KR20030031007A - Ｉｓｍ 및 무면허 주파수 대역들을 위한 적응 전송 채널할당 방법 및 시스템 - Google Patents

Ｉｓｍ 및 무면허 주파수 대역들을 위한 적응 전송 채널할당 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

접속 링크들이 무면허 ISM 무선 대역내에서 복수의 주파수 채널들을 갖는 네트워크에서 마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치들 간에 설정되고, 상기 접속 링크들은 주파수-호핑 방식으로 수행될 수 있다. 링크 요청은 상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치 간의 비-주파수-호핑 접속 링크의 설정을 위해 상기 마스터 장치로 송신되고, 반송파 전력과 간섭 및 노이즈와 같은 측정된 채널 상태가 해롭지 않은 경우 상기 마스터 장치가 이러한 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 있다면 요청되는 바와 같이 상기 비-주파수-호핑 링크가 설정된다. 상기 마스터 장치가 이러한 통신 채널을 선택할 수 없는 경우 상기 접속 링크는 주파수-호핑 방식으로 유지되거나 설정된다.

Description

ＩＳＭ 및 무면허 주파수 대역들을 위한 적응 전송 채널 할당 방법 및 시스템{Adaptive transmission channel allocation method and system for ISM and unlicensed frequency bands}
블루투스 시스템은 단거리 무선 링크를 통해 두 전자 장치들 간에 통신 채널을 제공한다. 특히, 블루투스 시스템은 무면허 산업-과학-의학(ISM: Industrial-Scientific-Medical) 대역내의 약 2.4GHz의 무선 주파수 범위에서 동작한다. 상기 블루투스 무선 링크는 휴대형 및/또는 고정 전자 장치들 간의 케이블을 대체할 것이다. 상기 휴대형 장치들은 이동 전화들, 통신 장치들, 오디오 헤드셋들, 랩톱 컴퓨터들, 다른 GEOS-기반 또는 팜(palm) OS-기반 장치들 및 다른 운영 체제들을 갖는 장치들을 포함한다.
상기 블루투스 동작 주파수는 포괄적으로 이용가능하지만, 상기 블루투스 대역의 허용가능한 대역폭 및 이용가능한 RF 채널들은 나라마다 다를 수 있다. 포괄적으로, 상기 블루투스 동작 주파수는 2400MHz 내지 2497MHz 범위내에 있다. 미국및 유럽에서, 83.7MHz 대역폭의 대역이 이용가능하고 상기 대역은 1MHz 이격된 79개의 RF 채널들로 분할되어 있다. 블루투스 네트워크 구성들은 복수의 전자 장치들 사이에서 접속 링크들을 제공하기 위하여 점대점(point-to-point) 또는 점대다점(point-to-mutipoint)일 수 있다. 2개 내지 8개까지의 장치들이 피코넷에 작동적으로 연결될 수 있고, 주어진 기간에, 상기 장치들 중 하나의 장치는 마스터 역할을 하고 반면에 다른 장치들은 슬레이브들이다. 몇몇 피코넷들은 스캐터넷(scatternet)으로 알려진 더 큰 통신 네트워크를 형성할 수 있고, 각 피코넷은 그것의 독립성을 유지한다. 블루투스 시스템을 위한 기저대역 프로토콜은 회선 및 패킷 교환을 결합한다. 회선 교환은 비동기식이거나 동기식일 수 있다. 3개의 동기 데이터(논리) 채널들까지, 또는 하나의 동기 및 하나의 비동기 데이터 채널은 하나의 물리 채널상에서 지원될 수 있다. 각 동기 채널은 64Kb/s 전송 속도를 지원할 수 있고 반면에 비동기 채널은 한 방향에서 721 Kb/s까지 그리고 반대 방향에서 57.6 Kb/s까지 전송할 수 있다. 링크가 대칭인 경우, 상기 비동기 채널에서의 전송 속도는 432.6 Kb/s를 지원할 수 있다. 전형적인 블루투스 시스템은 무선 링크, 링크 관리를 위한 링크 제어 장치와 지원 장치 및 호스트 단말 인터페이스 기능들로 구성된다. 상기 블루투스 링크 제어기는 기저대역 프로토콜들 및 다른 하위-레벨 루틴들을 수행한다. 링크 설정 및 제어를 위한 링크 계층 메시지들은 링크 관리자 프로토콜(LMP: Link Manager Protocol)에 정의되어 있다. 무선 노이즈 간섭 및 신호 페이딩(signal fading)의 문제들을 극복하기 위하여, 현재 주파수 호핑(hopping)이 접속들을 강건하게 하는데 사용된다.
현재, 79개 RF 채널들 각각은 블루투스 대역폭을 통한 의사-랜덤 호핑(hopping) 시퀀스에 의해 사용된다. 상기 호핑 시퀀스는 각 피코넷에 대해 유일하고 그 클록이 상기 호핑 시퀀스의 단계(phase)를 결정하는데 사용되는 마스터의 블루투스 장치 어드레스에 의해 결정된다. 상기 채널은 625㎲ 길이의 타임 슬롯들로 분할되며 상기 마스터 클록에 따라 번호가 지정되는데, 각 타임 슬롯은 RF 홉(hop) 주파수에 대응하고 각각의 연속적인 홉은 상이한 RF 홉 주파수에 대응한다. 공칭 홉 레이트(hop rate)는 1600 hops/s이다. 상기 피코넷에 참여하는 모든 블루투스 장치들은 상기 채널에 시간 및 홉 동기화된다. 슬롯 번호 지정은 0 에서 227-1 까지의 범위에 이르고 227의 사이클 길이를 가지고 순환된다. 타임 슬롯들에서, 마스터 및 슬레이브 장치들은 패킷들을 전송할 수 있다. 상기 마스터 장치 또는 슬레이브 장치에 의해 전송된 패킷들은 5 타임 슬롯들까지 확장될 수 있다. 상기 RF 홉 주파수는 패킷 전송의 지속 기간동안 고정된 채 유지된다.
상기 ISM 주파수 대역들은 무선 랜(WLANs: Wireless Local Area Networks), 마이크로웨이브 오븐들 및 조명 장치를 포함하는 많은 상이한 장치들에 의해 사용될 수 있다. 이들 다수의 상이한 애플리케이션들에 의해 야기되는 간섭은 상기 피코넷에 접속된 대부분의 어떤 장치에 고유하다. 현재, ISM 주파수 대역들의 사용은 매우 빠르게 성장하고 있다. 이들 주파수 대역들에서 살아남기 위하여, 새로운 무선 통신 시스템들은 어떤 채널 할당 방법을 갖는 강건한 변조 방식을 사용해야 한다. 예를 들어, WLAN 시스템들은, 전송이 각 채널에서 단시간에만 일어나는, 주파수 호핑 확산 스펙트럼(FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum) 방법 및 확산에의해 협대역 간섭을 극복하는 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DSSS: Direct Sequence Spread Spectrum) 변조를 사용하고 있다. 그러나, 이들 시스템들에서, 채널들의 할당 또는 채널화는 반송파 감지(CS: Carrier Sensing) 방법 또는 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방법을 사용함으로써 구성된다. 상기 CS 방법에서, 사용될 상기 채널들 각각은 전송이 상기 채널에서 발생하는지를 결정하기 위해 측정된다. 측정중인 채널이 진행중인 전송을 가지고 있지 않은 경우, 상기 채널은 호핑을 위해 사용될 수 있다. 상기 반송파 감지 방법이 갖는 주된 문제는 상이한 변조 방법을 사용하는 트래픽 유형에 대해 측정이 비효율적이라는 것이다. 상기 CDMA 방법에 있어서, 협대역 간섭이 상기 수신기에서 확산되는 동안, 수신된 노이즈는 실제로 증가하고, 그것에 의해 상기 시스템의 노이즈 마진은 감소한다. 임의적으로, 상이한 호핑 주파수들을 사용함으로써 가상 트래픽 채널들을 설정하는 것이 또한 가능하다. 그러나, 이것은 상기 간섭이 일어나는 스펙트럼의 부분들을 회피하지 못한다.
