KR20050027022A

KR20050027022A - 하이브리드 초광대역 - 블루투스 무선에서의 재송 요구를위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20050027022A
Application number: KR1020040071568A
Authority: KR
Inventors: 살로카넬주하; 카아자해럴드; 팔린아르토; 옥사넨마르꾸에이.
Original assignee: 노키아 코포레이션
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2005-03-17
Also published as: EP1515473A3; US20050058107A1; US7499674B2; CN1638322A; EP1515473A2

Abstract

초광대역(UWB) 통신에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하는 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 상기 방법 및 시스템은 제1 무선 통신 링크 및 제2 무선 통신 링크를 통해 통신을 수행하는 것이 가능하다. 제1 무선 통신 링크는 UWB 전송 링크이고 상기 제2 무선 통신 링크는 UWB 전송 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 다른 유형의 무선 통신 링크이다.

Description

하이브리드 초광대역 - 블루투스 무선에서의 재송 요구를 위한 방법 및 시스템{Method and system for repeat request in hybrid ultra wideband - bluetooth radio}

관련 출원들

(1) 본원과 동일자로 출원되었으며, 전체적으로는 본원에 참조로서 병합된, 발명의 명칭이 "무선 통신 링크를 확립하기 위한 방법 및 시스템(Method And System For Establishing A Wireless Communications Link)"인 미국 특허출원 제 호(대리인 문서 제4208-4144호(NC 28897)).

(2) 본원과 동일자로 출원되었으며, 전체적으로는 본원에 참조로서 병합된, 발명의 명칭이 "무선 통신 네트워크에서 확인 응답을 처리하기 위한 방법 및 장치(Method And System For Processing Acknowledgments In A Wireless Communica-tions Network)"인 미국 특허출원 제 호(대리인 문서 제4208-4145호(NC 28903)).

(3) 본원과 동일자로 출원되었으며, 전체적으로는 본원에 참조로서 병합된, 발명의 명칭이 "고속 데이터 다운로드를 위한 전용 메모리 스틱을 지니는 초광대역/저전력 통신 - 시스템, 방법 및 프로그램 생성물(Ultra Wideband/Low Power Comm-unication Having A Dedicated Memory Stick For Fast Data Downloads - Systems, Methods And Products)"인 미국 특허출원 제 호(대리인 문서 제4208-4146호(NC 28868)).

본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로 기술하면, 본 발명은 개별 통신 링크들을 이용하여 데이터 전송 및 오류 제어를 수행하기 위한 기법에 관한 것이다.

2002년에 미국 연방 통신 위원회(Federal Communications Commission; FCC)의 인가를 얻은 이래로, 초광대역(ultra wideband; UWB) 기법은 장치들이 비교적 높은 데이터 속도로 정보를 교환하는 것을 허용하기 때문에 단거리 무선 통신에 대한 매력적인 해결 방안이 되었다.

비록 단거리 네트워크용 UWB 시스템이 비교적 신규하다 하더라도, 이같은 전송 기법은 수 십년전부터 공지되어 왔다. 사실상, 하인리히 헤르쯔(Heinrich Hertz )가 1887년에 무선파들을 발견했을 때, 최초의 무선 전송이 UWB 기법에 의해 이루어졌다. 이러한 발견은 초기의 UWB 무선으로서 가시화될 수 있는 스파크 갭 송신기를 통해 이루어졌다. 나중에, 그러한 송신기는 넓은 스펙트럼 전송을 방출하였기 때문에 금지되었다.

현재의 FCC 규정은 3.1 및 10.6 GHz 사이의 주파수 대역에서 통신 목적을 위한 UWB 전송을 허용한다. 그러나, 그같은 전송을 위해, 스펙트럼 밀도는 -41.3 dBm/MHz 이하에 있어야 하며, 이용된 대역폭은 500 MHz보다 높아야 한다.

이같은 요건들을 수행할 수 있는 UWB 전송 기법이 많이 존재한다. 통상적이고도 실제적인 UWB 기법은 임펄스 무선(impulse radio; IR)이라 지칭된다. IR에서, 데이터는 갭들당 시간으로 분리되는 짧은 기저대역 펄스들을 이용함으로써 전송된다. 따라서, IR은 반송파 신호를 사용하지 못한다. 이같은 갭들은 IR을 종래의 연속파 무선들보다 다중경로 전파 문제에 대하여 보다 많은 면역성이 있게 한다. RF 게이팅은 임펄스가 게이트된 RF 펄스이게 하는 특정 유형의 IR이다. 이같은 게이트된 펄스는 특정 펄스 형상을 지니는 시간 영역에서 마스크된 사인파이다.

IR 전송은 비교적 단순한 송신기 설계를 용이하게 하는 데, 이는 기본적으로 펄스 생성기 및 안테나를 필요로 한다. 이러한 설계는 반드시 전력 증폭기를 필요로 하지 않는 데, 그 이유는 전송 전력 요구가 적기 때문이다. 그 외에도, 이같은 설계는 일반적으로 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator; VCO) 및 믹서와 같은 변조 요소들을 필요로 하는 데, 그 이유는 임펄스들이 기저대역 신호들이기 때문이다.

일반적으로, IR 수신기 설계들은 이들에 대응하는 송신기 설계들보다 복잡하다. 그러나, 이같은 설계들은, 중간 주파수(IF) 신호들 또는 필터들을 이용하지 않는 것이 전형적이기 때문에, 종래의 수신기 설계들보다 훨씬 단순하다. 그러나, 스펙트럼 요건들을 수행하기 위하여, IR 임펄스들은 매우 짧은 지속 시간(예컨대, 수 나노초)이여야 한다. 이러한 요건은 수신기 타이밍 정밀도에 따라 엄격한 타이밍 요구들을 수행한다. 이같은 요구들의 수행은 또한 정확한 시간 분해능 및 위치 지정 능력들을 IR 수신기에 제공할 수 있다.

비록 UWB가 무선 매체를 통해 높은 전송율을 제공하고는 있지만, 이같은 데이터 전송의 신뢰도는 다른 전송 해결 방안들의 경우에 논쟁중에 있다. 따라서, 신뢰성있는 데이터 전송을 보장하기 위해 자동 재송 요구(Automatic Repeat reQuest; ARQ) 메카니즘과 같은 오류 제어 스킴 또는 메카니즘을 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 이같은 해결 방안은 동일한 UWB 무선을 이용하는 개별 ARQ 메시지들의 구현을 수반하고 결과적으로 이용가능한 비트율을 감소시킨다. UWB가 낮은 T_X 전력을 이용하기 때문에, 전송 오류의 발생은 또한 일반적일 수 있으며, 이로 인해 수많은 재전송들이 초래될 수 있다.

기존의 FCC 규정에 의해 요구된 점은, 수신기와 관련될 경우에 단지 UWB 가능 장치만이 UWB 신호들을 전송할 수 있다는 것이다. 엄격히 말하면, 이같은 규정은 장치들이 UWB 접속을 설정할 목적으로 UWB 전송을 보내지 못하게 한다. 따라서, 장치들은 UWB 링크를 확립하는 데 필요한 정보 및 매개변수들을 교환하는 교호 전송 기법들을 사용할 필요가 있을 수 있다.

