함)와 결합시킨다. 전에는 파킹되었지만 커버리지 구역을 벗어난 슬레이브들이 등록 해제(de-register)될 수 있고 따라서 그 응답 번호가 다른 파킹된 슬레이브를 위해 재사용될 수 있도록, 마스터는 규칙적으로 등록 업데이트를 행해야 한다. 높은 우선순위를 갖는 파킹된 슬레이브들에게는 낮은 우선순위를 갖는 파킹된 슬레이브들보다 낮은 응답 번호가 발행되어야 한다.
만일 마스터가 비컨 송신을 위한 선정된 시간에 이미 다른 (액티브 상태의) 슬레이브와 연관되어 있다면, 그 동작을 중지할 필요가 없다. 대신에 마스터는 비컨 송신을 다음 이용가능한 마스터-슬레이브 슬롯으로 연기시킬 수 있다. 파킹된 유닛들은 그들의 클록을 조정하기 위하여 웨이크업 상태가 되어 채널 식별자를 판독할 것이다. 액세스를 원하지 않는 유닛들은 다음 비컨이 일어나기까지 휴면 상태로 복귀할 수 있다. 액세스를 원하는 유닛들은 웨이크업 상태를 유지하고 비컨 패킷이 실제로 지나갈 때까지 기다린다.
본 발명은 고전력 모드에 있는 액티브 상태의 슬레이브들과 저전력 모드에 있는 인액티브 상태의 슬레이브들을 구별한다. 액티브 상태의 슬레이브들에 대해서만 MAC 어드레스를 예약함으로써, 채널 상에서의 많은 오버헤드 없이 다수의 인액티브 상태의 슬레이브들이 지원될 수 있다. 버스티 데이터 트래픽을 위하여, 액티브 및 인액티브 상태의 슬레이브들은 그들의 트래픽 요건에 기초하여 (MAC 어드레스를 재사용하여) 교환될 수 있다. 이런 식으로, 사실상 채널에 접속되는 슬레이브의 수는 MAC 어드레스에 의해 표시된 것보다 훨씬 많을 수 있다.
보다 상세한 설명
이하 본 발명의 다양한 특징들을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하겠다. 도면에서, 유사한 구성요소들은 동일한 참조 부호로 표시하였다. 발명의 이해를 돕기 위하여, 논의의 초점은 에어 인터페이스, 마스터와 슬레이브 유닛들 사이에 행해지는 통신 타입들, 및 마스터와 슬레이브 유닛들이 다양한 타입의 패킷 수신에 응답하는 다양한 방법에 맞추어졌다 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 여기에 제시된 기능적인 설명에 기초하여 동작가능한 시스템을 설계하고 제작하는 데 아무런 어려움이 없을 것이다. 그러한 시스템에는, 예를 들어, 여기에 제시된 원리에 따라서 작성되고, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 기억 매체(예를 들어, 하드 디스크 및/또는 플로피 디스크) 및 광학 기억 매체(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD) 판독 전용 기억장치(ROM))를 포함하는 그러면서도 거기에 제한되지 않는 각종 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 중 어느 하나에 저장되는 프로그램 명령들을 실행하는 프로그램 가능한 장비가 포함될 수 있다.
개인 무선 통신은 무허가 대역의 전개를 필요로 한다. 현재로서는, 전세계적으로 이용가능한 무허가 무선 스펙트럼이 많지 않다. 하나의 대역, 2.4 Ghz의 산업용, 과학용, 의학용(ISM) 대역은 예외이다. 그것은 정확한 동작 채널은 국가마다 다를 수 있으나 전세계적으로 이용가능하다.
ISM 대역의 이용은 신호 확산을 적용하는 무선 시스템에 제한된다. 이런 식으로, 코디네이트되지 않은 시스템들은 그들의 인터페이스를 확산시킨다. 각각의 시스템에는 스펙트럼을 이용할 수 있는 공정한 기회가 부여되고 어떠한 단일 시스템도 그 이용을 지배할 수 없다. 비용 면에서 효과적인 확산 방법은 주파수 홉 확산을 이용하는 것인데, 즉 ISM 대역은 다수, M개의 RF 홉 주파수로 분할되고 채널은 의사랜덤 홉 시퀀스에 따라서 하나의 홉 주파수에서 다음의 주파수로 호핑한다.
