KR20060084434A - 피코넷 통신 시스템 내의 이웃들을 발견하기 위한 방법 및장치 - Google Patents

피코넷 통신 시스템 내의 이웃들을 발견하기 위한 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

특정 피코넷 내의 이웃 노드들(203, 207, 208)을 발견하기 위해, 제1 노드(206)는 그 피코넷(201) 내의 모든 노드들(205 내지 207)의 리스트를 결정하고, 이어서 피코넷 내의 각각의 노드에 응답을 요구하는 메시지를 전송한다. 어느 노드들로부터 들리는지에 따라, 리스트는 제1 노드에 이웃하는 이들 노드들을 포함하는 제1 노드에 의해 공식화된다. 다른 피코넷들 내의 이웃 노드들이 제1 노드를 "발견(discover)"하도록 하기 위해, 제1 노드는 또한 다른 피코넷들에 대한 피코넷 ID들을 결정하도록 그의 환경을 스캔하고, 이어서 이웃 피코넷의 피코넷 ID를 갖는 "발견(discovery)" 메시지를 방송할 수 있다. 유사한 방식으로, 제1 노드는 또한 다른 노드들에 의해 전송된 발견 메시지들을 결정하도록 그의 환경을 스캔하고, 따라서 그의 피코넷 외부의 이웃 노드들을 결정할 수 있다.
피코넷, 이웃 노드, 발견 메시지

Description

피코넷 통신 시스템 내의 이웃들을 발견하기 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for discovering neighbors within a piconet communication system}
본 발명은 일반적으로 피코넷 통신 시스템들에 관한 것으로, 특히 피코넷 통신 시스템 내의 이웃들을 발견하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
피코넷(piconet)은, 구성원들로서의 다수의 데이터 디바이스들(노드들)이 서로 통신하게 하는 무선 애드 혹 데이터 통신 시스템(wireless ad hoc data communication system)이다. 피코넷은, 노드가 정지중이든 이동중이든, 노드의 통신들이 일반적으로 모든 방향들에서 약 10m로 제한된다는 점에서 다른 유형의 데이터 네트워크들과 구별된다. 전형적인 피코넷들은 다양한 피코넷들 내의 디바이스들 사이에 존재하는 물리적 무선 접속들에 의해 지원되는 논리적 통신 백본(logical communication backbone)을 생성하도록 중첩된다. 모든 피코넷들은 각각의 피코넷 내에 단일 피코넷 제어기(PNC) 또는 조정자(coordinator)를 가져야 한다. 이 조정자는 고유 네트워크 어드레스들을 할당하기 위해, 메시지들을 라우팅하기 위해, 디바이스 전달 및 서비스 발견 정보를 방송하기 위해, 그리고 가능하게는 출력 제어를 위해 그 피코넷 내의 디바이스들의 타이밍 동기화를 담당한다.
이러한 피코넷 통신 시스템들에서, 어느 이웃 노드들이 그 전송 범위 내에 있는지를 주어진 노드가 결정하는 것이 바람직해지고 있다. 이러한 인식은 주어진 노드에 대한 위치 정보의 결정을 보조한다. 동시에, 그 이웃들을 아는 것은 데이터 및 제어 메시지들의 라우팅/중계를 위해 필요하다.
피코넷 내의 이웃 디바이스들을 결정하는 것이 바람직하지만, 현재에는 주어진 노드의 피코넷의 일부가 아닌 노드들을 포함하여, 어느 노드들이 서로의 통신 범위 내에 있는지를 결정하는 방법이 존재하지 않는다. 기껏해야, 주어진 노드는 그 조정 디바이스를 폴링(polling)할 수 있고, 상기 조정 디바이스와의 통신 범위("이어 샷(ear shot)") 내의 이들 노드들을 결정할 수 있지만, 이러한 정보는 주어진 노드가 조정기 하의 임의의 특정 노드의 범위 내에 있는 것을 보장하지 않는다. 따라서, 이러한 피코넷 통신 시스템들 내의 이웃 노드들을 발견하기 위한 방법 및 장치에 대한 요구가 존재한다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 피코넷 통신 시스템 내의 이웃들을 발견하기 위한 방법 및 장치가 본 명세서에 제공된다. 특정 피코넷 내의 이웃 노드들을 발견하기 위해, 제1 노드는 그 피코넷 내의 모든 노드들의 리스트를 결정하고, 이어서 피코넷 내의 각각의 노드에 응답을 요구하는 메시지를 전송한다. 어느 노드들로부터 들리는지에 따라, 제1 노드에 이웃하는 이들 노드들을 포함하는 제1 노드에 의해 리스트가 공식화된다. 다른 피코넷들 내의 이웃 노드들이 제1 노드를 "발견(discover)"하게 하기 위해, 제1 노드는 또한 다른 피코넷들에 대한 피코넷 ID들을 결정하도록 그 환경을 스캔하고, 이어서 이웃 피코넷의 피코넷 ID를 갖는 "발견(discovery)" 메시지를 방송할 수 있다. 유사한 방식으로, 제1 노드는 또한 다른 노드들에 의해 전송된 발견 메시지들을 결정하도록 그 환경을 청취(listen)할 것이고, 따라서 그 피코넷 외부의 이웃 노드들을 결정할 수 있다.
