KR20060123059A - 비우성 비트 무선네트워크 통신시스템의 충돌검출 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비우성 비트 무선네트워크에 이용하기 위한 통신시스템과 프로토콜에 관한 것이다. 무선 네트워크는 네트워크 변수가 모든 트랜시버에 의하여 공유될 수 있도록 다른 트랜시버와 통신하는 트랜시버를 포함한다. 프로토콜은 네트워크가 다른 트랜시버로부터의 경쟁하는 전송 사이의 충돌을 처리할 수 있도록 한다. 또한 프로토콜은 서로의 전송범위 밖에 있는 트랜시버 사이의 통신을 처리한다.

무선네트워크 통신시스템, 프로토콜, 트랜시버, 데이터전송, 충돌

Description

비우성 비트 무선네트워크 통신시스템의 충돌검출 {COLLISION DETECTION IN A NON-DOMINANT BIT RADIO NETWORK COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선주파수를 통하여 상호 통신하는 장치의 네트워크에 관한 것이다.

장치의 네트워크는 장치 사이에 데이터를 전송하는 무선주파수(RF)수단을 통하여 상호 통신하는 장치의 그룹을 배열함으로서 구성될 수 있다. 각 장치가 이러한 각 장치의 최대통신범위 내에 놓여 있는 경우, 각 장치는 네트워크에서 각 다른 장치와 효과적으로 통신될 수 있다.

본 발명은 두 장치 사이에서만 동시에 통신이 이루어지는 "포인트 투 포인트(point to point)" 시스템과는 달리 "포인트 투 멀티포인트(point to multipoint)" 시스템에 사용될 수 있도록 한 것이다. 포인트 투 멀티포인트 통신시스템에 있어서, 통신은 동시에 네트워크에서 하나의 장치와 둘 이상의 다른 장치 사이에 통신이 이루어진다.

신뢰가능한 "포인트 투 멀티포인트" 통신시스템은 공유네트워크 변수의 생성을 허용한다. 이는 네트워크에서 모든 장치에 대하여 알려진 변수이다. 예를 들어, 한 장치가 공유네트워크 변수의 값을 변경하고자 원하는 경우, 이 장치는 리퀘스트를 전송하여 모든 장치가 수신하고 업데이트된 변수를 동시에 처리할 수 있도록 보장되어야 한다. 만약 업데이트가 동시에 이루어지지 않거나 또는 네트워크의 모든 다른 장치가 업데이트를 수신하지 못하는 경우, 네트워크는 공유네트워크 변수를 가지지 못한다.

공유네트워크 변수는 중앙콘트롤러를 갖지 않는 네트워크의 생성을 허용한다. 네트워크의 작동과 제어에 관한 모든 주요 데이터는 네트워크내의 각 장치에 의하여 동시에 알려진다. 데이터는 언제든지 네트워크내의 어느 장치에 의하여서나 업데이트될 수 있고 따라서 모든 다른 장치가 이들의 데이터를 업데이트하도록 보장된다. 이는 중앙콘트롤러를 갖는 네트워크에 비하여 네트워크내에서 장치의 제어가 간단하고 보다 다양하며 적은 비용으로 이루어질 수 있도록 한다.

본문에서는 각 장치 사이의 단일통신작용을 트랜잭션(Transaction)이라 하였다. 트랜잭션은 데이터를 하나 이상의 데이터 트랜시버/수신기에 전송하는 장치(트랜시버/송신기) 사이에서 일어난다. 또한 트랜잭션은 트랜시버/수신기로부터 트랜시버/송신기 및 네트워크의 다른 각 트랜시버/수신기에 보내어진 데이터를 포함한다.

본문에서, 어느 주어진 트랜잭션에 대하여 네트워크를 통하여 공유될 데이터를 전송하는 장치는 "트랜시버/송신기"라 하였으며 트랜잭션내의 데이터를 수신하는 장치는 트랜시버/수신기로서 복귀된다. 동일한 트랜잭션내에서 주어진 트랜시버/수신기는 또한 확인신호를 전송할 것이다. 다음의 트랜잭션에서, 트랜시버/수신기는 트랜시버/송신기가 될 것이다.