호핑 레이트는 최소 2.5 홉/초(hops/s)로 제한된다. 호핑 레이트의 선택은 다수의 기준에 의존한다. (간섭 다이버시티 및 통계적 멀티플렉싱을 통하여) 최적의 간섭 면역성을 얻기 위해서는 높은 호핑 레이트가 요망된다. 만일 간섭 때문에 하나의 홉이 소실되면, 작은 버스트의 통신이 소실된다. 이는 특히, 두드러진 효과 없이 단기간의 높은 비트 에러 레이트만을 극복할 수 있는 음성 통신에 유리하다. 데이터 통신의 경우에는, 적당한 호핑 레이트의 선택은 액세스 방식의 선택에 의존한다. 이서넷형(ethernet-like) 액세스 방식의 경우에는, 반송파 감지 다중 액세스 (CSMA : carrier-sense multiple access; "listen before talk"(수화 후 송화)로도 알려져 있음) 와 같이, 최적의 경합 해법을 위하여 저속 호핑이 요망된다.
만일 음성과 데이터가 결합되어야 할 경우, 음성 송신을 위해 높은 호핑 레이트가 이용되어야 하므로, 데이터에 대해서는 상이한 액세스 방식이 요구된다. CSMA/CA (CSMA/collision avoidance) 대신에, 중앙 유닛인 마스터가 채널로의 액세스를 제어하는 폴링 방식이 이용된다. 원칙적으로 모든 유닛들이 피어 유닛(peer units)인 시스템이 설계되었지만, 유닛들 간의 접속을 확립할 때, 유닛들 중 하나는 마스터가 되고 다른 유닛들은 슬레이브가 될 것이다. 마스터-슬레이브 관계는 접속 기간 동안에만 유효하다. 마스터는 피코넷을 셋업할 수 있다. 피코넷은 높은 호핑 레이트로 FH 채널을 이용한다. 마스터-슬레이브 및 슬레이브-마스터 송신이 호핑 레이트로 교호하는 엄격한 TDD 방식이 이용된다. FH 시퀀스는 마스터 아이덴티티에 의해 결정되고, 시퀀스에서의 위상은 마스터 시스템 클록에 의해 결정된다. 접속 셋업 시에, 마스터는 그것의 아이덴티티 및 클록을 모든 슬레이브들에 전송한다. 이 단일 아이덴티티 및 클록을 이용함으로써, 모든 이용자(마스터 및 슬레이브)는 동기화되고 호핑 채널을 따를 수 있다. 도 1은 본 명세서에서 의도된 예시적인 FH-TDD 채널의 타이밍도이다. 채널 상에서 이용되는 각 패킷(101)은 프리앰블에 의해 고유하게 식별된다. 이 프리앰블은, 예를 들면, 양호한 상호 상관 및 자기 상관 특성을 갖는 64비트 고유 워드이다. 프리앰블은 마스터 아이덴티티로부터 파생된다. 패킷(101)은 참여 유닛들에 의해 수용되기 전에 적당한 프리앰블을 가져야 한다. 프리앰블은 채널에 속하는 패킷들을 식별해주기 때문에 채널 식별자로서 간주될 수 있다. 패킷(101)은 도 1에 도시된 것과 같은 전형적인 포맷을 가진다. 이 예에서는, 프리앰블(201) 다음으로는 헤더(203)가 오며, 그 다음으로는 페이로드(205)가 온다.