상기 기술들을 실시함으로써, 피코넷 통신 시스템 내의 특정 노드는 동일 피코넷에 연관되는지의 여부와 무관하게 모든 이웃 노드들을 결정하는 것이 가능할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 인식은 데이터 및 제어 메시지들의 라우팅/중계를 보조할 뿐만 아니라 주어진 노드의 위치 정보를 결정하는 것을 보조한다.
본 발명은 이웃들이 단일 피코넷 제어기의 제어하에 있는 피코넷 내의 이웃들을 발견하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 노드들을 결정하는 단계, 응답을 요구하는 메시지를 피코넷 제어기의 제어 하의 각각의 노드에 송신하는 단계, 및 피코넷 제어기의 제어 하에 복수의 노드들로부터 응답을 수신하는 단계를 포함한다. 어느 노드들이 메시지에 응답했는지에 대한 결정이 이루어지고, 어느 노드들이 메시지에 응답했는지에 대한 결정에 기초하여 피코넷 내의 이웃들의 리스트가 공식화된다.
본 발명은 제1 피코넷과 연관되어 있는 동안, 제2 피코넷 내의 이웃 노드들을 발견하기 위한 방법을 더 포함한다. 상기 방법은 제1 피코넷과 노드를 연관시키고 이웃 피코넷 ID를 결정하고, 노드에 의해 제1 피코넷 내의 전송들을 위해 예약된 시간 슬롯 동안 메시지를 방송하는 단계를 포함하고, 메시지는 이웃 피코넷 ID, 제1 피코넷 ID, 및 노드 ID를 포함한다.
본 발명은 피코넷 통신 시스템 내의 노드 동작 방법을 더 포함한다. 상기 방법은 제1 피코넷 제어기와 노드를 연관시키는 단계, 종속 피코넷 제어기로서 제1 피코넷 제어기와 연관된 노드를 동작시키는 단계, 및 종속 피코넷 제어기로서 작용하는 동안 노드와 연관하는 노드를 결정하는 단계를 포함한다. 피코넷 제어 상태는 포기되고, 노드는 제1 피코넷 제어기와 재연관된다.
본 발명은 응답을 요구하는 메시지를 피코넷 제어기의 제어 하의 각각의 노드에 송신하고 피코넷 제어기의 제어 하의 복수의 노드들로부터 응답을 수신하는 송수신기, 및 어느 노드들이 메시지에 응답했는지를 결정하고 어느 노드들이 메시지에 응답했는지에 대한 결정에 기초하여 피코넷 내의 이웃들의 리스트를 공식화하는 논리 회로를 포함하는 장치를 포함한다.
본 발명은 제1 피코넷과 연관되어 있는 동안 제2 피코넷 내의 이웃 노드들을 발견하기 위한 장치를 더 포함하고, 상기 장치는 제1 피코넷과 노드를 연관시키고 제2 피코넷 ID를 결정하는 논리 회로, 및 피코넷 내의 전송들을 위해 예약된 시간 슬롯 동안에 메시지를 방송하는 송수신기를 포함하고, 메시지는 제2 피코넷 ID, 제1 피코넷 ID, 및 노드 ID를 포함한다.
본 발명은 종속 피코넷 제어기가 되는 제1 피코넷 제어기와 노드를 연관시키고, 종속 피코넷 제어기로서 작용하는 동안 노드와 연관되는 노드들을 결정하고, 피코넷 제어 상태를 포기하고, 제1 피코넷 제어기 하의 노드에 대한 정상 디바이스 동작을 재개하는 논리 회로를 포함하는 장치를 더 포함한다.
도 1은 통신 시스템의 블록 다이어그램.
도 2는 도 1의 통신 시스템의 더 상세한 블록 다이어그램.
도 3은 도 1의 통신 시스템의 전송 체계를 도시하는 도면.
도 4는 노드의 블록 다이어그램.
도 5는 도 4의 노드의 동작을 도시하는 흐름도.
도 6은 도 1의 통신 시스템 내의 노드들에 의해 전송된 "발견(discovery)" 메시지를 도시하는 도면.