다른 단거리 네트워크가 존재하지만 UWB에 의해 제공되는 높은 데이터 속도를 제공하지는 못한다. 그 중 하나의 네트워크가 블루투스이다. 블루투스는 원래 케이블 대체로서 의도된 단거리 무선 네트워크를 정의한다. 이는 하나의 장치가 마스터 장치로서 언급되는 경우에, 8개에 이르는 장치의 애드혹 네트워크를 형성하는 데 사용될 수 있다. 다른 장치들은 슬레이브 장치들로서 언급된다. 상기 슬레이브 장치들은 상기 마스터 장치와, 그리고 상기 마스터 장치를 통해 서로와 통신할 수 있다. 2001년 2월 22일자 블루투스 특정분야 소집단(Bluetooth Special Interest Group), 블루투스 시스템의 사양(Specification Of The Bluetooth System), 볼륨 1 및 2, 코어 및 프로파일들: 버전 1.1에는 블루투스 장치 동작 및 통신 프로토콜의 원리들이 언급되어 있다. 이러한 문헌은 전체적으로 본원에 참조로서 병합된다. 상기 장치는 공업용, 과학용, 및 의료용(Industrial, Scientific, and Medical; ISM) 어플리케이션에 의해 범용으로 예약된 2.4 GHz 무선 대역에서 동작한다. 블루투스 장치들은 다른 블루투스 장치들을 이들의 통신 거리 내에서 찾아내고 이들이 어떤 서비스들을 제공하는 지를 알아내도록 설계된다.

본 발명의 한 목적은 초광대역에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 한 목적은 이동 환경에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 한 목적은 무선 통신 장치에 의해 수행되는 초광대역(UWB) 통신에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하는 방법을 구현하기 위한 처리 명령어들로 부호화된 컴퓨터 판독가능 매체를 제공하는 것이다.

초광대역(UWB)에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하기 위한 방법 및 시스템이 제공되어 있다. 상기 방법 및 시스템은 제1 통신 링크 및 제2 통신 링크를 통해 통신을 확립 및 수행하는 것이 가능하다. 제1 무선 통신 링크는 UWB 전송 링크이며 제2 무선 통신 링크는 UWB 전송 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 다른 유형의 무선 통신 링크이다.

상기 오류 제어 데이터는 자동 재송 요구(ARQ) 데이터일 수 있다. 상기 ARQ 데이터는 패킷 유형, 블록 번호, 시퀀스 번호 및 다수의 시퀀스 번호를 식별하는 확인 응답(Acknowledgement; ACK) 데이터를 포함할 수 있다.

UWB 데이터 전송은 적어도 하나의 블록으로 분할될 수 있다. 상기 블록은 시퀀스 번호, 실제 데이터 및 오류 정정 필드를 포함하는 적어도 하나의 데이터 필드; 및 상기 블록 내에서 다수의 데이터 필드들을 식별하는 정보, 상기 데이터 필드들의 길이를 식별하는 정보, 최종 데이터 필드의 길이를 식별하는 정보, 블록 번호, 연속 비트 및 오류 정정 필드를 포함하는 헤더 부분을 포함할 수 있다. UWB 전송은 현재 데이터 블록의 평가에 따라 후속 블록들의 전송에서 상기 데이터 필드들의 길이를 변경함으로써 UWB 전송 링크의 링크 품질에 따라 적응가능할 수 있다.

UWB 통신 링크는 연속해서 페이로드 데이터를 전송할 수도 있고, 단방향일 수도 있으며, 2개 또는 그 이상의 장치들 간의 통신 기능을 제공할 수도 있다.

UWB 통신 링크에 대한 오류 제어 처리는 제1 및 제2 통신 링크 중 다른 하나의 통신 링크를 통해 수신된 오류 제어 데이터에 따라 수행될 수 있다.

제2 무선 통신 링크는 블루투스(BT) 통신 링크와 같은 단거리 통신 링크일 수도 있고, 그리고/또는 상기 제1 무선 통신 링크보다 상당히 낮은 데이터 속도로 데이터를 전송할 수도 있다.

다른 한 실시예에 있어서, 이동 환경에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하기 위한 방법 및 시스템이 제공되어 있다. 상기 방법 및 시스템은 제1 무선 통신 링크 및 제2 무선 통신 링크를 제공하고, 상기 제1 무선 통신 링크의 오류 제어 데이터를 전송하도록 상기 제2 무선 통신 링크를 구성한다. 상기 제1 무선 통신 링크는 상기 제2 무선 통신 링크보다 상당히 높은 데이터 속도로 통신을 가능하게 한다.

상기 제2 무선 통신 링크는 양방향 오류 제어 데이터 오버헤드를 전송하는 것을 상기 제1 무선 통신 링크로부터 덜어줄 수 있다. 오류 제어 데이터는 자동 재송 요구(ARQ) 데이터일 수 있다. 상기 ARQ 데이터는 패킷 유형, 블록 번호, 시퀀스 번호 및 다수의 시퀀스 번호를 식별하는 확인 응답(ACK) 데이터를 포함할 수 있다.

다른 한 실시태양에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체는 무선 통신 장치에서 구체화될 수 있는 컴퓨터 시스템에 의해 수행되도록 초광대역(UWB) 통신에서나 또는 이동 환경에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하는 것과 같은 본 발명의 여러 방법 및 기능들을 구현하기 위한 처리 명령어들로 부호화될 수 있다.

도면들에서, 동일한 참조부호들은 일반적으로 동일, 기능적으로 유사, 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다. 한 요소가 먼저 나타나게 되는 도면은 참조부호에서 맨좌측 숫자(들)로 표시된다. 이하에서는, 본 발명이 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

동작 환경

본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명이 사용될 수 있게 하는 환경을 설명하는 것이 도움이 될 것이다. 따라서, 도 1은 무선 통신 장치(110,120)들을 포함하는 동작 환경을 보여주는 도면이다.

장치(110,120)들은 적어도 2개의 서로 다른 유형들의 단거리 무선 링크들을 통해 무선 통신에 종사하는 것이 가능하다. 예를 들면, 장치(110,120)들은 블루투스 링크(들)(140) 및 UWB 링크(들)(130) 모두를 지원할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(110)는 UWB 송수신기(112) 및 안테나(114) 및 블루투스 송수신기(116) 및 안테나(118)를 포함할 수 있으며, 장치(120)는 UWB 송수신기(122) 및 안테나(124) 및 블루투스 송수신기(126) 및 안테나(128)를 포함할 수 있다. 적외선(Infra Red), WPAN, 셀룰러 등과 같은 다른 단거리 또는 장거리 무선 통신 링크가 또한 지원될 수 있다.

장치(110,120)들 각각은 통신 가능 구역에 의해 정의되는 통신 거리를 지닌다. 도 1의 환경에서, 장치(110,120)들은 UWB 및 블루투스 통신 모두를 수행하기 위한 서로의 통신 거리들 내에 존재한다. 따라서, 제1 무선 통신 링크(140) 및 제2 통신 링크(130)는 장치(110,120)들 사이에 확립되어 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 이같은 링크들은 서로 다른 유형의 링크들일 수 있다. 예를 들면, 제1 무선 통신 링크(140)는 블루투스 링크 또는 채널(이하 블루투스 링크 또는 BT 링크라 지칭함)일 수 있지만, 제2 무선 통신 링크(130)는 UWB 링크 또는 채널(이하 UWB 링크라 지칭함)일 수 있다.