간섭 및 노이즈 레벨들과 같은 채널 상태가 상기 채널 상태에 불리하게 영향을 미칠 수 있는 상기 스펙트럼의 부분들을 효과적으로 회피함으로써 ISM 대역들에서 동작하는 장치들간에 접속들을 행하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이 유리하고 바람직하다.
본 발명은 일반적으로 약 2.45GHz의 무선 주파수들에서 동작하는 소위 블루투스 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 블루투스 무선 주파수 대역에서 동작하는 피코넷(piconet)에서 적응 전송 채널의 할당에 관한 것이다.
도 1a는 슬레이브 장치가 마스터 장치로 BT 2.0 접속 링크를 요청하는 요청을 송신하는 피코넷에서의 접속 링크의 설정 절차를 도시한 도식적 표현이다.
도 1b는 슬레이브 장치에게 채널 측정을 접속할 것을 요구하면서, 마스터 장치가 요청하는 슬레이브 장치에 응답하는 것을 도시한 도식적 표현이다.
도 1c는 슬레이브 장치가 마스터 장치로 측정 보고서를 송신하는 것을 도시한 도식적 표현이다.
도 1d는 마스터 장치가 복수의 채널 매개 변수들을 슬레이브 장치로 송신하는 것을 도시한 도식적 표현이다.
도 1e는 슬레이브 장치가 채널 매개 변수들의 수신에 대해 긍정응답하는 것을 도시한 도식적 표현이다.
도 1f는 마스터 장치가 비-요청 슬레이브 장치들의 마스터 장치가 되는 것을 중단하는 것을 도시한 도식적 표현이다.
도 1g는 전자의 마스터 장치와 요청하는 슬레이브 장치간의 BT 2.0 접속 링크의 설정을 도시한 도식적 표현이다.
도 2는 슬레이브 장치가 마스터 장치와의 BT 2.0 접속 링크를 요청하기 위한 예시적인 PDU를 도시한 프레임 구조이다.
도 3은 LMP_불수용 응답으로서 사용된 예시적인 PDU 포맷을 도시한 프레임 구조이다.
도 4는 LMP_수용_개시 응답으로서 사용된 예시적인 PDU 포맷을 도시한 프레임 구조이다.
도 5는 LMP_수용_설정 응답으로서 사용된 예시적인 PDU 포맷을 도시한 프레임 구조이다.
도 6은 LMP_측정_보고 응답으로서 사용된 예시적인 PDU 포맷을 도시한 프레임 구조이다.
도 7a는 BT 2.0 접속 링크를 설정하는데 있어서의 가능한 시그널링 시퀀스를 도시한 것이다.
도 7b는 BT 2.0 접속 링크를 설정하는데 있어서의 가능한 다른 시그널링 시퀀스를 도시한 것이다.
도 8a 및 도 8b는 BT 2.0 접속 링크를 요청하는 슬레이브 장치의 예시적인 상태도를 도시한 흐름도들이다.
도 9a 및 도 9b는 BT 2.0 접속 링크를 설정하기 위한 요청에 응답하는 마스터 장치의 예시적인 상태도를 도시한 흐름도들이다.
도 10은 채널 측정 주파수들의 선택을 도시한 도식적 표현이다.
도 11a 및 도 11b는 5 타임 슬롯들을 점유하는 패킷들에 대한 호핑 시퀀스 예를 도시한 도식적 표현들이다.
도 12a 및 도 12b는 3 타임 슬롯들을 점유하는 패킷들에 대한 호핑 시퀀스 예를 도시한 도식적 표현들이다.
도 13은 RSSI 동작 범위의 예를 도시한 도시적 표현이다.
도 14는 채널 윈도화의 예를 도시한 것이다.
도 15는 전송 채널들의 적응 할당을 위한 시스템을 도시한 블록도이다.
본 발명의 주된 목적은 주파수-호핑 방식(BT 1.0)이 사용되는 환경에서 비-주파수 호핑 방식(BT 2.0)에서 동작할 수 있는 피코넷 장치의 역방향 호환성을 보장하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 상기 역방향 호환성은 BT 2.0 장치가 BT 1.0 장치와 호환된다는 것을 보장한다.
따라서, 본 발명은, 무선 주파수 대역내에 복수의 주파수 채널들을 갖는 통신 네트워크에서 마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치들 간에 접속 링크를 설정하기 위한 방법으로서, 상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치들간의 상기 접속 링크들이 주파수-호핑 방식으로 수행될 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은,
상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치간에 비-주파수-호핑 접속 링크의 설정을 요청하는 링크 요청을 상기 마스터 장치로 송신하는 단계;
상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 있는 경우 요청된 바와 같은 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 설정하는 단계; 및
상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 없는 경우 상기 주파수-호핑 방식으로 상기 접속 링크를 설정하거나 유지하는 단계를 포함한다.
바람직하기로는, 상기 방법은 상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택하도록 하기 위하여 상기 채널의 반송파 전력과 상기 접속 링크에 영향을 미치는 간섭 및 노이즈 레벨들을 포함하는 채널 상태를 측정하는 단계를 더 포함한다. 상기 채널 상태의 측정은 상기 마스터 장치 또는 요청하는 슬레이브 장치에 의해 수행된다.
바람직하기로는, 상기 방법은 또한 상기 슬레이브 장치가 측정 매개 변수들에 기초하여 상기 채널 상태를 측정하도록 하기 위하여 측정 시간 및 측정될 주파수들을 포함하는 복수의 측정 매개 변수들을 상기 요청하는 슬레이브 장치들로 송신하는 단계를 더 포함한다.
바람직하기로는, 상기 방법은 또한 상기 채널 상태 측정의 결과들을 보고하는 측정 보고서를 상기 슬레이브 장치에 의해 상기 마스터 장치로 송신하는 단계를 포함한다.
상기 슬레이브 장치와 비-주파수-호핑 접속 링크를 설정한 후, 상기 마스터 장치는 상기 비-요청 슬레이브 장치들에 대한 마스터 장치로서 자신의 역할을 포기하거나 유지할 수 있다.
본 발명은 또한 무선 주파수 대역내에 복수의 주파수 채널들을 갖는 통신 네트워크에서 마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치들 간에 접속 링크를 설정하기 위하여 전송 채널들의 적응 할당을 위한 시스템으로서, 상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치간의 상기 접속 링크들이 주파수-호핑 방식으로 수행될 수 있는 시스템을 제공한다. 상기 시스템은,
상기 슬레이브 장치가 상기 마스터 장치에게 비-주파수-호핑 방식으로 접속 링크를 위한 채널을 할당할 것을 요청하기 위한 메카니즘;
상기 마스터 장치가 상기 요청된 채널을 할당할 수 있는지를 결정하기 위한 메카니즘;
상기 마스터 장치가 상기 요청된 채널을 할당할 수 있는 경우 상기 할당된채널상에서 상기 마스터 장치와 상기 요청하는 슬레이브 장치간에 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 설정하기 위한 메카니즘; 및
상기 마스터 장치가 상기 요청된 채널을 할당할 수 없는 경우 상기 마스터 장치와 상기 요청하는 슬레이브 장치간에 주파수-호핑 접속 링크를 설정하거나 유지하기 위한 메카니즘을 포함한다.