도 7은 이웃 노드들에 의해 "발견되기(discovered)"를 원하는 노드의 동작을 도시하는 흐름도.
도 8은 피코넷 통신 시스템의 더 상세한 블록 다이어그램.
도 9는 도 8의 통신 시스템의 전송 체계를 도시하는 도면.
도 10은 도 8의 통신 시스템의 동작을 도시하는 흐름도.
이제, 유사한 도면 부호들이 유사한 요소들을 나타내는 도면들을 참조하면, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템(100)을 도시한다. 통신 시스템(100)은 바람직하게는 IEEE 802.15.3 고데이터율을 위한 무선 개인 영역 네트워크(Wireless Personal Area Networks for High Data Rates)에 의해 규정된 통신 시스템 프로토콜을 이용하지만, 당업자는 다른 통신 시스템 프로토콜들이 본 발명의 범주로부터 변경하지 않고 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 통신 시스템(100)은 애드-혹 온 디맨드 거리 벡터 라우팅(Ad-hoc On Demand Distance Vector Routing;AODV), 동적 소스 라우팅(Dynamic Source Routing;DSR), 일시적 순서화 라우팅 알고리즘(Temporally-Ordered Routing Algorithm;TORA), 블루투스TM 표준(IEEE 표준 802.15.1),... 등과 같은 통신 시스템 프로토콜들을 이용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 도시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은, 조정 디바이스(10) 및 조정 디바이스(10)와 통신하는 다수의 슬레이브 노드들(20)을 각각 포함하는 다수의 피코넷들을 포함한다. 노드들(20)은 조정 디바이스들(10)에 의해 제공된 동기화를 통해 서로 통신하는 디바이스들을 표현한다. 노드들(20)은 이동 가능(모바일)할 수 있거나, 주어진 장소에 고정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 특정 피코넷 내의 임의의 주어진 노드(20)가 주어진 노드의 통신 범위 내에 있는 이들 노드들을 결정하는 것이 바람직하다. 종래의 통신 시스템들은 피코넷에 결합하거나 연관된 디바이스가, 802.15.3 PNC 정보 요청 명령 또는 프로브 명령 메시지를 통해 "롤 콜(roll call)"형 정보에 대해 제어기에 질의함으로써 피코넷의 구성원들의 리스트를 얻게 한다. 상술한 바와 같이, 이 정보는 피코넷 내의 임의의 노드가 피코넷 내의 모든 노드들을 결정하게 하지만, 이들 노드들 중 어느 것이 특정 노드의 통신 범위 내에 있는지에 대한 어떠한 정보도 제공하지 않는다. 이는 각각의 제어기들(203, 204)을 갖는 두 개의 피코넷들(201, 202)을 도시하는 도 2에서 예시될 수 있다. 이 예시에서, 노드들(205 내지 207)은 제어기(203)[피코넷(201)]와 연관되고, 노드(208)는 제어기(204)[피코넷(202)]와 연관된다. 종래의 피코넷들에서, 특정 노드[예를 들면, 노드(206)]는 제어기(203) 와 통신하는 이들 노드들을 결정하도록 그 제어기[제어기(203)]에 폴링할 수 있지만, 이 정보 자체는 노드(206)의 통신 범위 내의 이들 노드들을 결정하지 않을 수 있다. 예를 들면, 폴링될 때, 제어기(203)는 노드들(205 내지 207)의 ID들을 노드(206)에 제공할 수 있지만, 본 예에서 노드(205)는 현재 노드(206)의 통신 범위의 외부에 있다.
상기에도 불구하고, 주어진 피코넷 내의 노드가, 통신 범위 내에 있으면서 상이한 피코넷과 연관된 이들 노드들을 결정하기 위한 방법이 현재 존재하지 않는다. 이는 도 2를 참조하여 재차 예시될 수 있다. 노드(206)가 그 제어기를 폴링할 때, 노드(206)는 제어기(203)와 통신하는 이들 노드들만을 구비할 수 있을 것이다. 따라서, 노드(208)가 노드(206)의 통신 범위 내에 있을지라도, 노드(206)는 이 정보를 인식하는 어떠한 방법도 갖지 않을 것이다.