각각의 유닛은 고유 아이덴티티를 갖는데, 이것은 예를 들면 48비트 IEEE 802 어드레스 스페이스로부터 파생된다. 이 아이덴티티는 유닛을 호출하기 위하여 호출 셋업(call set up)시에만 이용된다. 접속 중에는, 임시 MAC 어드레스가 이용된다. 이것은 참여 유닛들을 구별하기만 하면 되기 때문에 예를 들어 3비트의 훨씬 작은 어드레스일 수 있다. 이 MAC 어드레스는 헤더(203)의 일부이다. 어드레싱은 도 3에 보다 상세히 개략적으로 도시되어 있다. 각각의 유닛은 호출 프로세스 중에 이용되는 고유 아이덴티티(웨이크업 식별자)(301)를 가진다. 채널 식별자(307)는 마스터 아이덴티티(303)로부터 파생된다. 마지막으로, 헤더 내의 MAC 어드레스(305)는 동일 피코넷에 참여하는 유닛들을 식별해준다. 유닛 아이덴티티(301) 및 파생된 채널 식별자(307)는 고유하다. MAC 어드레스(305)는 임시로 할당되고 접속 중에 유효할 뿐이다. 모든 비트가 0인 MAC 어드레스는 방송 메시지에 대하여 예약된다. 채널 상에서의 충돌을 회피하기 위하여, 마스터 및 슬레이브는 TDD 방식을 엄격히 따른다: 즉, 마스터는 마스터-슬레이브 슬롯에서만 송신이 허용되고, 슬레이브는 슬레이브-마스터 슬롯에서만 송신이 허용된다. 슬레이브들 간의 충돌을 회피하기 위하여, 송신이 허용되는 유일한 슬레이브는 선행하는 마스터-슬레이브 슬롯에서 마스터에 의해 그것의 MAC 어드레스(305)로 어드레싱된 슬레이브이다. 이것을 폴링이라고 한다: 즉, 슬레이브는 마스터에 의해 폴링/어드레싱될 때만 응답할 수 있다. 이 폴링은 암시적으로, 즉 적당한 슬레이브에게 어드레싱된 페이로드 내의 트래픽을 포함하는 패킷을 송신함으로써, 또는 페이로드 없이 그러나 적당한 슬레이브에게 어드레싱된 특별한 POLL 패킷을 이용함으로써 명시적으로 발생할 수 있다.
MAC 어드레스(305)는 유닛 아이덴티티(301)보다 훨씬 작다. 이는 패킷 내의 오버헤드를 감소시킬 것이다. 왜냐하면 (순방향 오류 정정(FEC) 부호화된) MAC 어드레스(305)는 각 패킷 헤더 내에 존재하기 때문이다. 그러나, 이는 피코넷에 참여할 수 있는 유닛들의 총수를 제한한다. 특히, (휴면중인 참여 유닛들처럼) 피코넷에 부속되기를 원하지만 통신에 적극적으로 관련되기를 원하지 않는 유닛들은 비효율적으로 이용되는 MAC 어드레스(305)를 필요로 한다. 그러므로, 이하에서는 유닛들이 MAC 어드레스(305)를 할당받지 않고도 피코넷 채널에 파킹된 상태를 유지할 수 있게 해주는 방법에 대하여 설명한다.
피코넷과 관련된 유닛들은 피코넷에 동기화된 상태를 유지하는 데 필요한 모든 정보를 가진다. 즉, 그들은 마스터 아이덴티티(303) 및 마스터 클록을 가진다. 마스터 아이덴티티(303)로부터는, FH 시퀀스 및 채널 식별자(307)(패킷 프리앰블)가 파생될 수 있고, 클록으로부터는, FH 시퀀스에서의 위상이 파생될 수 있다. 때때로, 유닛은 그것의 클록을 조정하여 클록 드리프트를 없애기 위하여 마스터 송신을 청취해야 한다. 다음은, 4가지 상이한 동작 모드들: 즉, STANDBY, ACTIVE, HOLD, 및 PARK를 구별해보자. STANDBY에서는, 유닛은 어떤 다른 장치에도 부속되지 않는다. 유닛은 주기적으로 웨이크업 상태가 되어 페이지 메시지를 청취한다. 페이지 메시지는 유닛의 아이덴티티를 포함해야 한다. ACTIVE 모드에 있는 유닛은 마스터 아이덴티티(303) 및 클록을 이용하여 채널과의 동기상태를 유지하고 적당한 프리앰블에 의해 패킷들을 필터링함으로써 적당한 패킷들을 추출한다. 게다가, 유닛은 마스터에 의해 인지되도록 MAC 어드레스(305)를 가진다. 짧은 순간동안 인액티브 상태에 놓일 수 있는 유닛들은 HOLD 모드에 들어갈 것이다. 이 모드에서는, 슬레이브는 사전 결정된 시간 동안 휴면하고, 그 후에는 다시 액티브 상태가 된다. 휴면 모드 중에는, 슬레이브는 채널에 액세스할 수도 없고, 마스터에 의해 연락될 수도 없다. HOLD 모드에 있는 슬레이브는 그것의 MAC 어드레스(305)를 유지한다. 보다 긴 시간 동안 인액티브 상태에 놓일 수 있는 슬레이브는 PARK 모드에 들어갈 것이다. 이 모드에서는, 슬레이브는 MAC 어드레스(305)를 포기함으로써, 그 MAC 어드레스(305)가 다른 슬레이브 유닛에의 할당에 이용될 수 있게 한다. PARK 모드에 있는 슬레이브는 그것의 클록을 조정하여 드리프트를 없애기 위해 주기적으로 웨이크업 상태가 되어 채널 식별자(307)를 청취한다.