본 발명의 일 실시태양에 의하면, 제1 장치(110) 및 제2 장치(120)는 제2 무선 통신 링크(들)(130)를 통해 페이로드 데이터와 같은 데이터를 전송할 수 있으며, 제1 무선 통신 링크(들)(140)의 오류 제어 처리를 위해 오류 제어 데이터와 같은 제어 데이터를 전송할 수 있다. 이같은 오류 제어 데이터는 예를 들면, 자동 재송 요구(ARQ)스킴 또는 메카니즘에서 이용되는 재전송 제어 데이터를 포함할 수 있다. 다른 유형들의 데이터는 또한 원하는 경우 제1 무선 통신 링크(들)(140)를 통해 전송될 수 있다. 제2 무선 통신 링크(130)를 통한 데이터 전송은 일방향성 또는 양방향성일 수 있다.

비록 위에서 언급된 내용이 2개의 장치들 간의 통신 구현예를 언급하고는 있지만, 데이터(예컨대, 페이로드 데이터) 및 제어 데이터를 전송하기 위한 개별 링크들 또는 채널들을 이용하는 통신 장치가 멀티캐스트 환경에서와 같은 다수의 장치들 간의 통신에서 이용될 수 있다. 본 발명의 방법 및 장치를 이용하도록 수정될 수 있는 멀티캐스트 환경의 일례는 본원과 동일자로 출원되었으며, 발명의 명칭이 "무선 통신 네트워크에서 확인 응답을 처리하기 위한 방법 및 장치(Method And System For Processing Acknowledgements In A Wireless Communications Network)"인 미국 특허출원 제 호(대리인 문서 제4208-4145호)에 언급되어 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 이러한 출원은 전체적으로 본원에 참조로서 병합된다. 멀티캐스트 환경에서, 데이터는 UWB 전송을 통해 하나 또는 그 이상의 원격 시스템들에 전송될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 BT 링크들은 이같은 원격 시스템들에의 (UWB 전송을 위한) 제어 데이터의 전송을 위해 이용될 수도 있다.

무선 통신 장치

도 2는 장치(110,120)들용으로 사용될 수 있는 무선 통신 장치 아키텍쳐의 일례를 보여주는 블록선도이다. 비록 이같은 아키텍쳐가 블루투스 및 UWB 통신의 문맥에서 언급되고는 있지만, 다른 무선 통신 기법들을 통해 이용될 수 있다.

도 2의 장치 아키텍쳐는 블루투스 세그먼트(210), 및 UWB 세그먼트(230)에 연결된 호스트(202)를 포함한다. 호스트(202)는 사용자 어플리케이션들 및 상위 프로토콜 계층을 포함하는 기능들에 대한 의무 이행 능력을 지니고, 블루투스 세그먼트(210) 및 UWB 세그먼트(230)는 하위 계층 프로토콜들에 대한 의무 이행 능력을 지닌다. 보다 구체적으로 기술하면, 블루투스 세그먼트(210)는 다른 장치들과의 블루투스 전용 통신에 대한 의무 이행 능력을 지니고, UWB 세그먼트(230)는 다른 장치들과의 UWB 전용 통신에 대한 의무 이행 능력을 지닌다.

비록 UWB 전송이 UWB 접속을 설정하는 데 이용될 수 있다 하더라도, 다른 한 통신 링크 또는 채널은 UWB 접속을 확립하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 블루투스 세그먼트(210)는 어떤 UWB 신호도 전송하지 않고서도 UWB 링크를 확립하는 데 사용될 수 있다. 이같은 링크를 설정하기 위한 기법은 본원과 동일자로 출원되었으며, 발명의 명칭이 "무선 통신 링크를 확립하기 위한 방법 및 시스템(Method and System for Establishing a Wireless Communications Link)"인 미국 특허출원 제 호(대리인 문서 제4208-4144호)에 언급되어 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 이러한 출원은 전체적으로 본원에 참조로서 병합된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 블루투스 세그먼트(210)는 호스트 제어기 인터페이스(host controller interface; HCI; 212), 링크 관리자(214), 링크 제어기(216), 블루투스 송수신기(218), 및 안테나(220)를 포함한다.

링크 관리자(214)는 블루투스 링크 설정, 보안 및 제어에 관한 기능들을 수행한다. 이같은 기능들은 원격 장치들에 있는 대응하는 링크 관리자들을 찾아내고 링크 관리자 프로토콜(link manager protocol; LMP)에 따라 상기 링크 관리자들과 통신하는 기능들을 포함한다. 이같은 기능들을 수행하기 위해, LMP는, 또한 프로토콜 데이터 유닛(protocol data unit; PDU)들로서 언급되는 한세트의 메시지를 정의한다. 링크 관리자(214)는 이같은 PDU들을 원격 장치들에 있는 링크 관리자들과 교환한다.

링크 관리자(214)는 HCI(212)를 통해 호스트(202)와 정보를 교환한다. 이러한 정보는 호스트(202)로부터 수신된 커맨드들, 및 호스트(202)에 전송된 정보를 포함할 수 있다. HCI(212)는 이같은 정보 교환 기능을 제공하는 한세트의 메시지들을 정의한다.

링크 제어기(216)는 링크 관리자(214) 및 블루투스 송수신기(218) 간의 매개체로서 동작한다. 링크 제어기(216)는 또한 오류 정정 부호화 및 복호화와 같은 블루투스 전송을 위한 기저대역 처리를 수행한다. 그 외에도, 링크 제어기(216)는 물리 계층 프로토콜들에 따라 원격 장치에 있는 대응하는 링크 제어기들 간에 데이터를 교환한다. 이같은 물리 계층 프로토콜들의 예들은 ARQ 프로토콜과 같은 재전송 프로토콜들을 포함한다.

도 2는 블루투스 송수신기(218)가 안테나(220)에 연결되어 있다는 것을 보여준다. 송수신기(218)는 (안테나(220)와 관련한) 도 2의 장치가 원격 장치(120)와 같은 장치들과 무선 블루투스 신호들을 교환할 수 있게 하는 전자 장치들을 포함한다. 이같은 전자 장치들은 변조기들 및 복조기들, 증폭기들, 및 필터들을 포함한다.

도 2의 장치가 UWB 통신에 종사할 경우, 이는 UWB 세그먼트(230)의 서비스들을 이용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, UWB 세그먼트(230)는 UWB 모듈(234), UWB 송수신기(238), 및 안테나(220)를 포함한다.

UWB 모듈(234)은 하나 또는 그 이상의 프로토콜 계층들에 따라 UWB 링크들을 통한 정보의 교환 기능을 제공한다. 예를 들면, UWB 모듈은 여러 UWB 세션들을 관리하는 세션 관리 기능을 제공할 수 있다. 또한, UWB 모듈(234)은 오류 정정 부호화 및 복호화와 같은 기저대역 처리를 수행할 수 있다. 그 외에도, UWB 모듈(234)은 물리 계층 프로토콜들에 따라 원격 장치들과의 여러 링크 레벨 프로토콜들을 수행한다. 이같은 프로토콜들의 예들은 자동 재송 요구(ARQ) 프로토콜과 같은 재전송 프로토콜들을 포함한다.