상기 논점들에 접근하기 위해, 통신 시스템(100)은 피코넷 연관성과 무관하게, 특정 노드의 통신 범위 내의 이들 노드들을 결정하기 위해 주어진 피코넷 내의 특정 노드를 위한 메커니즘들을 제공하도록 구성된다. 이 작업을 성취하기 위해, 이웃 노드들을 발견하기를 원하는 노드는 통신 범위 내에 있는 그의 피코넷 내의 이들 노드들을 먼저 결정해야 하고, 이어서 통신 범위 내에 있는 노드의 피코넷의 외부에 있는 이들 노드들을 결정해야 한다. 이하의 설명은, 두 부분들, 첫째로 그의 피코넷 내의 이웃 노드들을 발견하기 위해 특정 노드에 의해 이용되는 기술들과, 둘째로 상이한 피코넷과 연관된 이들 이웃 노드들을 발견하기 위해 특정 노드에 의해 이용되는 기술들로 나뉠 것이다.
상기 기술들을 설명하기에 앞서, 도 2 및 도 3을 참조하여 배경 정보를 설명할 필요가 있다. 특히, 디바이스들간의 통신들 동안에, 특정 전송 프로토콜은, 각각의 피코넷이 본원에 참조에 의해 합체되어 있는 미국 특허 제 호(출원 번호 제10/414838호)에 설명된 바와 같은 특정 비중첩 수퍼프레임(301, 302) 내에서 통신하는 통신 시스템(100)에 의해 이용된다. 도 3에서, 피코넷(201)은 수퍼프레임(301) 내의 모든 필요 전송들을 완료하고, 피코넷(202)은 수퍼프레임(302) 내의 모든 필요 전송들을 완료한다. 수퍼프레임 동안에, 피코넷들의 특정 제어기는 비콘 필드(beacon field) 내의 피코넷 타이밍 및 제어 정보를 방송할 수 있고, 각각의 노드(제어기를 포함)는 전송을 위해 IEEE 802.15.3의 채널 시간 할당(CTA) 설비의 부분인 비경쟁 기간 슬롯을 가질 수 있다. 그 보장된 시간 슬롯 동안에, 특정 노드는 임의의 특정 노드에 실행되기를 원하는 임의의 명령을 방송하거나 단일 노드 또는 노드들의 세트에 의도된 데이터를 송신할 수 있다. 이러한 방송들은 소스 어드레스[SA 또는 디바이스 식별자(DEVID)], 목적지 어드레스[디바이스 식별자(DEVID) 또는 DA] 및 명령(COM)과 함께 노드가 연관된 피코넷 ID[즉, 피코넷 식별자(PNID)]를 포함해야 한다. 이는 노드(205)의 GTS의 확대도인 도 3에 도시되어 있다.
동일 피코넷 내의 이웃 노드들의 결정
도 4는 통신 시스템(100) 내의 이용을 위한 노드(400)의 블록 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, 노드(400)는 논리 회로(401), 데이터베이스(403), 및 송수 신기(405)를 포함한다. 논리 회로(401)는 바람직하게는 모토롤라 PowerPC 마이크로프로세서와 같은 마이크로프로세서 제어기를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 데이터베이스(403)는 바람직하게는 하드디스크 저장 장치, 임의 접근 메모리 등과 같은 저장 수단을 포함한다. 마지막으로, 송수신기(405)는 802.15.3 네트워크 내의 통신을 위한 알려져 있는 송수신 회로를 포함한다.
피코넷의 연관된 구성원으로서, 디바이스는 피코넷 내의 단일 디바이스 또는 모든 디바이스들에 대해 제어기로부터 네트워크 정보를 요청하는 것이 가능하다. 그의 피코넷의 구성원들인 모든 그의 물리적 이웃들을 결정하기를 원하는 디바이스는 피코넷 내의 모든 디바이스들의 리스트를 얻도록 제어기에 피코넷 정보 요청 명령을 송신할 수 있다. 역으로, 제어기는 제어기의 수퍼프레임의 기간 동안 및 피코넷 디바이스들의 수에 따라 단일 전송으로 정보를 방송할 수 있다. 노드는 이어서 방송을 청취함으로써 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 유닛들을 결정할 수 있다. 따라서, 논리 회로(401)는 현재 피코넷들의 부분인 모든 노드들의 리스트에 대해 그의 연관된 피코넷을 폴링하도록 송수신기(405)에 명령하거나, 대안적으로 피코넷들 제어기에 의해 이 정보 방송을 주기적으로 청취하도록 송수신기(405)에 명령함으로써 그의 피코넷 내의 모든 노드들의 리스트를 획득한다. 일단 획득되면, 디바이스들의 리스트가 데이터베이스(403)에 저장된다.