바람직하기로는 상기 슬레이브 장치는 상기 슬레이브 장치가 상기 요청에 응답하는 상기 마스터 장치로부터 응답을 수신하지 못하는 경우 상기 주파수-호핑 접속 링크를 유지한다.
본 발명은 도 1a 내지 도 15와 함께 취해질 때 명백할 것이다.
도 1a 내지 도 1g는 주파수-호핑 방식으로 접속될 수 있는 복수의 장치들 M, S1, S2 및 S3를 갖는 피코넷(10)에서의 접속 링크의 설정 절차를 도시한 도식적인 표현들이다. 상기 주파수-호핑 접속 링크들은 기술 분야에서 잘 알려져 있고, 이러한 접속은 블루투스 명세 버전 1.0(BT 1.0)과 연관된, 여기에서 BT 1.0 접속 링크로서 지칭된다. 도시된 바와 같이, M은 현재 마스터 장치이고 S1, S2 및 S3은 슬레이브 장치들이다. 여기에 설명된 절차는 슬레이브 장치가 비-주파수-호핑 방식으로 마스터 장치(M)와 접속 링크를 설정하기를 원하는 경우로 제한된다. 상기 비-주파수-호핑 방식은 여기에서 BT 2.0으로 지칭된다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 마스터 장치(M)와 슬레이브 장치들(S1, S2 및 S3)간의 접속 링크들(102, 104 및 106)은 초기에 상기 BT 1.0 방식에 따라 설정된다. 언제나, 상기 슬레이브 장치들(S1, S2 및 S3) 중 하나의 슬레이브 장치는 BT 2.0 링크 설정을 요청하는 요청을 상기 마스터 장치(M)로 송신할 수 있다. 설명의 목적을 위하여, 초기화 단계에서 상기 슬레이브 장치(S2)는 상기 마스터 장치(M)와 BT 2.0 접속 링크를 설정하기를 원하는 초기화 장치이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 슬레이브 장치(S2)는 BT 2.0 접속 링크를 요청하는 요청(200)을 상기 마스터 장치(M)로 송신한다. 예를 들어, 상기 요청은 도 2에 도시된 바와 같이, LMP PDU의 형태로 송신될 수 있다. 상기 요청을 수신한 후, 상기 마스터 장치(M)는 표 1에 열거된 바와 같이, 2개의 상이한 PDU들을 가지고 요청에 응답할 수 있다.
마스터-슬레이브 LMP PDU들
PDU 내용
LMP_불수용 알려진 경우 이유
LMP_수용_개시 매개 변수들을 가지고 측정 개시
LMP_수용_설정 링크 설정 매개 변수들(주파수, MCR, QoS?)
따라서, 상기 마스터는
a) 상기 마스터가 비-주파수-호핑 접속 링크를 지원할 수 없는 경우, LMP_불수용 PDU(도 3 참조); 또는
b) 상기 마스터가 주파수-호핑 접속 링크를 지원할 수 있는 경우, LMP_수용_개시 PDU(도 4 참조) 또는 LMP_수용_설정 PDU(도 5 참조)를 송신할 수 있다.
상기 마스터 장치(M)가 도 1b에 도시된 바와 같이, LMP_수용_개시 PDU(202)를 가지고 응답하는 경우, 상기 마스터 장치는 채널 측정을 위하여 상기 요청하는슬레이브 장치(S2)에 복수의 측정 매개 변수들을 제공한다. 상기 LMP_수용_개시 PDU(202)는 예를 들어, 측정 시간 및 측정될 주파수들을 포함한다. 채널 측정동안, 상기 마스터 장치(M)와 상기 슬레이브 장치(S2)는 반송파 전력(C) 및/또는 간섭 및 노이즈 레벨들(I+N)(이하 I로 표기됨)을 측정한다. 이 시간동안, 상기 마스터 장치(M)는 피코넷(10)에서의 다른 BT 1.0 트래픽을 지원할 수 있다. 시스템 주파수 대역의 측정은 상기 마스터 장치(M)의 호핑 패턴을 따르는 각 채널에서의 대역을 스캐닝함으로써 수행된다. 상기 C 측정은 마스터-슬레이브 타임 슬롯동안 수행된다. 바람직하기로는, 각 채널에서의 상기 반송파 전력(C)은 측정하는 슬레이브 장치의 수신기의 수신 신호 세기 표시(RSSI: Received Signal Strength Indication) 기능을 사용하여 상기 슬레이브 장치에 의해 결정된다. 상기 I 레벨 측정은 다른 슬레이브 장치(즉, 요청하는 슬레이브 장치(S)가 아닌 슬레이브 장치)에 의해 전송된 슬레이브-마스터 타임 슬롯동안 수행된다. 슬레이브-마스터 전송 자체 또는 그것의 스펙트럼 누설을 측정하는 것을 회피하기 위하여, 상기 슬레이브-마스터 주파수 채널 및 측정될 주파수간의 적합한 주파수 오프셋이 사용되어야 한다. 상기 주파수 오프셋은 도 10 내지 도 12b와 관련하여 하기에 더 상세히 설명된다. 상기 마스터 장치(M)에 의해 정의된 바와 같은 스캐닝 시간이 끝난 후, 상기 슬레이브 장치(S2)는 도 1c에 도시된 바와 같이, 마스터 장치(M)로 측정 보고서(204)를 운반한다. 예를 들어, 상기 슬레이브 장치(S2)는 도 6에 도시된 바와 같이, LMP_측정_보고 PDU내의 측정 결과들을 반환한다.
상기 마스터 장치(M)가 채널 측정을 행하는 것이 또한 가능하다는 것은 주목되어야 한다. 이 경우, 도 1b 및 도 1c에 설명된 절차상의 단계들은 생략될 수 있다.
상기 측정 결과들에 근거하여, 마스터 장치(M)는 BT 2.0 접속 링크를 위한 비-호핑 채널을 선택하고 도 1d에 도시된 바와 같이, LMP_수용_설정 PDU(206)(도 5 참조)내의 채널 매개 변수들을 슬레이브 장치(S2)로 송신한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 그것 다음에 ACK 신호를 갖는 LMP_수용_설정(208)의 상기 슬레이브 긍정응답 수신이 올 수 있다. 이 시점에서, 상기 마스터 장치(M)는 도 1f에 도시된 바와 같이, 비-요청 슬레이브 장치들(S1 및 S2)간에 BT 1.0 접속 링크를 유지하기 위하여, 새로운 마스터 장치로서, 비-요청 슬레이브 장치들 중 하나의 슬레이브 장치, 예를 들어, S3을 위임함으로써 마스터-슬레이브 전환 동작(118)을 설정한다. 동시에, 마스터 장치(M)는 예를 들어 상기 슬레이브 장치(S2)가 상기 프레임의 수신을 확인할 때까지 고정 간격들로 어떤 데이터 프레임들(208)을 송신함으로써 상기 슬레이브 장치(S2)와 BT 2.0 전송을 개시한다. 최종적으로, 상기 마스터 장치(M)는 도 1g에 도시된 바와 같이, 이제 BT 2.0 단말기(T1)인 슬레이브 장치(S2)와 비-주파수-호핑 방식으로 통신 링크를 설정하기 위하여 BT 2.0 단말기(T2)가 되도록 자신의 마스터 역할을 포기한다. 상기 BT 2.0 통신 링크는 참조번호 212로 표시된다. 슬레이브 장치들(S1 및 S3)간의 새로운 접속 링크는 참조번호 120으로 표시된 바와 같이, BT 1.0 링크이다. 따라서, 마스터 장치(M)와 슬레이브 장치(S2)의 역방향 호환성은 이들 장치들이 BT 2.0 방식 또는 BT 1.0 방식으로 동작할 수 있게 한다.