동시에 하나 이상의 트랜시버/수신기(또한 방송 또는 멀티캐스트로서 알려진 장치)에 전송할 때, 모든 트랜시버/수신기가 데이터를 성공적으로 수신하였는가 하는 것을 확인하는 것이 중요하다. 만약 하나의 트랜시버/수신기라도 데이터를 성공적으로 수신하지 못한 경우(예를 들어 하나의 트랜시버/수신기에서 데이터손상의 원인이 되는 비트오류 때문에), 다른 모든 트랜시버/수신기에는 다른 모든 트랜시버/수신기가 성공적으로 데이터를 수신하지 못하였다는 것이 알려져야 한다.

통상적으로 이러한 네트워크는 전송될 데이터 비트를 코딩하는 방법을 이용한다. 이러한 코딩방법은 유용한 전송기술과 데이터전송속도나 감도와 같은 성능조건을 절충하여 선택된다.

통상적인 포인트 투 포인트 통신프로토콜에 있어서, 일반프로시저는 데이터의 수신후 얼마 동안은 각 장치가 확인문장을 전송하는 것이다. 이는 전송장치가 네트워크내의 수신장치의 수를 정확히 알아야 하고 이들 각각에 접촉하는 방법을 알아야 하는 결점을 갖는다. 데이터의 일부를 다수의 수신장치에 신뢰가능하게 전송함에 있어서는 동일한 데이터의 많은 전송과 이에 상응하는 각 전송에 대한 응답을 대기하는 것을 필요로 한다. 많은 수신자에 대한 동일한 데이터의 반복전송은 통신매체의 유효대역폭을 낭비한다. 또한 이러한 방식은 수신장치가 정확히 어느 주어진 전송을 허용하는 것에 대한 데이터를 송신자가 획득하고 저장하는 것을 요구한다. 이러한 방식은 불필요하게 복잡하고 통신매체의 유효대역폭을 효용있게 이용하지 못하는 공유네트워크 변수를 생성한다.

또한 포인트 투 멀티포인트 전송은 어떠한 응답이 회신됨이 없이 동시에 많은 수신자에게 데이터를 전송하는데 이용될 수 있다. 이는 데이터전송이 신뢰가능하지 않도록 하고 송신자는 모든 수신장치가 데이터를 성공적으로 수신하였는지의 여부를 결정할 수 없을 것이다. 신뢰가능하지 못한 데이터의 전송은 공유네트워크 변수가 생성될 수 없음을 의미한다.

상황은 둘 이상의 장치가 상호 통신범위를 벗어나 있을 때 조합된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 각 장치는 최대전송범위(전송전력, 수신기감도, 안테나형태, 그리고 신호처리알고리즘을 포함하는 설계요인에 의하여 결정됨)를 갖는다. 통신과, 동시화 통신은 일부 장치가 최대범위를 벗어나 있고 이에 따라서 상호 통신이 이루어지지 않을 때 더욱 복잡하게 된다.

공유네트워크변수의 생성은 여러 장치로부터의 전송 사이의 충돌발생에 의하여 방해받는다. 충돌은 네트워크를 통한 데이터의 성공적인 전송에 악영향을 준다. 충돌의 발생을 검출하고 이를 적절히 처리할 수 있는 것이 중요하다. 이러한 적절한 작용은 전송이 방해받는 전송장치의 정보를 얻는 것과 충돌이 발생한 네트워크의 다른 장치에 대한 정보를 얻는 것을 포함한다.