파킹된 유닛들이 다시 참여할 수 있기 위해서는, 특별한 액세스 방법이 수행되어야 한다. 마스터는 파킹된 유닛을 호출함으로써 그것을 액티베이트시킬 수 있다. 이 호출을 용이하게 하기 위하여, 마스터는 규칙적인 간격으로 방송 메시지를 송신한다(이하, 비컨이라고도 한다). 이 비컨이 일어나는 동안, 파킹된 유닛은 다시 액티브 상태가 될 수 있으며, 따라서 원칙적으로, 파킹된 슬레이브는 비컨 중에 웨이크업 상태에 있기만 하면 된다. 방송 메시지는 어떤 슬레이브에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 MAC 어드레스에 의해 식별된다. 예시적인 실시예에서, 사전 정의된 MAC 어드레스는 모든 비트가 0인 MAC 어드레스이다. 파킹된 슬레이브를 액티베이트시키기 위하여, 마스터는 방송 패킷(101)의 페이로드(205) 내에 슬레이브의 아이덴티티(301)를 포함시킴으로써 이 슬레이브를 호출한다. 게다가, 페이로드(205)는 파킹된 슬레이브에 의해 이용되는 (임시) MAC 어드레스(305)를 포함한다. 이런 식으로 호출된 슬레이브는 다음의 슬레이브-마스터 슬롯에서 직접 응답하는 것이 허용된다. 슬레이브는 또한 할당된 MAC 어드레스(305)를 유지하고, 따라서 추후 마스터 유닛에 의해 그것에 향해지는 패킷들을 인지할 수 있을 것이다.
파킹된 슬레이브가 채널에 액세스할 수 있기 위해서는, 다른 방법이 요구된다. 재차, 동시에 액세스를 원하는 여러 다른 파킹된 슬레이브들 간의 충돌이 회피되어야 한다. 다음의 방식이 이용된다. PARK 모드에 들어갈 때, 파킹된 유닛은 마스터에 의해 응답 번호를 할당받는다. 이 응답 번호는 파킹된 슬레이브가 마스터에 대해 채널 액세스 요구를 송신하는 것이 언제 허용되는지를 결정하는 데 이용된다. 채널 요구는 비컨이 요구가 송신될 수 있음을 나타낼 때만 허용된다. 각각의 파킹된 슬레이브를 개별적으로 폴링하는 대신에, 파킹된 유닛들에게 그들이 액세스를 요구하는 것이 허용됨을 나타내는 방송 폴(broadcast poll)이 송신된다. 그러나, 응답 번호는 파킹된 슬레이브가 어느 슬롯에서 액세스 요구를 송신하는 것이 허용되는지를 결정한다. 본 발명의 다른 측면에서는, 요구 절차를 가속화하기 위하여, 슬레이브-마스터 슬롯이 복수개의 슬레이브-마스터 서브슬롯으로 분할될 수 있다. 설명을 목적으로, 예시적인 실시예는 슬레이브-마스터 슬롯당 2개의 하프슬롯을 이용한다. 그러나, 다른 실시예들은 슬레이브-마스터 슬롯당 2개의 하프슬롯보다 많거나 또는 적은 수의 서브슬롯을 이용할 수 있다.