UWB 송수신기(238)는 안테나(240)에 연결되어 있다. UWB 송수신기(234)는, (안테나(240)와 관련한) 도 2의 장치가 원격 장치(120)와 같은 장치들과 무선 UWB 신호들을 교환할 수 있게 하는 전자 장치들을 포함한다. UWB 신호들의 전송을 위해, 이같은 전자 장치들은 펄스 생성기를 포함할 수 있다. UWB 신호들의 수신을 위해, 이같은 전자 장치들은 타이밍 회로 및 필터들을 포함할 수 있다.

도 2의 아키텍쳐는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의 조합으로 구현될 수 있다. 이같은 구현에 대한 일례가 도 3에 도시되어 있다. 이같은 구현예는 프로세서(310), 메모리(312), 및 사용자 인터페이스(314)를 포함한다. 그 외에도, 도 3의 구현예는 블루투스 송수신기(218), 안테나(220), UWB 송수신기( 238), 및 안테나(240)를 포함한다. 송수신기(218,238)들은 도 2를 참조하여 위에서 언급된 바와 같이 구현될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서(310)는 송수신기(218,238)에 연결되어 있다. 프로세서(310)는 장치 동작을 제어한다. 프로세서(310)는 각각의 마이크로프로세서가 메모리(312)에 저장된 소프트웨어 명령어들을 실행하는 것이 가능한 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서들로 구현될 수 있다.

메모리(312)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 및/또는 플래시 메모리를 포함하며, 데이터 및 소프트웨어 요소들(또한 이하에서는 모듈들로서 언급됨)의 형태로 정보를 저장한다. 이같은 소프트웨어 요소들은 프로세서(310)에 의해 실행될 수 있는 명령어들을 포함한다. 여러 유형들의 소프트웨어 요소들은 메모리(312)에 저장될 수 있다. 예를 들면, 메모리(312)는 송수신기(218, 238)들의 동작들을 제어하는 소프트웨어 요소들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(312)는 호스트(202), HCI(212), 링크 관리자(214), 링크 제어기(216), 인터페이스(232) 및 UWB 모듈(234)의 기능을 제공하는 소프트웨어 요소들을 저장할 수 있다.

또한, 메모리(312)는 사용자 인터페이스(314)를 통한 정보의 교환을 제어하는 소프트웨어 요소들을 저장할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스(314)는 또한 프로세서(310)에 연결되어 있다. 사용자 인터페이스(314)는 사용자와의 정보 교환을 용이하게 한다. 도 3은 사용자 인터페이스(314)가 사용자 입력부(316) 및 사용자 출력부(318)를 포함한다는 것을 보여준다. 사용자 입력부(316)는 사용자가 정보를 입력할 수 있게 하는 하나 또는 그 이상의 장치들을 포함할 수 있다. 이같은 장치들의 예들은 키패드들, 터치 스크린들, 및 마이크로폰들을 포함한다. 사용자 출력부(318)는 사용자가 WCD(110)로부터 정보를 수신할 수 있게 한다. 따라서, 사용자 출력부(318)는 디스플레이, 및 하나 또는 그 이상의 오디오 스피커들과 같은 여러 장치들을 포함할 수 있다. 대표적인 디스플레이는 액정 디스플레이(LCD)들, 및 비디오 디스플레이들을 포함한다.

도 3에 도시된 요소들은 여러 기법들에 따라 연결될 수 있다. 그 중 하나의 기법은 하나 또는 그 이상의 버스 인터페이스들을 통해 송수신기(218,238)들, 프로세서(310), 메모리(312), 및 사용자 인터페이스(314)를 연결하는 기법을 포함한다. 그 외에도, 이들 요소들 각각은 (도시되지 않은) 착탈식 및 충전식 배터리 팩과 같은 전원에 연결되어 있다.

오류 제어/재전송 아키텍쳐

도 4는 장치(110,120)들용으로 사용될 수 있으며, 오류 제어 스킴 또는 메카니즘을 사용한 재전송을 통해 데이터 전송 및 오류 제어 처리를 수행하기 위한 UWB 세그먼트(230)의 대표적인 전송측 아키텍쳐를 보여주는 블록선도이다. UWB 세그먼트(230)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의 조합으로 구현될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 이같은 구현예는 UWB 링크에 대한 오류 제어 처리에 사용되기 위해 오류 제어 패킷(error control packet; ECP)과 같은 오류 제어 데이터를 BT 세그먼트(210)로부터 수신하는 UWB 세그먼트(230)를 포함할 수 있다. 그후, 상기 오류 제어 데이터는 UWB 세그먼트(230)에 제공된다. 비록 이같은 예는 상기 오류 제어 데이터가 호스트(202)로 보내지거나 또는 호스트(202)를 통해 발송된다는 것을 보여주고 있지만, 이같은 제어 데이터는 다른 데이터와 함께, 원하는 경우, BT 및 UWB 설비들 간에 전송될 수 있다.

BT 세그먼트(210)로부터 UWB 세그먼트(230)용으로 의도된 데이터를 발송 또는 전송하기 위해, BT 링크로부터 수신된 데이터는 이와 관련하여, 오류 제어 처리 또는 다른 제어 처리를 위해 UWB 세그먼트(230)로의 데이터 제공을 용이하게 하도록 특정의 식별자를 지닐 수 있다. 일례는 이같은 식별자로서 (오류 제어 데이터가 전달되게 하는) 특정의 BT 링크의 접속 핸들(예컨대, connHandle 번호 또는 매개변수)를 이용하는 것일 수 있다. 따라서, 블루투스 전송을 통한 수신된 데이터는 특정의 접속 핸들로 표시되며, 결과적으로는 처리를 위해 UWB(230)에 제공된다. UWB 세그먼트(230)로의 제공을 위해 (BT 전송으로부터) 데이터를 식별하기 위한 다른 기법들이 또한 이용될 수 있다. 예를 들면, 패킷 내의 헤더 정보 또는 데이터는 무선 통신 장치의 UWB 설비로의 데이터 발송을 용이하게 하도록 전송되는 데이터의 유형 또는 수신지를 식별하도록 수정 또는 부호화될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, UWB 세그먼트(230)는 UWB 링크를 통한 통신을 수행하기 위해 인터페이스(232), UWB 모듈(234), 송수신기(238) 및 안테나(들)(240)를 포함할 수 있다. 일반적으로, UWB 세그먼트(230)는 BT 세그먼트(210)로부터 오류 제어 데이터를 수신하고 이에 따라 오류 제어 처리를 수행하는 데, 예컨대, 오류 제어 데이터를 기초로 하여 UWB 링크에 대한 데이터의 전송 및 재전송을 제어한다.

UWB 모듈(234)은 UWB 통신을 구현하기 위해 UWB 링크 관리자 및 UWB 링크/기저대역 제어기를 포함할 수 있다. UWB 링크 관리기는 보안, 및 세션 관리에 관한 기능들을 수행할 수 있다. 그 외에도, UWB 링크 관리자는 원격 장치들로의 전송을 위해 데이터를 수신 및 처리할 수 있다. 이같은 데이터는 호스트(202)로부터 인터페이스(232)를 통해 수신될 수 있다. 일단 처리될 경우, 이같은 데이터는 전송 데이터로서 링크 또는 기저대역 제어기로 전송된다.