일단 노드(400)가 취득되어 피코넷 디바이스 리스트가 저장되면, 이는 이어서 그의 CTA 동안에 즉시 확인 응답 요구, (Imm-Ack) 정책 필드 세트(IEEE 802.15.3의 8.8.2 섹션, 드래프트 D15)를 갖는 데이터 프레임 패킷을 전송함으로써 각각의 디바이스를 순차적으로 폴링한다. 달리 말하면, 논리 회로(401)는 즉시 응답을 요구하는 명령으로 그의 CTA 내에 명령을 전송하도록 송수신기(405)에 명령한다. 직접형 프레임의 의도된 수신이 데이터 프레임을 정확하게 수신하면, 이어서 이는 Imm-Ack 회신을 동일 CTA 동안에 송신할 수 있다. 따라서, 상기 노드(400)는 어느 노드들이 메시지에 응답했는지에 대한 결정[논리 회로(401)를 통함]에 기초하여 디바이스가 물리적 전송 범위 내에 있는지의 여부를 확실하게 인식할 수 있다. 이웃들의 리스트는 메시지에 응답하는 이들 노드들에 기초하여 결정될 수 있다.
노드(400)가 Imm-Ack를 수신하지 않아야 하면, 이는 후속 수퍼프레임들에 최대수의 재시도들(예를 들면, 5) 동안 재시도할 수 있다. 일단, 최대수의 재시도들이 도달되면, 노드(400)는 더 이상 이 디바이스에 직접 데이터를 송신하려고 시도하지 않을 것이다. 이 접근법에 의해, 노드(400)는 그의 전송 범위 내에 있는 모든 디바이스들에 대해 학습한다. 이 정보는 데이터베이스(403)에 저장된다.
도 5는 동일 피코넷 하의 이웃 노드들의 취득 중에 노드(400)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 논리 흐름은 논리 회로(401)가 그의 피코넷 제어기의 제어 하의 유닛들(노드들)의 리스트를 획득하는 단계 501에서 시작한다. 상술한 바와 같이, 이는 PNC 정보 요청 명령 또는 프로브 명령 메시지로 제어기를 폴링함으로써 성취될 수 있고, 또는 대안적으로 이는 제어기의 비콘의 일부로서 이 정보 방송을 주기적으로 청취하도록 송수신기(405)에 명령함으로써 성취될 수 있다. 일단 리스트가 획득되면, 논리 회로(401)는 즉시 응답을 요구하는 메시지를 각각의 유닛에 송신하도록 송수신기(405)에 명령한다(단계 503). 다양한 노드들로부터 응답이 수신되 고, 단계 505에서, 어느 유닛들로부터 들렸는지를 결정하고, 단계 507에서 수신된 확인 응답들에 기초하여 리스트가 논리 회로(401)에 의해 공식화된다. 명백한 바와 같이, 도 2에서, 응답하는 노드들의 수는 피코넷 제어기의 명령 하의 노드들/유닛들의 총수보다 작을 수 있다.
이전의 기술은 특정 피코넷 내의 임의의 노드가 그 피코넷 내의 이들 이웃 노드들을 발견하는 것을 허용한다. 그러나, 상술한 바와 같이 주어진 피코넷 내의 노드가 여전히 상이한 피코넷에 연관된 통신 범위 내에 있는 이들 노드들을 결정하기 위한 방법이 현재 존재하지 않는다. 이하의 설명은 이 논점을 다룬다.
상이한 피코넷들 내의 이웃 노드들의 결정
상술한 바와 같이, 피코넷 내의 각각의 노드는 그의 고유의 CTA를 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, CTA 내의 전송 동안에, 노드는 전송 중에 그 PNID를 사용하여 다양한 명령들을 방송하는 것이 가능할 수 있다. 현재, 802.15.3 수신 프로토콜은 단지 노드가, 수신 노드가 연관되어 있는 PNID로 방송하는 다른 노드들로부터 전송들을 수신하는 것만을 허용한다. 따라서, 종래의 802.15.3 시스템들 내의 노드들은 단지 동일 피코넷 내의 다른 노드들(즉, 동일 PNID를 갖는)의 전송들만을 듣는다.
통신 시스템(100) 내의 노드들이 매우 근접하여 노드들을 결정하는 것을 허용하기 위해, 각각의 노드가 전송 동안에 이용된 PNID에 무관하게 다른 노드들로부터 전송들을 듣게 하는 것이 필요하다. 특정 메시지 포맷이 이 작업을 성취하기 위해 도 1의 통신 시스템에 의해 이용된다. 특히, 통신 시스템(100) 내의 각각의 노드는 802.15.3 스캔 절차로부터 결정된(예를 들면 이웃 피코넷들 및 연관 PNID들을 결정하도록 스캐닝 IEEE 802.15.3 비콘 필드들을 통해) 피코넷들의 다양한 PNID들을 갖는 "발견(discovery)" 메시지들을 주기적으로 방송할 수 있다. 더 구체적으로는, 동작 중에, 논리 회로(401)는 제1 피코넷과 연관하고 이용 가능한 피코넷들(비콘들)에 대해 스캔하도록 송수신기(405)에 주기적으로 명령한다. 일단 특정 피코넷의 비콘이 검출되면, 논리 회로(401)는 데이터베이스(403) 내에 그 피코넷에 대한 PNID를 저장한다. 다음, 논리 회로는 제1 피코넷 내의 전송들을 위해 예약된 시간 슬롯 동안에 "발견(discovery)" 메시지들을 방송하도록 송수신기(405)에 명령한다. 발견 메시지들은 스캔 절차 동안에 발견된 다양한 PNID들을 포함한다.