요구를 위하여, 파킹된 슬레이브는 채널 식별자(307)(단지 프리앰블(201)임)를 송신하기만 하면 된다. 식별자 및 방송 폴에 대한 그것의 위치는 어느 파킹된 슬레이브가 액세스를 요구하고 있는지를 마스터에게 알려준다. 그러면 마스터는 이 슬레이브에 (슬레이브의 아이덴티티(301) 및 MAC 어드레스(302)를 포함하는) 페이지 메시지를 송신하여 슬레이브를 액티베이트시킨다.
하나의 예가 PARK 모드 절차를 보다 명백히 설명해줄 것이다. 도 4는 어떻게 방송 메시지(401)(예를 들어, 0인 MAC 어드레스를 포함하는 헤더(203)를 포함하는 패킷)가 규칙적인 간격으로 송신되어 비컨처럼 작용하는지를 보여주는 타이밍도이다. PARK 모드에 있는 유닛들은 비컨 중에(또는 다르게는 전력소모를 감소시키기 위하여 매 N개 비컨 중에만) 단지 웨이크업 상태가 된다. 도 5를 참조하면, 마스터는 파킹된 슬레이브 A를 액티베이트시키기를 원할 때, A의 아이덴티티(301) 및 임시 MAC 어드레스 'A'를 포함하는 페이지 메시지(501)를 송신한다. 페이지 메시지(501) 다음에 오는 슬레이브-마스터 슬롯에서, 슬레이브 A는 방금 할당된 MAC 어드레스 'A'를 이용하여 액티베이트된 슬레이브로서 응답(503)할 수 있다.
파킹된 슬레이브가 액세스할 수 있기 위해서는, 방송 폴이 이용된다. 도 6 및 7은 방송 폴을 이용하는 몇 가지 방법을 도시하는 타이밍도이다. 3개의 파킹된 유닛 A, B, C가 있고, 또한 이들 유닛은 각기 1에서 3까지의 응답 번호를 받았다고 가정해보자. 방송 폴(601)은 모든 파킹된 유닛들이 그들이 액세스를 원한다면 응답하도록 유도한다. 파킹된 유닛들은 그들의 응답 번호에 따라서 적당한 하프슬롯에서 응답하고 프리앰블(채널 식별자(307))만을 포함하는 숏 패킷(603-A, 603-B)을 송신한다. 도 6에서는, 마스터는 C로부터 응답을 기다리지 않고, 대신 바로 유닛 A를 호출(605)한다. 유닛 A의 응답(607)이 바로 다음 슬레이브-마스터 슬롯에서 송신된다.
도 7에서는, 마스터는 방송 폴(701)을 송신함으로써, 파킹된 유닛들이 그들이 액세스를 원한다면 응답할 수 있게 한다. 이 예에서는, 마스터는 우선 모든 파킹된 유닛들이 응답할 기회를 가질 때까지(비록 유닛 C가 채널에 액세스하고자 하는 욕구가 없다고 할지라도) 기다림으로써 모든 슬레이브 응답들을 수집한 후에, 결정을 하고 유닛들 중 하나를 호출한다. 이 예에서는, 유닛 A와 B는 방송 폴(701) 후에 발생하는 첫 번째 및 두 번째 하프슬롯에서 채널 식별자(307)를 포함하는 각자의 숏 패킷(703-A, 703-B)으로 응답한다. 그러나 세 번째 하프슬롯에서는 아무런 숏 패킷도 송신되지 않는데, 왜냐하면 유닛 C가 채널에 액세스하는 데에 흥미가 없기 때문이다. 도 6의 경우를 수용하기 위하여, 파킹된 유닛들은 각자의 응답 슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 슬롯에서 아무런 마스터 동작도 검출되지 않는 경우에만 응답할 수 있다. 예를 들면, 도 6의 경우에, 유닛 C는 홉 k+1에 호출(605)이 존재하기 때문에 홉 k+3 내의 첫 번째 하프슬롯에서 응답할 수 없다.
액세스를 요구하지만 바로 액세스가 승인되지 않는 유닛들은 마스터 송신을 계속 청취해야 한다. 마스터에 의해 요구가 수신된 이후로, 마스터는 언제든지 대응하는 파킹된 슬레이브를 호출할 수 있지만, 비컨이 있는 때만은 그럴 수 없다.