데이터 전송 및 오류 제어 처리를 수행하기 위해, UWB 모듈(234)는 또한 데이터 포매터(402), 재전송 제어기(408), 재전송 버퍼(406), 및 전송 버퍼(404)를 포함할 수 있으며, 이들 모두는 링크 또는 기저대역 제어기 설비에 상주해 있을 수 있다.

데이터 포매터(402)는 전송 데이터를 수신하고 이를 하나 또는 그 이상의 원격 장치(예컨대, 장치(110))로의 전송을 위한 포맷으로 배치한다. 이는, 각각의 패킷이 헤더 부분 및 데이터 부분을 지니는 하나 또는 그 이상의 패킷들로 전송 데이터를 배치하는 것을 포함할 수 있다. 헤더 부분은 패킷 시퀀스 번호와 아울러 순환 여유 검사(CRC)와 같은 오버헤드 정보, 오류 정정 부호화의 다른 형태, 또는 통신을 수행하는 데 사용하기 위한 다른 데이터를 포함할 수 있다. 따라서, 데이터 포매터(402)는 적합한 오류 정정 코드들을 계산할 수 있다. 이같은 데이터 패킷의 일례는 도 6를 참조하여 이하에서 언급될 것이다.

그후, 데이터 패킷들은 전송 대기를 위해 전송 버퍼(404)에 전송된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전송 버퍼(404)는 입력 포트("IN"으로 표시됨), 출력 포트("OUT"로 표시됨), 및 게이트 포트("G"로 표시됨)를 포함한다. 전송 버퍼(404)는 데이터 패킷들을 수신하고 이들을 메모리에 저장한다. 전송 버퍼(404)는 게이트 포트에서 신호를 수신할 경우 저장된 패킷을 출력한다. 전송 버퍼(404)는, 원하는 경우, 선입 선출(FIFO) 방식으로나 선택적으로 패킷을 저장 및 출력할 수 있다.

UWB 송수신기(238)는 출력 패킷을 수신하고 안테나(240)를 통해 이를 UWB 전송으로서 원격 장치(예컨대, 장치(110))에 전송한다.

데이터 패킷은 또한 가장 최근에 전송된 패킷을 저장하는 재전송 버퍼(406)에 전송된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 재전송 버퍼(406)는 입력부("IN"으로 표시됨), 출력부("OUT"로 표시됨), 및 게이트 포트("G"로 표시됨)를 포함한다. 재전송 버퍼(406)는 게이트 포트에서 신호를 수신할 경우 저장된 패킷(들)을 재전송 패킷으로서 출력한다. 재전송 버퍼(406)는 재전송 스킴 또는 메카니즘에 의존하여 단일 패킷 또는 다중 패킷들을 저장하거나 또는 저장된 패킷(들)을 제거할 수 있다.

UWB 송수신기(238)는 재전송 패킷(들)을 수신하고 이를 UWB 재전송으로서 원격 장치(예컨대, 장치(110))에 전송한다.

앞서 언급된 바와 같이, 전송 및 재전송은 재전송 제어기(408) 등으로부터 전송 버퍼(404) 또는 재전송 버퍼(406)로 신호들에 의해 개시될 수 있다. 재전송 제어기(408)는 BT 링크로부터의 UWB 전송을 위해 오류 제어 데이터를 수신하고 이에 따라 그러한 전송 및 재전송을 제어한다. 여러 재전송 스킴들 또는 메카니즘들은 UWB 링크를 통해 전송 오류를 해결하기 위해 본 발명의 방법 및 장치와 관련하여 이용될 수 있다. 그 중 하나의 해결 방안은 손상된 데이터의 재전송을 활성적으로나 또는 비활성적으로 요구하도록 피드백 제어를 이용하는 ARQ이다. 따라서, 오류 제어 데이터는 ARQ 스킴 또는 메카니즘에 의존하여 확인 응답(ACK)일 수도 있고 부정 응답(Non-Acknowledgment; NAK)일 수도 있다. ACK 패킷의 일례는 도 7를 참조하여 이하에서 상세하게 언급될 것이다.

여러 ARQ 스킴들 또는 메카니즘들의 예들은 정지-대기 ARQ, 고-백-엔(Go-back-N) ARQ, 선택적 재송 ARQ, 타입 II 하이브리드 ARQ와 같은 하이브리드 ARQ 등을 포함할 수 있다.

정지-대기 ARQ 스킴은 일반적으로 수신기가 정확한 수신을 확인 응답하도록 ACK 신호를 전송하고 오류가 검출된 데이터(예컨대, 손상된 데이터 또는 데이터의 비-수신)의 재전송을 요구하도록 NAK 신호를 전송하는 것을 포함한다.

고-백-엔 ARQ 스킴은 일반적으로 전송측에 의한 데이터의 연속 전송을 포함한다. NAK 신호가 전송측에 의해 수신될 경우에, 전송측은 N개의 데이터 패킷들 또는 블록들 만큼 재전송하고 N개의 데이터 패킷들 또는 블록들의 전송을 재개한다.

선택적 재송 ARQ 스킴은 또한 전송측에 의한 데이터의 연속 전송을 포함하지만, 단지 오류가 있는 데이터 블록 또는 패킷만이 NAK의 수신에 따르는 바와 같이 재전송된다.

타입 II 하이브리드 ARQ는 ARQ 스킴 및 순방향 오류 정정(forward error correction; FEC) 스킴의 조합을 포함한다. 이러한 시스템에서, 데이터 블록은 먼저 면밀하게 펑쳐링된(heavily punctured) 방식으로 전송되고, 재전송의 경우, 펑처링된 비트들이 전송된다.

위에서 언급된 내용은 본 발명의 방법 및 장치에서 이용될 수 있는 재전송 스킴 또는 메카니즘의 몇가지 예들이다. 다른 오류 제어 처리 스킴들 및 메카니즘들은 또한 제어 데이터의 전송이 데이터(예컨대, 페이로드 데이터)가 전송되게 하는 데이터 링크 또는 채널과는 분리되거나 다른 통신 링크 또는 채널을 통해 수행되도록 이용될 수 있다.

도 5는 장치(110,120)용으로 사용될 수 있으며, 오류 제어 스킴 또는 메카니즘을 사용한 재전송을 통해 오류 제어 스킴 또는 메카니즘을 사용한 데이터 수신을 수행하기 위한 UWB 세그먼트(230)의 대표적인 수신측 아키텍쳐를 보여주는 블록선도이다. UWB 세그먼트(230)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의 조합으로 구현될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, UWB 세그먼트(230)는 UWB 링크를 통해 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 통해 오류 검출을 수행하며 이에 따라 오류 제어 데이터를 생성한다. 오류 제어 데이터(ECD)는 호스트(202)를 통해 BT 세그먼트(210)에 제공되고, ECD를 포함하는 오류 제어 패킷(ECP)로서 BT 링크를 통해 데이터 전송측 에 전송된다.