슬레이브 장치(S2)와 동시에 BT 2.0 링크를 가지면서, 마스터 장치(M)가 BT 1.0 링크로 비-요청 슬레이브 장치들(S1 및 S3)을 위해 마스터 장치의 역할을 여전히 유지한다는 것은 주목되어야 한다.
반송파 전력(C) 및/또는 간섭 및 노이즈(I) 상태에 관한 채널 상태들은 단말기들(T1 및 T2)간의 데이터 전송 동안 변할 것 같다. 따라서, 현재의 비-호핑 채널을 위해 사용되는 선택된 주파수는 더 이상 BT 2.0 접속 링크로 데이터 전송을 행하기 위한 최선의 주파수가 될 수 없다. 채널 상태의 변경을 감시하기 위하여, 단말기들(T1 및 T2)은 사용된 주파수 채널에서 전파 특성들 및 데이터 흐름 품질을 감시하도록 적합화될 수 있다. 예를 들어, 감시는 RSSI의 연속적인 평균화, 전송 전력, 평균 패킷 에러율, 평균 비트 에러율, 사용된 변조/부호화 및 데이터 패킷 메모리 감시를 포함할 수 있다. 이들 값들은 임계값들로서 사용되는 무선 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 매개 변수들과 비교된다. 임계값이 충족되지 않는 경우, 다른 주파수가 새로운 비-호핑 채널을 위해 선택된다. BT 2.0 단말기들(본 예시적인 예에서 T1 및 T2) 중에서 몇몇 단말기들은 새로운 BT 2.0 접속 링크에서 사용될 주파수에 관한 결정을 행하도록 권한이 부여되고, 반면에 몇몇 단말기들은 그러하지 않다. 따라서, 상기 비-의사-결정 단말기들은 상기 권한이 부여된 단말기들에 임계값 실패를 보고해야 한다. 특히, 특정 PDU, LMP_무선QoS_실패는 상기 임계값 실패를 보고하는데 사용될 수 있다. 이 PDU는 어떤 무선 QoS 기준 또는 기준들이 충족되지 않고, 어떤 현재의 RSSI 값, 패킷 에러율 등이 충족되지 않는다는 것을 나타낼 수 있다. 상기 PDU는 다음을 보고하는데 사용될 수 있다:
a) 상기 평균 RSSI가 어떤 임계값보다 크거나 작은지;
b) 패킷 에러율이 어떤 임계값을 초과하는지;
c) 전송 전력이 어떤 임계값을 초과하는지; 그리고
d) 사용된 변조/부호화가 실행가능한 변조/부호화 방식들의 세트에 속하는지.
BT 2.0 접속 링크를 유지하기 위하여 다른 주파수를 사용하는 것이 요구될 때, BT 2.0 접속 링크들에서 사용될 주파수에 관하여 의사 결정을 행하도록 권한이 부여된 단말기는 3가지 옵션을 갖는다:
1) 그것은 BT 2.0 접속 링크를 위해 현재 사용되는 선택된 주파수상에 머무르는 것을 결정할 수 있고, 데이터 흐름 품질을 개선하기 위하여 링크 적응 및/또는 전력 제어를 사용하는 것을 결정할 수 있다. 전송들이 연속적이지 않지만 주기적으로 반복되는 경우, 재-타이밍이 고려될 수 있다;
2) 그것은 새로운 비-호핑 채널을 위해 새로운 주파수를 선택하기 위하여 새로운 측정 프로세스를 개시할 수 있다; 또는
3) 그것은 이전의 채널 측정 결과들에 근거하여 새로운 비-호핑 채널을 위해 새로운 주파수를 할당할 수 있다. 예를 들어, 그것은 이전의 채널 측정 결과들에서 저간섭 및 노이즈 레벨에 관하여 차선의 주파수를 선택할 수 있다(예를 들어 도 14를 참조하면, f2는 최선의 주파수이고, f1는 차선의 주파수이다).
상기한 대안들에 관하여 적합한 행동의 선택은 2개의 단계들을 포함할 수 있다. 제1단계에서 무선 QoS의 저하가 불충분한 RSSI 또는 간섭으로 인해 야기되는지가 결정된다. 이것은 RSSI 값들, 패킷 에러율들 및 사용된 변조/부호화 방법들을 비교함으로써 수행될 수 있다. 원인이 간섭인 경우(즉 RSSI가 사용된 변조/부호화를 위해 충분하지만 패킷 에러율이 높은 경우), 이전의 측정에 근거한 새로운 채널 측정 프로세스 또는 새로운 주파수 할당이 수행될 수 있다. 원인이 불충분한 RSSI인 경우, 상기에 설명된 바와 같은, 옵션 1이 선택되어야 한다. 제2단계는 간섭이 무선 QoS 저하에 대한 원인인 경우에만 필요하다. 제2단계에서, 옵션 2는 수반된 장치들이 지연에 민감적이지 않은 경우 선택되어야 하고, 반면에 옵션 3은 수반되는 장치들이 지연에 민감적인 경우 선택되어야 한다.
도 2 내지 도 6은 LMP PDU 포맷들의 예들이다. 도 2는 순환 잉여 검사(CRC: Cyclic Redundancy Check) 및 부호화 이전에 LMP_BT2.0_요청 PDU의 비트 레벨 서술을 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 페이로드 영역내의 연산 부호(opcode) 56은 요청된 접속 링크가 BT 2.0 방식을 따른다는 것을 나타내는데 사용된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 LMP_불수용 PDU는 응답이 요청된 BT 2.0 접속 링크와 관련된다는 것을 나타내기 위하여 페이로드 영역에 연산 부호 56을 포함한다. 상기 페이로드 영역은 상기 마스터가 BT 2.0 링크를 지원할 수 없는 이유(지원하지않는_LMP_특징)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, LMP_수용_개시 PDU는 응답이 요청된 BT 2.0 접속 링크와 관련된다는 것을 나타내기 위하여 페이로드 영역에 연산 부호 56을 포함한다. 상기 페이로드 영역은 또한 채널 측정을 위한 측정 매개 변수들을 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 측정 매개 변수들은 상기 슬레이브 장치가 각 채널에서 채널 상태를 측정하도록 하기 위한 스캐닝 시간을 포함한다(측정_시간).