본 발명의 다른 측면에서는, 보다 높은 우선순위를 갖는 유닛들에 보다 낮은 응답 번호를 부여함으로써 우선순위 방식이 정의될 수 있다. 모든 경우에, 고속 액세스를 가능케 하기 위하여 응답 번호는 가능한 낮게 유지되는 것이 바람직하다. 그러므로, 마스터는 파킹된 것으로서 등록된 유닛들이 여전히 채널에 동기(lock)되어 있는지를 확실히 하기 위해 체크해야 한다. 이는, 예를 들면, 마스터가 파킹된 유닛을 주기적으로 호출하게 함으로써 성취될 수 있는데, 호출들 간에는 긴 시간 간격을 두는 것이 바람직하다. 파킹된 유닛이 응답할 때, 그 유닛은 액티베이트되고 도로 PARK 모드에 놓일 수 있다. 이 등록 체크는 몇 개의 슬롯(예를 들면 4개 또는 5개의 슬롯)만을 취하고 드물게(예를 들면 매 15-30분마다) 수행되기만 하면 되므로, 오버헤드가 최소가 된다. 만일 파킹된 슬레이브가 호출에 응답하지 않으면, 그것의 응답 번호가 다른 유닛에 의해 재사용될 수 있도록, 해당 슬레이브는 PARK 리스트로부터 제거되어야 한다.
상술한 기술들은, 저전력 모드를, 즉 실제로 채널 상에 참여하지 않으면서 채널에 동기된 상태를 유지하기를 원하는 유닛들을 지원하는 것 외에, MAC 어드레스에 의해 표시된 것보다 훨씬 많은 수의 이용자를 지원하는 데 이용될 수 있다. 이는 데이터 트래픽을 지원하는 슬레이브들에 유리하게 이용될 수 있다. 데이터 트래픽은 버스티(bursty)하다: 즉, 메시지가 도착할 때, 마스터와 슬레이브는 정보를 전달하기 위해 몇몇 패킷을 교환할 필요가 있지만, 메시지들 사이에는 긴 유휴 시간(idle time)이 있을 수 있다. 트래픽을 적당히 스케줄링함으로써, 메시지들 사이의 유휴 시간 내에 있는 슬레이브들은 PARK 모드에 놓이고, 메시지들을 교환할 필요가 있는 슬레이브들은 ACTIVE 모드에 놓인다. 메시지가 송신되자마자, 슬레이브는 PARK 모드에 놓임으로써, 그것의 MAC 어드레스를 포기한다. 그후 파킹된 슬레이브가 액티베이트될 수 있고 동일한 MAC 어드레스가 정보 교환을 위해 재사용될 수 있다. 즉, 액티브 및 인액티브 상태의 슬레이브들은 각자의 트래픽 요건에 따라서 ACTIVE 모드와 PARK 모드 사이에 항시 교환될 수 있다. 이런 식으로, 채널 상에 사실상 참여하는 슬레이브의 총수는 작은 MAC 어드레스에 의해 표시되는 것보다 훨씬 많아진다.
이상, 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였다. 그러나, 당 기술분야의 숙련자라면 상술한 바람직한 실시예의 형태와 다른 특정 형태로 본 발명을 구현하는 것이 가능하다는 것을 쉽게 알 것이다. 이것은 본 발명의 의미를 벗어나지 않고서 행해질 수 있다. 바람직한 실시예는 단지 예시적인 것으로서 결코 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다. 본 발명의 범위는 상기 설명이 아니라 첨부된 청구항들에 의해 정해지며, 청구항들의 범위에 속하는 모든 변형예 및 균등예들이 거기에 포함되는 것이 의도된다.