도 6은 이들의 이웃에 의해 발견되기를 원하는 통신 시스템(100) 내의 노드들에 의해 전송된 "발견(discovery)" 메시지(601)를 도시한다. 명백한 바와 같이, 노드의 CTA 동안에, 이는 도 3에서 상술된 바와 같은 표준 포맷팅된 메시지를 방송할 수 있지만, 노드는 메시지의 PNID 필드 내의 이웃 PNID들 중 하나를 이용할 수 있다. 게다가, 메시지의 "명령(command)" 부분 동안에, 노드는 그의 고유의 PNID, DEVID(소스 어드레스) 및 그 피코넷의 동작을 위한 다른 필요한 타이밍 정보를 방송할 수 있다. 이는 PNID1과 연관된 노드가 그의 고유 PNID(PNID1) 및 그의 고유 디바이스 ID(DEVID)[소스 어드레스(SA)임]을 포함하는 그의 "명령(command)" 필드로 PNID2에 접근된 메시지 및 목적지 어드레스(DA, 예를 들면 802.15.3에 규정된 바와 같은 255와 같은 여기에서 방송 주소이어야 함)를 방송하는 도 6에서 명백하 다.
이웃 피코넷들에 대한 수퍼프레임들은 분리되고 중첩되지 않기 때문에, 일 수퍼프레임 내의 이들의 CTA 내의 발견 메시지들을 전송하는 디바이스들은 다른 피코넷들의 다른 디바이스 전송들과 간섭하지 않는 것이 보장된다. 실제로, 디바이스들은 이들이 전송하지 않을 때 수신 모드에서 동작하기 때문에, 일 피코넷 내의 디바이스는 전송 디바이스가 전송 범위 내에 있는지의 여부에 따라 다른 피코넷 분담부 내의 디바이스의 전송을 수신하거나 적어도 들을 수 있을 것이다. 따라서, 이웃 디바이스들은 본질적으로 그의 피코넷의 구성원이 아닌 디바이스에 패킷을 송신할 수 있지만, 그의 물리적 전송 범위 내에 있는 것이 모든 디바이스들이 매우 근접하게 서로 발견하도록 허용한다. 따라서, 디바이스는 다른 노드들에 의해 전송된 발견 메시지들을 단순히 청취함으로써 그 피코넷의 구성원들이 아니라 그의 전송 범위 내에 있는 디바이스들의 리스트를 취득할 수 있다. 디바이스는 그 자신의 외부에 있는 수퍼프레임들 동안에 이들 발견 전송들을 단순히 청취할 것이다. 이는 이들 디바이스들의 리스트를 취득하여 그의 고유의 PNID들 및 디바이스 ID들(DEVID들)을 포획할 수 있다. 유사하게, 디폴트에 의해, 디바이스는 그 부근 내에 있는 모든 피코넷들의 리스트를 취득할 수 있다.
상기 절차는 노드들이 다른 노드들에 의해 발견 메시지들 방송을 "청취(listen)"하고, 어느 노드들로부터 들리는지에 기초하여 이웃들을 결정하도록 허용하지만, 이웃 디바이스들 사이에 이웃 리스트들이 "동기화되는(synchronized)" 것을 보장하지는 않는다. 더 구체적으로는, 제1 노드가 제2 노드의 발견 메시지를 " 듣기(heard)" 때문에, 이는 제2 노드가 제1 노드로부터 발견 메시지를 유사하게 들을 수 있는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 이는 단순히 제1 노드가 제2 노드에 발견 메시지를 방송하도록 배회하지 않는다는 사실에 기인할 수 있다. 모든 이웃 리스트들이 동기화되는 것을 보장하기 위해, 방송 발견 메시지를 수신하는 노드는 방송 메시지를 송신하는 특정 노드에 의도된 그 GTS 동안에 확인 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이 확인 응답 기술은 다중 노드들이 그 방송에 즉시 확인 응답들을 재송신하면 그 이외의 경우에 방송 노드에서 발생할 수 있는 메시지 충돌들을 방지할 수 있다. 따라서, 방송 메시지의 전송에 의해, 제1 노드는 이웃으로서 제1 노드를 연관시키는 모든 노드들로부터 들리는 것을 보장할 수 있다.