도 5에 도시된 바와 같이, LMP_수용_설정 PDU는 BT 2.0 접속 링크를 위해 사용될 주파수(사용_주파수)와 같은 링크 설정 매개 변수들, 모듈러 부호율(MCR: Modular Code Rate) 및 QoS 매개 변수들을 포함할 수 있다. 상기 QoS 매개 변수 세트는 또한 무선 QoS 매개 변수 임계값들을 포함한다. 상기 QoS 매개 변수들은 min_mean_RSSI, max_mean_RSSI, max_packet_error_rate, max_Tx_power, min_Tx_power 및 set_of_feasible_modulation/coding rates를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, LMP_측정_보고 PDU는 측정된 반송파 전력 C 값(C_값) 및 복수의 측정된 채널들(측정_주파수)에서의 간섭 및 노이즈 I 레벨들(I_값)을 포함할 수 있다.
슬레이브 장치의 요청시 BT 2.0 접속 링크를 설정하는 동안에, 요청하는 슬레이브 장치와 마스터 장치간의 가능한 시그널링 시퀀스들이 도 7a 및 도 7b에 도시된다. 도 7a에서, 원래 상기 슬레이브 장치와 상기 마스터 장치는 참조번호 100으로 표시된 바와 같이, BT 1.0 방식에 따라 링크된다. 초기화 단계에서, 슬레이브는 마스터 장치에게, BT 2.0 링크의 설정을 요청하는 LMP_BT2.0_요청 PDU(200)를 송신한다. 마스터가 어떤 이유로 BT 2.0 링크를 지원할 수 없는 경우, 그것은 BT 2.0 링크를 지원하지 않는 이유를 말하는 LMP_불수용 PDU(201)를 상기 요청하는 슬레이브로 송신함으로써 상기 요청에 응답한다. 예를 들어, BT 2.0 링크를 지원하지 않는 이유는 상기 데이터 흐름 품질이 현재 무선 QoS 요건들 아래에 있다는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 슬레이브 장치와 마스터 장치간의 BT 1.0 링크는 참조번호 100'로 표기된 바와 같이, 유지된다. 마스터 장치가 심지어 BT 2.0 접속 링크에 대해 아무 것도 알지 못하고 상기 요청(200)에 응답하지 못할 때, 슬레이브 장치는 마스터 장치로부터 응답을 무한정 기다려서는 안되고 설정된 대기 기간 이후에 BT 1.0 접속 링크를 유지해야 하는 것이 가능하다(도 8a, 단계 317 참조). 나중에, 슬레이브 장치는 BT 2.0 링크의 설정을 다시 요청하는, 다른 LMP_BT2.0_요청 PDU(200')를 마스터 장치로 송신한다. 마스터가 BT 2.0 링크를 지원할 수 있고 BT 2.0 링크를 위한 주파수를 선택한 경우, 그것은 요청하는 슬레이브 장치에, 선택된 주파수, MCR 및 요구되는 QoS 매개 변수들을 포함하는 LMP_수용_설정 PDU(206)를 송신함으로써 상기 요청에 응답한다. 그 다음, 참조번호 220으로 표시된 바와 같이, BT 2.0 링크가 마스터 장치와 요청하는 슬레이브간에 설정된다. 그러나, 마스터는 도 1g에 도시된 바와 같이, 그것의 마스터 역할을 포기해야 하고 BT 2.0 단말기가 되어야 한다.
다른 가능한 신호 시퀀스가 도 7b에 도시된다. 도 7b에 도시된 바와 같이, BT 2.0 링크의 설정을 요청하는 요청(200")을 슬레이브 장치로부터 수신한 후, 마스터 장치는 비-주파수-호핑 링크를 설정하기 위하여 측정될 주파수들을 포함하는 LMP_수용_개시 PDU(202)를 요청하는 슬레이브 장치로 송신한다. 슬레이브 장치는 참조번호 190으로 표시된 바와 같이 반송파 전력(C) 및/또는 간섭 및 노이즈 상태 (I)를 측정하고 마스터 장치에게 LMP_측정_보고 PDU(204)내의 측정 결과들을 보고한다. 상기 측정 결과들에 기초하여, 마스터는 BT 2.0 링크를 위한 주파수를 선택한다. 마스터는 선택된 주파수, MCR 및 요구되는 QoS 매개 변수들을 포함하는 LMP_수용_설정 PDU(206')를 요청하는 슬레이브 장치로 송신한다. 그 다음, 참조번호 220'로 표시된 바와 같이, BT 2.0 링크가 마스터 장치와 요청하는 슬레이브 장치간에 설정된다. LMP PDU들이 비동기 비접속(ACL: Asynchronous Connection-less) 링크상에서 송신되기 때문에, 모든 패킷들은 링크 제어 레벨에서 확인된다. 따라서, 링크 관리 레벨에서의 개별 확인 신호(ACK)는 요구되지 않는다.
도 8a 및 도 8b는 요청하는 슬레이브 장치에 의해 실행되는 일련의 단계들을 도시한 흐름도이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 초기에 슬레이브 장치는 참조번호 310으로 표시된 바와 같이, BT 1.0 방식으로 마스터 장치와 접속된다. 슬레이브 장치가 마스터 장치와 BT 2.0 링크를 설정하고자 할 때, 슬레이브 장치는 단계 312에서 그것의 상위 계층으로부터의 BT 2.0 링크 설정 메시지를 초기화함으로써 시작하고 단계 314에서 LMP_BT2.0_요청 PDU를 마스터 장치로 송신한다. 슬레이브 장치는 단계 316에서 마스터 장치로부터 응답을 기다린다. 마스터 장치가 어떤 이유로 상기 요청에 응답하지 못하는 것이 가능하고 슬레이브 장치는 마스터 장치로부터 응답을 수신하지 못할 것이다. 바람직하기로는, 슬레이브 장치는 이러한 응답을 수신하기 위한 시간을 설정한다. 단계 317에 도시된 바와 같이, 슬레이브 장치가 설정된 시간이 만료된 후 마스터 장치로부터 응답을 수신하지 못하는 경우, 슬레이브 장치는 단계 320에서 상위 레벨에 요청 실패를 알린다. 상기 설정된 시간이 만료되지 않은 경우, 슬레이브 장치는 단계 318에서 응답을 수신할 때까지 계속 기다린다. 마스터 장치로부터의 응답에 관하여 3가지 가능성이 존재한다: a) 상기 응답은 LMP_불수용 PDU이다; b) 상기 응답은 LMP_수용_설정 PDU이다; c) 상기 응답은 LMP_수용_개시 PDU이다. 가능성 (a)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브 장치는 단계 320에서 요청 실패를 상위 레벨에 알린다. 상기 슬레이브와 상기 마스터간의 BT 1.0 링크는 참조번호 322로 표시된 바와 같이, 유지되거나 재-설정된다. 가능성 (b)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브 장치는 단계 324에서 상기 마스터 장치에 의해 선택된 주파수에 따른 BT 2.0 접속 링크를 설정하고 단계 326에서 BT 2.0 접속 링크를 상위 계층에 알린다. 상기 슬레이브 장치와 상기 마스터 장치간의 BT 2.0 링크는 참조번호 328로 표시된 바와 같이, 그것이 요구되는 한 유지된다. 가능성 (c)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브 장치는 도 8b에 도시된 바와 같이, 채널 측정 절차를 수행한다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 슬레이브 장치는 단계 330에서 채널 상태들을 측정하고 단계 332에서 측정 결과들을 상기 마스터 장치로 송신한다. 상기 슬레이브 장치는 다른 행동 방침을 취하기 위하여 단계 334에서 상기 마스터 장치로부터 응답을 기다려야 한다. 상기 마스터 장치로부터의 응답에 관하여 2가지 가능성이 존재한다: a) 상기 응답은 LMP_불수용 PDU이다; 또는 b) 상기 응답은 LMP_수용_설정 PDU이다. 가능성 (a)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브 장치는 단계 340에서 요청 실패를 상위 레벨에 알린다. 상기 슬레이브와 상기 마스터간의 BT 1.0 링크는 참조번호 342로 표시된 바와 같이, 유지되거나 재-설정된다. 가능성 (b)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브 장치는 단계 344에서 상기 마스터 장치에 의해 선택된 주파수에 따른 BT 2.0 접속 링크를 설정하고 단계 346에서 상위 계층에 BT 2.0 접속 링크를 알린다. 상기 슬레이브 장치와 상기 마스터 장치간의 BT 2.0 링크는 참조번호 348로 표시된 바와 같이, 그것이 실행가능한 한 유지된다.