UWB 세그먼트(230)는 호스트(202)와의 통신을 위한 인터페이스(232), UWB 모듈(234), UWB 송수신기 및 안테나(240)를 포함한다. UWB 세그먼트(230)의 여러 요소들 및 기능은, UWB 모듈(230)이 오류 검출 및 제어 모듈(502) 및 수신된 데이터를 처리 및 복호하는 다른 데이터 처리 서브-모듈들과 같은 수신기측 요소들을 포함하는 것을 제외하고, 도 4에 대하여 위에서 도시되고 언급된 여러 요소들 및 기능과 유사하다. 모듈(502)은 UWB 링크로부터의 수신된 데이터 패킷(들)에 관한 오류 검출을 수행하고, 구현된 오류 제어 스킴에 의존하여 ECD를 생성한다. 예를 들면, 도 4에 대하여 위에서 언급된 바와 같이, 오류 제어 스킴 또는 메카니즘은 ECD가 ACK 또는 NAK일 수 있는 ARQ 구현예일 수 있다. ECD는 특정의 connHandle에 의해 정의된 바와 같은 적합한 BT 링크로부터 데이터 전송측의 BT 설비로 전송되고 이에 따라 UWB 링크를 통해 데이터의 전송 또는 재전송을 제어하도록 처리될 수 있다. ECP는 수신측이 적합한 처리를 위해 UWB 설비로 오류 제어 데이터를 제공 또는 발송하도록 접속 핸들과 같은 식별자로 적합하게 표시된다.

오류 검출 및 제어 모듈(502)은 수신된 데이터에 관한 여러 오류 검출 기법들을 이용할 수 있다. 오류 검출 기법들의 예들은 페이로드 데이터 또는 다른 데이터를 구비한 순환 여유 부호(CRC)의 검사, 패리티에 대한 검사, 검사 합계 등의 검사, 임의 오류의 발생을 알아 내기 위한 데이터 패킷의 길이 또는 다른 공지된 속성들에 대한 검사, 수신된 데이터가 데이터 패킷의 헤더 정보와 일치하는 지의 검사 등을 포함할 수 있다. 위에서 언급된 내용은 단순히 본 발명의 방법 및 시스템과 함께 이용될 수 있는 오류 검출 기법들의 몇가지 예들이다.

대표적인 데이터 패킷들

대표적인 구현예에 있어서, UWB 전송 세션 동안, (최종 데이터 필드를 제외한) 데이터 필드 길이는 일정할 수 있다. 데이터 필드 길이를 변경시킴으로써의 링크 적응(link adaptation)은, 모두 개시부분에 정보 필드(Info Field)를 지니고 내측에 다수의 데이터 필드를 지니는 여러개의 블록들로 총체적인 전송 데이터가 나뉘어질 경우에 구현될 수 있다. 보다 많은 데이터 블록들의 존재는 상기 Info Field 내의 연속 비트(들)로 표시될 수 있으며 각각의 블록은 데이터 필드들을 식별할 경우에 시퀀스 번호들과 조합될 수 있는 블록 번호(Block Number; BN)로 식별될 수 있다. 그의 일례가 도 6의 데이터 패킷(600)을 참조하여 나타나 있다.

도 6은 UWB 링크와 같은 무선 링크를 통해 전송되는 대표적인 데이터 패킷( 600)을 보여주는 도면이다. 데이터 패킷(600)은 정보 필드(Info Field)와 같은 데이터의 여러 정보 또는 필드들, 하나 또는 그 이상의 시퀀스 번호(SN)들과 아울러, 이들과 관련된 데이터 필드 및 CRC를 포함할 수 있다.

Info Field는 데이터 필드들의 개수, 데이터 필드들의 길이, 최종 데이터 필드들의 길이, 추가 데이터 블록들의 존재를 식별하는 연속 비트(들), 블록 번호(BN) 또는 오류 검출 또는 정정에 사용하기 위한 추가의 정보를 식별하거나 또는 전송된 데이터의 속성들을 식별하여 통신 링크 또는 채널을 통한 데이터 전송에서의 보다 큰 유연성을 제공하는 정보를 포함할 수 있다. Info Field는 또한 CRC를 포함할 수 있다. Info Field 및 데이터 패킷(600) 내의 정보의 여러 유형들이 자명한 것이므로 더 이상 상세하게 언급되지 않을 것이다.

본 발명의 방법 및 시스템의 한 실시태양에 있어서, ARQ 메카니즘은 데이터 패킷(600)에 도시된 바와 같이, SN에 의해 식별되고 CRC 또는 다른 오류 제어 코드에 의해 검사되는 데이터의 보다 작은 필드들로 UWB 통신에서의 데이터를 분할( fragment)하는 것을 기초로 할 수 있다. SN의 길이, 데이터 필드 및 CRC의 조화는 무선 통신 장치의 속도 및 신뢰도에 영향을 준다. 비록 총체적인 전송이 보다 적은 양으로부터 수 기가바이트의 데이터에 이를 수 있다 하더라도, 데이터 필드들은 또한 크기가 변할 수 있다. 데이터 필드들의 길이가 길면 길수록 오버 헤드가 SN에 대해 덜 요구된다. 그러나, 패킷들은 길이가 길면 길수록 오류에 보다 더 취약해진다. CRC의 강도를 적합하게 유지하는 것이 바람직하다.

수신측(예컨대, 수신기)가 데이터 필드들의 길이, 시퀀스 번호들 및 CRC를 정확하게 조종하기 위하여는, 수신측이 이들의 길이들 또는 속성들을 알고 있어야 한다. 여러가지 해결 방안들은 이같은 정보의 정확한 조종을 보장하는 데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 길이들은 사전에 정의된 상수들일 수도 있으며, 상기 길이들은 블루투스 메시지들의 링크 설정 단계에서 사전에 정의될 수도 있고, 상기 길이들은 링크 설정시 블루투스 메시지들에 사전에 정의될 수도 있고 데이터 패킷(600)의 Info Field를 통해서와 같이 전송의 개시 부분에서 전송측에 의해 통지를 받을 수도 있다.

데이터 필드들의 길이들은 (위에서 언급된 바와 같이) 적합한 CRC 강도를 유지하기 위해서나 링크 또는 채널 품질(예컨대, QoS)에 따라서, 어플리케이션(예컨대, 데이터의 다운로드, 상거래 등)에 따라서, 또는 이하 마찬가지와 같은 여러 요인들을 기초로 하여 결정될 수 있다. UWB 링크는 링크 품질에 따라 변경가능한 적응가능하고 동적인 전송들을 제공할 수 있다. 그 중 한가지 전송 예에 있어서, 후속 블록들의 전송에 있어서의 데이터 필드들의 길이는 현재의 데이터 블록의 평가에 따라 변화될 수 있다.

위에서 언급된 해결 방안과는 관계없이, (서로 다른 길이의 최종 데이터 필드들일 수 있는) 최종 데이터 필드의 길이 및 UWB 전송 세션 동안의 데이터 필드들의 개수가 수신측에 통지될 수 있다. 이러한 정보는 데이터 패킷(600) 내에서와 같이 UWB 전송의 개시 부분에 제공 또는 추가될 수도 있고 미리 블루투스 링크를 통해 전달될 수도 있다.

도 7은 대표적인 확인 응답(ACK) 패킷(700)을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, ACK 패킷(700)은 패킷이 데이터를 포함하는 지 아니면 제어 데이터를 포함하는 지 그리고 제어의 유형(예컨대, 어느 종류의 제어)을 나타내는 패킷 유형(702), 블록들의 개수를 나타내는 블록 번호(BN; 704), 다수의 시퀀스 번호(SN)( 706) 및 (가능한 재전송 때문에 반드시 후속 번호를 필요하지 않은) 수신 순서로 수신된 패킷들을 나타내는 하나 또는 그 이상의 시퀀스 번호(708)들과 같은 정보를 포함할 수 있다. ACK 패킷(700)은 가변량의 SN들을 포함할 수 있다.