도 7은 이웃 노드들에 의해 "발견되기(discovered)"를 원하는 노드의 동작을 도시하는 흐름도이다. 논리 흐름은 노드가 이웃 피코넷들 및 연관 PNID들을 결정하도록 그의 환경을 스캔하는 단계 701에서 시작한다. 단계 703에서, PNID들은 데이터베이스(403)에 저장되고 "발견(discovery)" 메시지들의 전송들 중에 이용된다. 특히, 단계 705에서 이웃 PNID는 데이터베이스(403)로부터 결정되고, "발견(discovery)" 메시지가 모든 이웃 노드들에 전송된다. 상술한 바와 같이, 발견 메시지는 이웃 PNID, 노드의 PNID 및 노드의 고유 디바이스 ID(SA)를 포함한다. 부가적으로, 발견 메시지는, 노드 전송에서 발견 메시지가 발견 메시지를 듣는 모든 다른 노드들을 결정할 수 있도록 발견 메시지를 수신하는 노드로부터 데이터 패킷에 의해 확인 응답될 수 있다. 노드가 발견 메시지를 방송할지라도 노드는 다른 피코넷들 내의 다른 노드들에 의해 전송된 발견 메시지들을 위해 계속 모니터링하 고, 확인 응답으로 임의의 수신된 발견 메시지에 응답한다는 것을 주목해야 한다.
노드들이 상이한 피코넷들 내의 이웃하는 노드들을 발견하기 위한 또 다른 해결책에서, 피코넷의 각각의 디바이스는 종속 피코넷 제어기(PNC)가 되도록 요청할 수 있다. 도 8은 그의 제어기(806)를 통해 그의 부-피코넷(parent piconet;801)에 접속된 종속 피코넷(802)을 도시한다. 노드(806)는 단지 피코넷(801)의 표준 디바이스이지만, 피코넷(802)의 제어기이다. 제3 피코넷(809) 및 이 피코넷의 제어기(810)가 또한 존재한다. 도 9는 부-피코넷 및 종속 피코넷들의 수퍼프레임 구조체들(901, 902)을 도시한다. 종속 PNC가 되게 하고 그 종속 피코넷을 효율적으로 시작하게 함으로써, 디바이스는 그의 전송 내에 있고 그의 피코넷에 결합하도록 이를 연관시키는 것을 가능하게 하는 디바이스들 모두의 리스트를 취득하는 것이 가능할 수 있다.
도 10은 그의 이웃 노드들을 발견하는 종속 제어기의 동작을 도시하는 흐름도이다. 노드 내의 논리 회로는 제1 피코넷 제어기와 노드를 연관시키며 이어서 그의 고유의 종속 제어기가 되도록 하는 능력을 그에 제공한다는 것이 가정된다. 논리 흐름은 논리 회로가 종속 피코넷 제어기가 되도록 노드에 명령하는 단계 1001에서 시작한다. 단계 1003에서, 논리 회로(401)는 노드가 종속 피코넷 제어기와 연관되도록 하는 요청들을 수신한다. 단계 1005에서, 논리 회로(401)는 데이터베이스(403) 내에 이들 디바이스들의 ID를 저장한다.
종속 피코넷 제어기가 되는 노드와 모든 이웃 노드들을 연관시키기 위해, 종속 피코넷 제어기를 듣는 임의의 노드가 이 제어기와 연관되도록 요구하는 메커니 즘들이 존재해야 한다는 것을 주목해야 한다. 이 상태는 임의의 제어기와 연관되지 않은 노드들에 대해 종래의 피코넷들에 존재한다. 더 구체적으로는, 연관되지 않으면, 노드는 단지 종속 피코넷에 연결될 것이다. 그러나, 다른 피코넷의 구성원이면, 노드는 스캔 모드 동작을 거쳐 종속 피코넷의 존재를 발견해야 한다. 일단 발견되면, 노드는 이어서 종속 피코넷과 연관되어야 한다. 이를 요구하는 일 방법은 특정 노드가 종속 피코넷인 것을 지시하는 D-PNC 비콘 내의 플래그를 포함하는 것이다. 이는 디바이스가 그의 이웃 리스트를 형성하도록 시도하는 사전 연관 노드들을 통지하기 위한 트리거로서 작용할 수 있다. 이 방법에서 노드는 종속 피코넷과 결합하고 마찬가지로 그의 이웃 리스트를 생성할 수 있도록 그의 현재 피코넷으로부터 분리될 필요가 있을 수 있다는 것을 인식할 것이다(노드들이 단지 동시에 일 피코넷의 구성원일 수 있음. 802.15.3 규정).