도 9a 및 도 9b는 마스터 장치에 의해 실행되는 일련의 단계들을 도시한 흐름도들이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 초기에 상기 마스터 장치는 참조번호 360으로 표시된 바와 같이, BT 1.0 방식으로 슬레이브 장치와 접속된다. 단계 362에서 BT 2.0 접속 링크를 설정할 것을 요청하는 LMP_BT2.0_요청 PDU를 슬레이브 장치로부터 수신한 후, 상기 마스터 장치는 단계 364에서 그것이 BT 2.0 접속 링크를 지원할 수 있는지 그리고 상기 슬레이브 장치에 어떻게 응답할 것인지를 결정한다. 단계 366에서 요청하는 슬레이브 장치로 송신될 응답에 관하여 3가지 가능성이 존재한다: a) 상기 응답은 상기 마스터 장치가 적어도 당분간, BT 2.0 접속 링크를 지원할 수 없다는 것을 나타내는 LMP_불수용 PDU이다; b) 상기 응답은 LMP_수용_설정 PDU이다; 그리고 c) 상기 응답은 LMP_수용_개시 PDU이다. 가능성 (a)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브 장치와 상기 마스터 장치간의 BT 1.0 링크가 참조번호 368로 표시된 바와 같이, 유지되거나 재-설정된다. 가능성 (b)가 발생하는 경우, 상기 마스터 장치는 단계 370에서 상기 요청하는 슬레이브 장치에 링크 설정 매개 변수들을 제공하고 단계 372에서 상위 계층에 BT 2.0 접속 링크를 알린다. 상기 슬레이브 장치와 상기 마스터 장치간의 BT 2.0 링크는 참조번호 374로 표시된 바와 같이, 그것이 실행가능한 한 유지된다. 가능성 (c)가 발생하는 경우, 상기 마스터 장치는 채널 측정 절차를 수행하기 위한 측정 매개 변수들을 상기 요청하는 슬레이브 장치에 제공하고, 상기 프로세스는 도 9b에서 계속된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 요청하는 슬레이브 장치로 상기 LMP_수용_개시 PDU를 발송한 후, 상기 마스터 장치는 단계 380에서 상기 요청하는 슬레이브 장치로부터 LMP_측정_보고 PDU에 포함된 측정 결과들을 기다린다. 상기 측정 결과들에 기초하여, 상기 마스터는 단계 382에서 다음 행동 방침을 결정해야 한다. 단계 384에서 상기 마스터 장치에 의해 행해진 결정에 관하여 3가지 가능성이 존재한다: a) 상기 마스터는, 상기 요청하는 슬레이브 장치에 의해 측정된 채널 상태들에 기초하여, 상기 요청된 BT 2.0 접속 링크를 상기 마스터가 지원할 수 없다는 것을 나타내기 위하여 LMP_불수용 PDU를 상기 슬레이브 장치로 송신한다; 또는 b) 상기 마스터는 링크 설정 매개 변수들을 제공하기 위하여 상기 요청하는 슬레이브 장치로 LMP_수용_설정 PDU를 송신한다. 가능성 (a)가 발생하는 경우, 상기 슬레이브와 상기 마스터간의 BT 1.0 링크가 참조번호 386으로 표시된 바와 같이, 유지되거나 재-설정된다. 가능성 (b)가 발생하는 경우, BT 2.0 접속 링크가 단계 388에서 설정되고 단계 390에서 상위 레벨은 BT 2.0 접속 링크를 통지받는다. 상기 슬레이브 장치와 상기 마스터 장치간의 BT 2.0 링크는 참조번호 392로 표시된 바와 같이, 그것이 실행가능한 한 유지된다.
BT 2.0 접속 링크의 설정이 슬레이브 장치에 의해 요청될 때 도 8a 내지 도 9b가 슬레이브 장치와 마스터 장치의 흐름도들을 도시한다는 것은 주목되어야 한다. 유사한 방식으로, 상기 마스터 장치는 상기 피코넷내의 어떤 슬레이브 장치와도 BT 2.0 접속 링크를 개시할 수 있다.
도 1b와 관련하여 설명된 바와 같이, 상기 요청하는 슬레이브 장치(S2)가 I 측정을 수행할 때, 그것은 슬레이브-마스터 전송 자체 및/또는 그것의 스펙트럼 누설을 측정하는 것을 회피한다. 따라서, 상기 슬레이브-마스터 주파수 채널 및 측정될 주파수간의 적합한 주파수 오프셋이 사용된다. 바람직하기로는, 상기 주파수 오프셋 값은 인접 채널들상에서 전송된 전력 누설이 상기 측정 결과들에 중대한 영향을 미치지 않도록 충분히 높다. 예시적인 채널 측정 주파수들이 도 10에 도시된다. 도시된 바와 같이, 홀수-번호 지정된 타임 슬롯들은 반송파 전력 C 측정들이 행해진 마스터-슬레이브 슬롯들이고, 짝수-번호 지정된 타임 슬롯들은 간섭 및 노이즈 I 레벨들이 측정된 슬레이브-마스터 슬롯들이다. 각 슬레이브-마스터 슬롯에서 I 측정을 위해 사용된 채널은 현재의 호핑 시퀀스에서 슬레이브-마스터 주파수로부터 4채널만큼 오프셋된다. 도 10은 단일-슬롯 프레임들상에서 패킷 전송을 위한 슬레이브-마스터 슬롯동안 I 측정 주파수를 선택하는 가능한 방법을 도시한 것이다.
다중-슬롯 패킷 전송에 있어서, 특정의 오프셋 계산이 I 측정 채널로서 슬레이브-마스터 슬롯들을 측정하는 것을 막는데 사용된다. 도 11a 및 도 11b는 5 타임 슬롯들을 점유하는 패킷들에 대한 호핑 시퀀스를 도시한 것이다. 도 11a에서, 마스터-슬레이브 슬롯들의 주파수는 f1이고, 반면에, 슬레이브-마스터 슬롯의 주파수는 f6이다. 예를 들어, f6및 f1양자와 상이한 측정 주파수로서를 사용하는 것이 가능하다. 마찬가지로 도 11b에서, 마스터-슬레이브 슬롯의 주파수는 f1이고, 반면에 슬레이브-마스터 슬롯들의 주파수는 f2이다. 예를 들어, f2및 f1양자와 상이한 측정 주파수로서를 사용하는 것이 가능하다.