본 발명의 방법 및 시스템의 일 실시태양에 의하면, 확인 응답은 수신측의 UWB 설비로부터 제1 링크(예컨대, 블루투스 링크)를 통해 UWB 전송측에 전달될 수 있다. ACK 패킷은 위에서 언급된 그같은 ARQ 스킴들 또는 메카니즘들과 같은 재전송 스킴 또는 메카니즘에 의존하여 적합하게 구성될 수 있다.

오류 제어 구현

도 8은 데이터 UWB 전송에 대한 오류 제어 데이터가 전송측 및 수신측 사이의 BT 링크와 같은 다른 한 전송 링크를 통해 수신측에 의해 전송측으로 제공되게 하는 대표적인 프로세스(800)를 보여주는 흐름도이다. 이러한 예에서, 전송측(예컨대, 장치(120))은 페이로드 데이터와 같은 데이터를 전송하는 장치, 노드 또는 파티(party)를 언급하며 수신측(예컨대, 장치(110))은 페이로드 데이터와 같은 데이터를 수신하는 장치, 노드 또는 파티를 언급한다.

상기 프로세스(800)는 수신측이 전송측으로부터 UWB 링크를 통해 데이터를 수신하게 하는 단계(802)에서 시작한다. 단계(804,806)들에서, 수신측은 수신된 데이터에 관한 오류 검출을 수행하고 수신된 데이터(또는 그의 비수신)의 평가를 기초로 하여 오류 제어 데이터를 생성한다. 위에서 언급된 바와 같이, CRC 등의 검사와 같은 여러 오류 검출 기법들이 이용될 수 있으며, 오류 제어 데이터가 ACK 또는 NAK와 같은 ARQ 데이터일 수 있다. 생성될 유형(예컨대, ACK 또는 NAK), 생성 빈도 및 데이터의 내용을 포함하는 이같은 데이터의 생성은 ARQ 스킴 또는 메카니즘에 의존한다.

단계(808,810)들에서, 생성된 오류 제어 데이터는 특정의 접속 핸들과 같은 식별자로 표시되며 BT 링크를 통해 전송측에 전송된다. 위에서 언급된 바와 같이, 상기 식별자는 전송측 상의 UWB 설비에 제어 데이터를 발송하는 것을 용이하게 한다.

도 9는 수신측으로부터 BT 링크를 통해 수신된 오류 제어 데이터를 기초로 하여 전송측으로부터 UWB 링크를 통해 데이터가 전송 또는 재전송되게 하는 대표적인 프로세스(900)를 보여주는 흐름도이다. 이러한 예에서, 전송측(예컨대, 장치( 120))은 페이로드 데이터와 같은 데이터를 전송하는 장치, 노드 또는 파티를 언급하며 수신측(예컨대, 장치(110))는 페이로드 데이터와 같은 데이터를 수신하는 장치, 노드 또는 파티를 언급한다.

상기 프로세스(900)는 전송측이 수신측으로부터 BT 링크를 통해 오류 제어 데이터 패킷을 수신하게 하는 단계(902)에서 시작한다. 단계(904)에서, 오류 제어 데이터는 전송측의 UWB 설비에 발송된다. 이같은 발송은 수신지를 알아내기 위해 BT 링크(들)를 통한 착신 데이터에 관한 식별을 수행하는 것, 예컨대, UWB 설비로의 발송을 위해 수신된 패킷을 지정하는 접속 핸들 또는 다른 식별자를 식별하는 것을 수반할 수 있다.

단계(906)에서, 전송측은 오류 제어 데이터(또는 이들의 비수신)를 기초로 하여 UWB 링크를 통해 데이터를 수신측에 전송 또는 재전송한다. 여러 재전송 스킴들 또는 메카니즘들이 원하는 경우에 이용될 수 있다.

도 10은 데이터를 전송하기 위한 UWB 링크 및 통신 세션에서 UWB 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 BT 링크를 사용하여 통신을 수행함에 있어서의 2개의 장치들 간의 대화를 보여주는 도면이다. 이러한 예에서, WCD(110) 및 WCD (120) 모두는 서로와의 BT 및 UWB 통신을 수행하고 단방향 또는 단방향성 UWB 및 블루투스 전송을 통해 UWB 데이터 전송 및 ACK 패킷들을 각각 전송하기 위한 BT 및 UWB 설비들을 포함한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 개시 주기(1002)에서, WCD(110) 및 WCD(120)는 BT 링크 및 UWB 링크와 같은 통신 링크들을 사이에 확립한다. ARQ 스킴과 같은 바람직한 오류 제어 스킴의 인증 및 구성과 같은 다른 프로세스들이 또한 수행될 수 있다.

참조부호(1004)로 표시된 주기에서, WCD(110) 및 WCD(120)는 ACK 패킷과 같은 ARQ 데이터의 형태로 데이터 통신 및 오류 제어 통신을 수행한다. WCD(120)는 UWB 링크를 통해 데이터(예컨대, 페이로드 데이터)를 WCD(110)에 전송한다. UWB 링크를 통해 데이터 전송 속도를 개선하기 위해, UWB 링크를 통한 전송이 예컨대, WCD(120)로부터 WCD(110)로의 단방향으로 유지될 수 있고, UWB 전송에 대한 ARQ 데이터는 WCD(110)로부터 WCD(120)로 BT 링크를 통해 전송된다. BT 링크를 통한 전송은 또한 예컨대, WCD(110)로부터 WCD(120)로의 단방향으로 유지될 수 있다.

오류 제어 데이터와 관련하여, 수신측 WCD(110)는 ACK 패킷을 생성하고 이를 UWB 설비로부터, ACK 패킷을 전송측 WCD(120)의 BT 설비로 전송하는 BT 설비로 전송한다. ACK 패킷은 그후 BT 설비로부터 WCD(120)의 UWB 설비로 제공 또는 발송되고, 이에 따라 전송 또는 재전송이 ARQ 스킴 또는 메카니즘에 의존하여 수행된다.

이러한 전송 세션 예에서, 최종 ACK는 최종 데이터 패킷들이 UWB 링크를 통해 WCD(120)에 의해 전송된 후에 WCD(110)로부터 WCD(120)로 전송된다. 따라서, UWB 송신기 모듈과 같은 UWB 설비는 최종 ACK가 수신될 때까지 온 상태로 유지된다. 그러하지 않을 경우, UWB 송신기 모듈은 이러한 모듈이 오프 상태로 스위칭되고 기대된 ACK가 모두 (제시간에) 수신되지 않은 경우 다시 웨이크-업(wake-up)된다.

위에서 언급된 대화는 단순히 전송 속도를 개선하기 위해 단방향성 링크들을 이용하는 장치들 간의 대화의 비제한적인 예이다. 본 발명의 방법 및 시스템은 UWB 링크(들) 및 BT 링크(들)를 통한 양방향성 또는 다중 경로 통신, 또는 다른 오류 제어 처리를 포함하는 대화들과 같은 다른 대화의 문맥에서 이용될 수 있다.