종속 PNC의 상태는 그의 "이어 샷(ear shot)" 이웃들 전부를 취득하고 임의의 측위 또는 통신 책임들을 완료하기 위해 디바이스에 충분한 정도로 일시적이다. 이웃들의 취득은 노드가 "이어 샷(ear shot)" 내의 이들 이웃 노드들을 결정하는 것을 허용한다. 이 시점 후에, 종속 제어기 디바이스는 그의 PNC 상태를 포기하고, 단일 피코넷 내의 디바이스로서의 단순 기능으로 복귀한다(단계 1007). 종속 PNC 기능성은 이어서 그의 이웃들을 발견하는 유사한 동작을 수행하는 그의 피코넷의 다른 구성원으로 토큰 링 네트워크들 내의 토큰 통과와 유사하게 통과될 수 있다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 특히 도시되고 설명되었지만, 형태 및 상 세들의 다양한 변경들이 본 발명의 사상 및 범주로부터 일탈하지 않고 이루어질 수 있다는 것이 당업자들에게 이해될 수 있을 것이다. 이러한 변경들은 이하의 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 피코넷(piconet) 내의 이웃들(neighbors)을 발견하는 방법으로서, 상기 이웃들은 단일 피코넷 제어기의 제어 하에 있는, 상기 피코넷 내의 이웃들을 발견하는 방법에 있어서,
    상기 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 노드들을 결정하는 단계;
    상기 피코넷 제어기의 제어 하의 각각의 노드에 응답을 요구하는 메시지를 송신하는 단계;
    상기 피코넷 제어기의 제어 하의 복수의 노드들로부터 상기 응답을 수신하는 단계;
    어느 노드들이 상기 메시지에 응답했는지를 결정하는 단계; 및
    어느 노드들이 상기 메시지에 응답했는지에 대한 상기 결정에 기초하여 상기 피코넷 내의 이웃들의 리스트를 공식화(formulating)하는 단계를 포함하는, 피코넷 내의 이웃들을 발견하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 노드들을 결정하는 단계는, 상기 피코넷 제어기로부터 상기 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 노드들의 리스트를 요청하는 단계를 포함하는, 피코넷 내의 이웃들을 발견하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 요청하는 단계는 IEEE 802.15.3 정보 요청 명령을 통 해 "롤 콜(roll call)"형 정보에 대해 상기 제어기에 질의하는 단계를 포함하는, 피코넷 내의 이웃들을 발견하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 노드들을 결정하는 단계는, 상기 피코넷 제어기로부터 전송된 방송으로부터 결정하는 단계를 포함하는, 피코넷 내의 이웃들을 발견하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 노드에 응답을 요구하는 메시지를 송신하는 단계는, 즉시 확인 응답을 요구하는 메시지를 각각의 노드에 송신하는 단계를 포함하는, 피코넷 내의 이웃들을 발견하는 방법.
  6. 피코넷 제어기의 제어 하의 각각의 노드에 응답을 요구하는 메시지를 송신하고, 상기 피코넷 제어기의 제어 하의 복수의 노드들로부터 상기 응답을 수신하는 송수신기; 및
    어느 노드들이 상기 메시지에 응답했는지를 결정하고, 어느 노드들이 상기 메시지에 응답했는지에 대한 결정에 기초하여 상기 피코넷 내의 이웃들의 리스트를 공식화하는 논리 회로를 포함하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 송수신기는 상기 피코넷 제어기의 제어 하의 각각의 노드를 결정하기 위해 피코넷 제어기에 요청 명령을 부가적으로 송신하는, 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 논리 회로는 상기 피코넷 제어기로부터 전송된 방송을 수신함으로써 상기 피코넷 제어기의 제어 하의 모든 노드들을 결정하는, 장치.
  9. 제1 피코넷과 연관되어 있는 동안 제2 피코넷 내의 이웃 노드들을 발견하기 위한 장치에 있어서,
    상기 제1 피코넷과 노드를 연관시키고, 제2 피코넷 ID(identification)를 결정하는 논리 회로; 및
    상기 제1 피코넷 내의 전송들을 위해 예약된 시간 슬롯 동안 메시지를 방송하는 송수신기를 포함하고, 상기 메시지는 상기 제2 피코넷 ID, 상기 제1 피코넷 ID, 및 상기 노드 ID를 포함하는, 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 송수신기는 상기 메시지 내에 즉시 확인 응답을 요구하는 데이터를 부가적으로 방송하고, 상기 논리 회로는 상기 즉시 확인 응답을 요구하는 상기 데이터에 응답한 노드들을 결정하는, 장치.
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