Claims (24)

  1. 무선 마스터 유닛 및 각각이 고유 식별자(unique identifier)를 갖는 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들을 포함하는 시스템을 운영하는 방법에 있어서,
    마스터-슬레이브 타임슬롯(master-to-slave time slot) 중에 일정 간격으로 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 호출 비컨 패킷(paging beacon packet)을 방송하는 단계;
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에서 상기 호출 비컨 패킷을 수신하는 단계;
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에서, 상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함하는지 여부를 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에서, 상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함했을 경우 상기 호출 비컨 패킷으로부터 임시 어드레스를 검색하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에서, 상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함했을 경우 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯(slave-to-master time slot) 중에 상기 무선 마스터 유닛에 응답을 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에서, 상기 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 상기 임시 어드레스를 포함하는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에서, 상기 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 상기 임시 어드레스를 포함하는 경우 또 다른 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 응답을 송신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 호출 비컨 패킷은 비컨 패킷 타입이며, 비컨 패킷들은 상기 시스템 내의 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 어느 것에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 무선 마스터 유닛 및 각각이 고유 식별자를 갖는 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들을 포함하는 시스템을 운영하는 방법에 있어서,
    마스터-슬레이브 타임슬롯 및 슬레이브-마스터 타임슬롯의 교호(交互) 발생을 포함하는 일련의 타임슬롯을 정의하는 단계 -상기 슬레이브-마스터 타임슬롯들 각각은 복수개의 슬레이브-마스터 서브슬롯(slave-to-master sub-slots)을 포함함-;
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 고유 응답 번호(unique response number)를 할당하는 단계;
    마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 폴링 비컨 패킷(polling beacon packet)을 방송하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 적어도 하나에 대하여, 상기 폴링 비컨 패킷 다음으로 -슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 패킷을 송신하는 단계
    를 포함하며, 여기서 N은 상기 적어도 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 고유 응답 번호의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나에 대하여, 상기 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 타임슬롯에서 임의의 마스터 동작(master activity)이 발생하였는지 여부를 검출하는 단계를 더 포함하며,
    슬레이브-마스터 서브슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 상기 패킷을 송신하는 단계는, 상기 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 타임슬롯에서 아무런 마스터 동작도 검출되지 않은 경우에만 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 무선 마스터 유닛에서, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나로부터 상기 패킷을 수신하는 단계; 및
    상기 무선 마스터 유닛에서, 상기 폴링 비컨 패킷이 방송된 마스터-슬레이브 타임 슬롯과 관련하여, 어느 슬레이브-마스터 서브슬롯에서 상기 패킷이 수신되었는지를 결정함으로써, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 어느 것이 상기 패킷을 송신하였는지를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무선 마스터 유닛에서, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나에 호출 비컨 패킷을 방송하는 단계를 더 포함하며, 상기 호출 비컨 패킷은 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나의 고유 식별자 및 나중에 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나를 호출하는 데 이용되는 임시 어드레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 고유 응답 번호를 할당하는 단계는:
    상기 무선 마스터 유닛에서, 상기 무선 슬레이브 유닛들 각각에 대하여 고유 식별자를 등록하는 단계;
    고유 응답 번호를 상기 등록된 고유 식별자들 각각과 관련시키는 단계; 및
    상기 고유 식별자들을 갖는 상기 각각의 무선 슬레이브 유닛들에 고유 응답 번호를 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 호출 비컨 패킷은 비컨 패킷 타입이며, 비컨 패킷들은 상기 시스템 내의 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 어느 것에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 슬레이브-마스터 서브슬롯들 각각은 하프슬롯(half slot)인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 마스터 유닛; 및
    각각이 고유 식별자를 갖는 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들
    을 포함하는 시스템에 있어서,
    상기 무선 마스터 유닛은:
    마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 호출 비컨 패킷을 방송하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각은:
    상기 호출 비컨 패킷을 수신하기 위한 수단;
    상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 수단;
    상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함했을 경우 상기 호출 비컨 패킷으로부터 임시 어드레스를 검색하기 위한 수단; 및
    상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함했을 경우 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 응답을 송신하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각은:
    상기 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 상기 임시 어드레스를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 상기 임시 어드레스를 포함하는 경우 또 다른 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 응답을 송신하기 위한 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 호출 비컨 패킷은 비컨 패킷 타입이며, 비컨 패킷들은 상기 시스템 내의 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 어느 것에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 무선 마스터 유닛; 및
    각각이 고유 식별자를 갖는 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들
    을 포함하는 시스템에 있어서,
    상기 무선 마스터 유닛은:
    마스터-슬레이브 타임슬롯 및 슬레이브-마스터 타임슬롯의 교호(交互) 발생을 포함하는 일련의 타임슬롯을 정의하기 위한 수단 -상기 슬레이브-마스터 타임슬롯들 각각은 복수개의 슬레이브-마스터 서브슬롯을 포함함-;
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 고유 응답 번호를 할당하기 위한 수단; 및
    마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 폴링 비컨 패킷을 방송하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 무선 슬레이브 유닛들 각각은:
    상기 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 패킷을 송신하기 위한 수단을 포함하며, 여기서 N은 상기 적어도 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 고유 응답 번호의 함수인 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 무선 슬레이브 유닛들 각각은, 상기 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 타임슬롯에서 임의의 마스터 동작이 발생하였는지 여부를 검출하기 위한 수단을 더 포함하며,
    슬레이브-마스터 서브슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 상기 패킷을 송신하기 위한 수단은, 상기 폴링 비컨 패킷 다음으로 N개의 슬레이브-마스터 서브슬롯들 이후에 발생하는 슬레이브-마스터 서브슬롯의 바로 앞에 선행하는 마스터-슬레이브 타임슬롯에서 아무런 마스터 동작도 검출되지 않은 경우에만 동작하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 무선 마스터 유닛은:
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나로부터 상기 패킷을 수신하기 위한 수단; 및
    상기 폴링 비컨 패킷이 방송된 마스터-슬레이브 타임 슬롯과 관련하여, 어느 슬레이브-마스터 서브슬롯에서 상기 패킷이 수신되었는지를 결정함으로써, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 어느 것이 상기 패킷을 송신하였는지를 결정하기 위한 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 무선 마스터 유닛은:
    상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나에 호출 비컨 패킷을 방송하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 호출 비컨 패킷은 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나의 고유 식별자 및 나중에 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 중 상기 적어도 하나를 호출하는 데 이용되는 임시 어드레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 무선 마스터 유닛에서, 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 고유 응답 번호를 할당하기 위한 수단은:
    상기 무선 슬레이브 유닛들 각각에 대하여 고유 식별자를 등록하기 위한 수단;
    고유 응답 번호를 상기 등록된 고유 식별자들 각각과 관련시키기 위한 수단; 및
    상기 고유 식별자들을 갖는 상기 각각의 무선 슬레이브 유닛들에 고유 응답 번호를 송신하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 상기 호출 비컨 패킷은 비컨 패킷 타입이며, 비컨 패킷들은 상기 시스템 내의 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 어느 것에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제14항에 있어서, 상기 슬레이브-마스터 서브슬롯들 각각은 하프슬롯인 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 무선 마스터 유닛 및 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들을 포함하는 시스템에 이용되는 무선 마스터 유닛에 있어서,
    상기 시스템 내의 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들에 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는 비컨 패킷을 발생시키기 위한 수단; 및
    마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들 각각에 상기 비컨 패킷을 방송하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 마스터 유닛.
  22. 무선 마스터 유닛 및 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들을 포함하는 시스템에 이용되는 무선 슬레이브 유닛에 있어서,
    마스터-슬레이브 타임슬롯 중에 일정 간격으로 상기 마스터로부터 방송되는 호출 비컨 패킷을 수신하기 위한 수단;
    상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 고유 식별자를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 수단;
    상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함했을 경우 상기 호출 비컨 패킷으로부터 임시 어드레스를 검색하기 위한 수단; 및
    상기 수신된 호출 비컨 패킷이 상기 무선 슬레이브 유닛에 속하는 상기 고유 식별자를 포함했을 경우 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 응답을 송신하기 위한 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 슬레이브 유닛.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 상기 임시 어드레스를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 무선 마스터 유닛으로부터의 후속 트래픽 패킷이 상기 임시 어드레스를 포함하는 경우 또 다른 후속 슬레이브-마스터 타임슬롯 중에 상기 무선 마스터 유닛에 응답을 송신하기 위한 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 슬레이브 유닛.
  24. 제22항에 있어서, 상기 호출 비컨 패킷은 비컨 패킷 타입이며, 비컨 패킷들은 상기 시스템 내의 상기 하나 이상의 무선 슬레이브 유닛들의 어느 것에도 결코 할당되지 않는 사전 정의된 임시 어드레스를 포함하는 헤더부를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 슬레이브 유닛.
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