오류 제어 처리를 통한 고속 카피

본 발명의 다른 한 실시태양에서는, 데이터의 고속 다운로드 또는 전송을 제공하기 위해 UWB 송수신기를 지닌 메모리 스틱을 이용하는 고속 카피 아키텍쳐가 제공된다. UWB 전송을 이용하는 고속 카피 아키텍쳐는 본원과 동일자로 출원되었으며, 발명의 명칭이 "고속 데이터 다운로드를 위한 전용 메모리 스틱을 지니는 초광대역/저전력 통신 - 시스템, 방법 및 프로그램 생성물(Ultra-Wideband/Low Power Communication Having A Dedicated Memory Stick For Fast Data Downloads - Systems, Methods And Program Products)"인 미국 특허출원 제 호(대리인 문서 번호 제4208-4146호)에 언급되어 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 이같은 출원은 전체적으로 본원에 참조로서 병합된다.

고속 카피 아키텍쳐에서의 높고 신뢰성있는 데이터 전송을 보장하기 위하여, ARQ 스킴 또는 메카니즘과 같은 오류 제어 스킴 또는 메카니즘은, 특히 UWB가 빈번한 재전송을 필요로 할 수 있는 매우 낮은 T_X무선 출력을 이용하고 있기 때문에 구현될 수 있다. 그러나, UWB를 통해 ARQ 스킴이 이용될 경우에는 UWB 데이터 전송에 대하여 이용가능한 비트율이 감소된다.

따라서, 본 발명의 방법 및 시스템은 UWB 무선을 통한 높고 신뢰성있는 개선된 전송을 제공하기 위한 고속 카피 아키텍쳐로 구현될 수 있다. 예를 들면, UWB 링크 또는 무선은 단방향 데이터 전송과 같은 데이터 전송용으로 이용된다. BT 링크 또는 무선과 같은 다른 한 유형의 링크는 UWB 무선을 위한 제어 트래픽의 전송을 위한 UWB 제어 채널로서 이용된다.

지금까지 본 발명의 여러 실시예들이 위에서 언급되었지만, 여기서 이해하여야 할 점은 본 발명의 여러 실시예들이 제한적인 면에서가 아니라 단지 예로써만 제공되었다는 것이다. 예를 들면, 블루투스 및 UWB 기법들을 포함하는 예들이 언급되었지만, 다른 단거리 및 보다 긴 거리 통신 기법들이 본 발명의 범위에 속한다. 비록 ARQ를 포함하는 오류 정정 스킴들이 언급되었지만, 다른 오류 정정 스킴들 또는 메카니즘들이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

따라서, 당업자에게 자명한 점은 형태 및 세부 면에서의 변경들이 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고서도 이루어질 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명의 폭 및 범위는 위에서 언급된 대표적인 실시예들 중 어느 하나에 의해 국한되는 것이 아니라 단지 이하의 청구범위들 및 이들의 등가 범위에 따라서만 정의되어야 한다.

본 발명은 제1 무선 통신 링크가 UWB 전송 링크이고 제2 무선 통신 링크가 UWB 전송 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 다른 유형의 무선 통신 링크인 것을 주 구성으로 하여, 초광대역에서나 또는 이동 환경에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선한다.

도 1은 대표적인 동작 환경을 보여주는 도면.

도 2는 대표적인 통신 장치 아키텍쳐를 보여주는 블록선도.

도 3은 대표적인 통신 장치 구현예를 보여주는 블록선도.

도 4는 오류 제어 스킴 또는 메카니즘을 통해 데이터 전송을 수행하기 위한 통신 장치의 대표적인 아키텍쳐를 보여주는 블록선도.

도 5는 오류 제어 스킴 또는 메카니즘을 통해 데이터 수신을 수행하기 위한 통신 장치의 대표적인 아키텍쳐를 보여주는 블록선도.

도 6은 대표적인 데이터 패킷을 보여주는 도면.

도 7은 대표적인 확인 응답(ACK) 패킷을 보여주는 도면.

도 8은 오류 제어 데이터가 전송측에 제공되게 하는 대표적인 프로세스를 보여주는 흐름도.

도 9는 오류 제어 데이터를 기초로 하여 데이터가 전송 또는 재전송되게 하는 대표적인 프로세스를 보여주는 흐름도.

도 10은 데이터 전송을 수행함에 있어서의 2개의 장치들 간의 대표적인 대화들을 보여주는 도면.

Claims

초광대역(UWB) 통신에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하는 방법에 있어서,

제1 무선 통신 링크를 제공하는 단계; 및

제2 무선 통신 링크를 제공하는 단계를 포함하며,

상기 제1 무선 통신 링크가 UWB 전송 링크이고 상기 제2 무선 통신 링크가 상기 UWB 전송 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 다른 유형의 무선 통신 링크인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 UWB 데이터 전송은 적어도 하나의 블록으로 나뉘어지고, 상기 적어도 하나의 블록은,

(a) 시퀀스 번호, 실제 데이터 및 오류 정정 필드를 포함하는 적어도 하나의 데이터 필드; 및

(b) 상기 블록 내의 데이터 필드들의 개수를 식별하는 정보, 상기 데이터 필드들의 길이를 식별하는 정보, 최종 데이터 필드의 길이를 식별하는 정보, 블록 번호, 연속 비트 및 오류 정정 필드를 포함하는 헤더 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, UWB 전송은 현재 데이터 블록의 평가에 따라 후속 블록들의 전송에서 데이터 필드들의 길이를 변경함으로써 UWB 전송 링크의 링크 품질에 따라 적응가능한 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 상기 제2 무선 통신 링크를 통해 수신된 오류 제어 데이터에 따라 상기 UWB 통신 링크에 대한 오류 제어 처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 무선 통신 링크는 상기 UWB 전송 링크보다 상당히 낮은 데이터 전송 속도로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
초광대역(UWB) 통신에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하는 시스템에 있어서,

제1 통신 링크를 통해 무선 통신을 수행하는 제1 통신 모듈; 및

제2 통신 링크를 통해 무선 통신을 수행하는 제2 통신 모듈을 포함하고,

상기 제1 무선 통신 링크는 매우 높은 전송 속도로 데이터를 전송하기 위한 UWB 전송 링크이며 상기 제2 무선 통신 링크는 상기 UWB 전송 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 다른 유형의 무선 통신 링크인 것을 특징으로 하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 UWB 통신 링크는 단방향인 것을 특징으로 하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 UWB 링크를 통해 통신을 수행하는 제1 통신 모듈은 상기 제2 무선 통신 링크를 통해 수신된 오류 제어 데이터에 따라 상기 UWB 통신 링크에 대한 오류 제어 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
무선 통신 장치에 의해 수행되는 초광대역(UWB) 통신에서 오류 제어를 수행할 경우에 데이터 처리율을 개선하는 방법을 구현하기 위한 처리 명령어들로 부호화된 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서,

상기 방법은,

제1 무선 통신 링크를 제공하는 단계; 및

제2 무선 통신 링크를 제공하는 단계를 포함하고,

상기 제1 무선 통신 링크가 매우 높은 전송 속도로 데이터를 전송하기 위한 UWB 전송 링크이고 상기 제2 무선 통신 링크는 상기 UWB 전송 링크에 대한 오류 제어 데이터를 전송하기 위한 다른 유형의 무선 통신 링크인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.