도 12a 및 도 12b는 3 타임 슬롯들을 점유하는 패킷들에 대한 호핑 시퀀스를도시한 것이다. 도 12a에서, 제1 마스터-슬레이브 슬롯들의 주파수는 f1이고, 반면에 다음 슬레이브-마스터 슬롯의 주파수는 f4이다. 예를 들어, f4및 f1양자와 상이한 측정 주파수로서를 사용하는 것이 가능하다. 마찬가지로 도 12b에서, 제1 마스터-슬레이브 슬롯의 주파수는 f1이고, 반면에 다음 슬레이브-마스터 슬롯들의 주파수는 f2이다. 예를 들어, f2및 f1양자와 상이한 측정 주파수로서를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 상황은 더 복잡해질 수 있다. fa를 다중-슬롯 패킷의 가능한 제1 주파수라하고 fc를 현재의 호핑 주파수라 하며, 상기 I 측정 채널의 주파수를 상기 현재의 호핑 주파수로부터 10MHz인 fb라 하자. 상기 10MHz 주파수 오프셋은 수신기의 이미지 주파수가 실제 주파수와 일치하지 않는다는 것을 보장하기 위한 것인데, 이것은 상기 이미지 주파수에서의 한정된 저지(rejection)가 상기 측정 결과들에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
상기 ISM 대역의 79개의 이용가능한 채널들내에서,인 경우, 우리는 fb= fc+ 10을 사용할 수 있다. 그렇지 않으면, fb의 가능한 값이 다음 수학식으로부터 결정된다:
여기에서,
일찍이 설명된 바와 같이, 바람직한 측정 해상도는 1MHz이다. 채널 측정들이완료된 후, 79개의 C 값들 및 79개의 I 값들이 존재하고, 각 주파수 채널에 대해 하나의 C 및 하나의 I 값이 존재한다. 동일한 채널이 여러번 측정될 수 있기 때문에 이들 값들은 어떤 양의 측정된 C 및 I 값들에 대해 보통 평균화된다. 상기 측정 결과들의 평균화는 측정동안(연속적인 평균화) 또는 측정후에 수행될 수 있다. C 값에 대한 평균화 절차가 아래에 표시된다:
여기에서 N은 측정값들의 수이고 평균화는 상기 79개의 채널들 각각에 대해 수행된다. 평균화가 전체 대역에 걸쳐 수행되는 경우,
여기에서 N은 상기 79개 채널들 각각에 대한 측정값들의 수이다.
상기 I 측정 결과들은 유사한 방법으로 평균화된다. 그러나, 전체 대역에 걸친 평균화는 사용되지 않는다. 전체 대역에 걸친 반송파 전력 C의 평균화는 전체 대역이 사용되지 않음을 의미한다. 전체 대역에 걸친 상기 반송파 전력 C의 평균화는 최선의 채널 배치의 선택이 I 측정에만 근거함을 의미한다. 이 경우, C 측정들은 필요하지 않다. 이 접근 방법은 실제로 바람직한 고속 페이딩을 무시한다. 고속 페이딩에 의해 야기된 노치들(notches)은 전파(propagation) 환경에서 심지어 약간의 변경들이 존재하는 경우 그들의 위치들을 아주 신속히 변경하고, 따라서 그들의 위치들은 최적의 채널 배치가 고려될 때에 의존해서는 안된다. 대안적으로, I 상태들을 측정하는 것이 가능한데 이것은 그들이 아마도 채널 배치에 만족할만한 결과들을 제공하기 때문이다.
전형적인 절차로서, 동일한 채널들로부터의 다수의 측정된 C 및 I 값들이 매개 변수화되는데, 이것은 이 양이 이용가능한 측정 및 접속 초기화 시간 요건들에 의존하기 때문이다. 예를 들어, 채널당 10 측정들을 행하는 것이 요구되는 경우, 측정을 위해 필요한 시간은 10×79×0.001250s=0.98s에 의해 주어진다. 측정된 C 및 I 값들의 정확도는 수신기 RSSI 측정 정확도에 의존한다. RSSI 측정의 64dB 동작 범위(dynamic range)의 예가 도 13에 도시된다.
상기 RSSI 측정 해상도에 따라, C 및 I 값들을 제공하는데 필요한 비트들의 요구되는 양이 추정된다. 예를 들어, 3dB 해상도가 존재하는 경우, RSSI 측정의 전체 동작 범위는 22 레벨들로 분할될 수 있다. 따라서, 모든 레벨들이 제공될 수 있도록 최소 5비트가 사용된다. 측정된 I 값들과 함께, 4비트의 데이터만을 사용하는 것이 가능한데, 이것은 어떤 레벨 위의 상기 I 값들이 제기될 가치가 없을 수 있기 때문이다. 이러한 고 레벨들에서, 간섭하는 소스는 너무 강할 수 있고 보통 상기 C값이 무엇인지에 상관없이 채널 선택을 위해 상기 C/I 율을 너무 적게 할 수 있다. C 및 I 측정을 위한 가능한 값들이 표 2에 제공된다.
가능한 C 및 I 비트 벡터들
RSSI 레벨 C를 위한가능한 비트 벡터(5비트) I를 위한가능한 비트 벡터(4비트)
-20 00000
-23 00001
-26 00010
-29 00011
-32 00100
-35 00101
-38 00110 0000
-41 00111 0001
-44 01000 0010
-47 01001 0011
-50 01010 0100
-53 01011 0101
-56 01100 0110
-59 01101 0111
-62 01110 1000
-65 01111 1001
-68 10000 1010
-71 10001 1011
-74 10010 1100
-77 10011 1101
-80 10100 1110
-83 10101 1111
따라서, 필요한 데이터 패킷 크기는 9×79=711 비트일 것이다. 이 패킷 크기는 DM3/DH3 ACL 패킷 유형이 요구된다는 것을 나타낸다. 그러나, 단일-슬롯 패킷 유형들이 전송시 사용될 수 있도록 측정 데이터를 구성하는 것이 가능하다. 실제로, 이것은 136-216 비트(DM1/DH1)의 데이터 패킷을 나타낸다. 이 경우, 상기 측정 데이터는 예를 들어, 모든 측정된 C 및 I 값들 대신에, 9-12 최하위 값들 및 대응하는 C 값들이 보고되도록, 분류되어야 한다. 상기 C 및 I 정보가 어떤 주파수 채널들에만 할당될 때, 연관된 주파수 정보가 또한 보고된 C 및 I 값들과 함께 통지되어야 한다는 것은 주목되어야 한다. 상기 ISM내의 79개 주파수들은 통지하기 위하여 7 비트의 데이터를 필요로 한다. 데이터 백색화 및 부호화 이전의 데이터 패킷 포맷의 예는 도 6에 도시된 바와 같이, LMP_측정_보고 PDU에 도시된다.
DH1 패킷은 C, I 및 주파수 값들을 포함하는 12개의 측정된 유닛들까지를 포함할 수 있는데 이것은 아무런 부호화도 사용되지 않기 때문이다. DM1 패킷은 9개의 측정된 유닛들만을 포함하는데 이것은 2/3 부호화가 사용되기 때문이다. 보고 포맷의 요약이 표 3에 도시된다. 이 보고 포맷은 LMP_수용_개시 PDU를 갖는 마스터 장치에 의해 정의될 수 있다.
요구되는 보고 페이로드 유형들
보고 포맷 필요한 비트의 양 필요한 페이로드 유형
완전 측정 9 ×79 = 711 DM3/DH3
하나만 보고 4 ×79 = 316 DM3/DH3
12개의 최선의 채널들 (9 + 7) ×12 = 192 DM1/DH1
상기 측정 결과들은 상기 채널 측정 해상도와 상이할 수 있는 BT 2.0 채널을 고려하는 것이 가능하도록 채널 윈도화(channel windowing)에 의해 추가로 처리될 수 있다. 채널 윈도화를 위한 윈도는 예를 들어, 1MHz 해상도의 측정 데이터를 통해 원래 슬라이딩된 슬라이드 평균 윈도일 수 있다. 상기 슬라이딩 윈도의 폭은 예를 들어, BT 2.0 채널들의 채널 대역폭과 동일할 수 있다. 채널 측정들에서 사용되는 채널 윈도화의 예가 도 14에 도시된다. 또한 요망되는 경우, 인접 채널들 또는 전체 채널 세트를 위해 상이한 가중치를 사용하는 것이 가능하다. 채널 선택 필터링 때문에, 인접 채널들에서의 간섭은 보통 사용중인 채널들에서의 간섭만큼 중요하지 않다. 도 14에 있어서, 채널 윈도화에 의해 처리되는 상기 I 값은
로 표시되는데,
여기에서 N은 채널 윈도화가 수행되는 주파수 채널들의 수이다. N=4일 때, s2는 예를 들어, f2, f3, f4및 f5의 채널-윈도화 평균 값이다. 도 14에 도시된 바와 같이, s0은 최저 레벨의 간섭을 갖는다. 따라서, 채널들 f0, f1, f2및 f3중 어떤 하나의 채널이 BT 2.0 전송을 위해 사용될 수 있는데 이것은 s0이 이러한 채널들에서의 간섭의 합이기 때문이다. 이러한 이유로, 채널 76 이후의 간섭의 합은 이용가능하지 않다.
도 15는 적응 전송 채널들의 할당을 위한 시스템(20)을 도시한 블록도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(20)은 피코넷에서 전자 장치들에 포함된 복수의 메카니즘들을 포함한다. 특히, 슬레이브 장치(30)는 BT 2.0 접속 링크의 설정을 요청하는 요청(200)(도 1a 참조)을 마스터 장치(40)로 송신하기 위한 요청 메카니즘(32)을 포함한다. 상기 마스터 장치는 적어도 요청시 BT 2.0 접속 링크를 지원할 수 있는지를 결정하기 위한 결정 메카니즘(42)을 포함한다. 상기 슬레이브 장치는 채널 측정들을 위한 메카니즘(34) 및 상기 측정 결과들을 처리하고 상기 측정 결과들을 상기 마스터 장치에 보고하기 위한 메카니즘(36)을 더 포함한다. 바람직하기로는, 상기 슬레이브 장치는 또한 상기 마스터 장치가 상기 요청에 응답하지 못하는 것을 인지하기 위한 메카니즘(38)을 포함한다. 또한 상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치 양자는 그들간에 BT 2.0 또는 BT 1.0 접속 링크를 설정하기 위한 메카니즘(50)을 포함한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 도 1b에서의 응답(202) 및 도 1c에서의 응답(204)과 같은, 다른 메시지들(230)이 또한 하나의 장치에서 다른장치로 송신될 수 있다.
본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명되었을지라도, 본 발명의 형태 및 상세에서 상기한 변경과 다양한 다른 변경들, 생략들 및 일탈이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것은 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims (16)

  1. 무선 주파수 대역내에 복수의 주파수 채널들을 갖는 통신 네트워크에서 마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치들 간에 접속 링크를 설정하기 위한 방법으로서, 상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치들간의 상기 접속 링크들이 주파수-호핑 방식으로 수행될 수 있는 방법에 있어서,
    상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치들 중 적어도 하나 간에 비-주파수-호핑 접속 링크의 설정을 요청하는 링크 요청을 상기 마스터 장치로 송신하는 단계;
    상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 있는 경우 요청된 바와 같은 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 설정하는 단계; 및
    상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 없는 경우 상기 주파수-호핑 방식으로 상기 접속 링크를 설정하거나 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택하도록 하기 위하여 채널 상태를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 채널 상태는 상기 채널의 반송파 전력과 상기 접속 링크에 영향을 미치는 간섭 및 노이즈 레벨들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 채널 상태의 측정은 상기 마스터 장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 채널 상태의 측정은 상기 슬레이브 장치들 중 적어도 하나의 슬레이브 장치에 의해 수행되는 것을 특징으로 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 슬레이브 장치들 중 적어도 하나의 슬레이브 장치가 측정 매개 변수들에 기초하여 상기 채널 상태를 측정하도록 허용하기 위하여 측정 시간 및 측정될 주파수들을 포함하는 복수의 측정 매개 변수들을 상기 슬레이브 장치들 중 적어도 하나의 슬레이브 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 채널 상태 측정의 결과들을 보고하는 측정 보고서를 상기 마스터 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위해 사용될 주파수를 포함하는 복수의 채널 매개 변수들을 상기 슬레이브 장치들 중 적어도 하나의 슬레이브 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 채널 매개 변수들은 변조 부호율(modulation code rate)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 채널 매개 변수들은 서비스 품질 요건을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 있는 경우 상기 마스터 장치는 상기 주파수-호핑 방식에서의 자신의 마스터 장치 역할을 포기하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 마스터 장치가 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 위한 통신 채널을 선택할 수 있는 경우 상기 마스터 장치는 상기 주파수-호핑 방식에서의 자신의 마스터 장치 역할을 포기할 필요가 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 링크 요청은 링크 관리 프로토콜 프로토콜 데이터 유닛으로서 상기 슬레이브 장치들 중 적어도 하나의 슬레이브 장치에 의해 발송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 무선 주파수 대역내에 복수의 주파수 채널들을 갖는 통신 네트워크에서 마스터 장치와 복수의 슬레이브 장치들 간에 접속 링크를 설정하기 위하여 전송 채널들의 적응 할당을 위한 시스템으로서, 상기 마스터 장치와 상기 슬레이브 장치간의 상기 접속 링크가 주파수-호핑 방식으로 수행될 수 있는 시스템에 있어서,
    상기 슬레이브 장치가 상기 마스터 장치에게 비-주파수-호핑 방식으로 접속 링크를 위한 채널을 할당할 것을 요청하기 위한 메카니즘;
    상기 마스터 장치가 상기 요청된 채널을 할당할 수 있는지를 결정하기 위한 메카니즘;
    상기 마스터 장치가 상기 요청된 채널을 할당할 수 있는 경우 상기 할당된 채널상에서 상기 마스터 장치와 상기 요청하는 슬레이브 장치간에 상기 비-주파수-호핑 접속 링크를 설정하기 위한 메카니즘; 및
    상기 마스터 장치가 상기 요청된 채널을 할당할 수 없는 경우 상기 마스터 장치와 상기 요청하는 슬레이브 장치간에 주파수-호핑 접속 링크를 설정하거나 유지하기 위한 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 마스터 장치가 상기 적응 채널을 할당할 수 있는지를 나타내는 상기 마스터 장치로 송신된 상기 요청에 응답하는 상기 마스터 장치로부터의 응답을 상기 슬레이브 장치가 수신하지 못하는 경우, 상기 슬레이브 장치가 상기 주파수-호핑 접속 링크를 유지하기 위한 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 마스터 장치는 상기 주파수 채널들의 반송파 전력과 상기 적응 채널에 영향을 미칠 수 있는 간섭 및 노이즈 레벨들을 포함하는 채널 상태에 기초하여 상기 적응 채널을 할당하고, 상기 시스템은 상기 채널 상태를 측정하기 위한 메카니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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