충돌가능성을 줄이는 전통적인 방법은 전송전에 일정시간 동안 매체를 모니터하는 것을 포함한다. 그리고 각 장치는 임의시간 또는 네트워크에서 각 장치에 대하여 유일한 시간 동안 그 전송이 지연된다. 예를 들어, 이러한 시간은 장치의 단위주소(독특하게 어드레스될 수 있는 장치에 대하여 유일하여야 된다)를 이용하여 각 장치에 대하여 유일하게 결정될 수 있다. 이는 단일비트의 지속시간에 의하여 스케일될 수 있어 만약 여러 장치가 정확히 동시에 전송을 시작하기를 원하는 경우 이들은 상이한 시간동안 대기할 것이다. 최단시간을 대기하더라도 전송을 시작할 수 있다(그리고 다른 장치는 이러한 전송을 확인하고 이를 수신하며 이후에 이들 자신의 전송을 재시도할 것이다).

이러한 방식은 충돌의 가능성을 줄이기는 하나 안전장치가 구비되어 있지 않으며 상이한 네트워크내의 장치가 동일한 주소를 이용하는 다수의 네트워크가 사용될 때 적합치 않다.

본 발명의 목적은 특히 둘 이상의 데이터전송 사이에서 충돌이 발생하는 경우 RF 멀티캐스트 통신시스템의 장치 사이의 통신을 개선하기 위한 시스템과 프로토콜을 제공하는데 있다.

본 발명의 제1관점에 따르면, 무선주파수 통신네트워크에 사용하기 위한 데이터 프레임이 제공되는 바, 이 데이터 프레임은 장치가 이미 다른 소오스로부터의 데이터를 수신하고 있을 때 데이터 프레임을 수신하는 장치에 의하여 충돌로서 감지될 수 있도록 부호화된 데이터를 포함한다.

본 발명의 제2관점에 따르면, 장치의 무선주파수 네트워크에서 두 전송 사이의 충돌을 검출하는 방법이 제공되는 바, 이 방법이 제1장치로부터 본 발명의 제1관점에 따른 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계, 제2장치로부터 본 발명의 제1관점에 따른 제2 데이터 프레임을 전송하는 단계와, 제1 데이터 프레임을 수신하는 동안에 제2 데이터 프레임으로부터의 부호화된 데이터 시컨스를 검출하고 그 결과의 데이터 시컨스를 충돌로서 인식하는 단계를 포함한다.

본 발명의 제3관점에 따르면, 적어도 3개의 장치를 포함하는 무선통신시스템이 제공되는 바, 사용시에 제1장치가 본 발명의 제1관점에 따른 제1 데이터 프레임을 전송하고, 제2장치가 본 발명의 제1관점에 따른 제2 데이터 프레임을 전송하며, 제3장치가 제1 및 제2 데이터 프레임을 수신하고 제1 데이터 프레임을 수신하는 동안에 제2 데이터 프레임으로부터의 부호화된 데이터를 검출하며 그 결과의 데이터 시컨스를 충돌로서 인식한다.

본 발명의 제4관점에 따르면, 적어도 두개의 다른 트랜시버를 포함하는 무선통신시스템에 사용하기 위한 트랜시버가 제공되는 바, 제1의 다른 장치가 본 발명의 제1관점에 따른 제1 데이터 프레임을 전송하고, 제2의 다른 장치가 본 발명의 제1관점에 따른 제2 데이터 프레임을 전송하며, 트랜시버가 제1 데이터 프레임을 수신하는 동안에 제2 데이터 프레임으로부터의 부호화된 데이터를 수신할 때 그 결과의 데이터 시컨스를 충돌로서 인식한다.

본 발명의 제5관점에 따르면, 장치의 무선주파수 네트워크에 사용하기 위한 통신프로토콜이 제공되는 바, 프로토콜이 데이터를 전송하기 위한 제1타임슬롯, 제1타임슬롯 후 제1확인상태를 전송하기 위한 제2타임슬롯, 제2타임슬롯 후 제2확인상태를 전송하기 위한 제3타임슬롯과, 제3타임슬롯 후 충돌지시를 전송하기 위한 제4타임슬롯을 포함하는 프레임을 갖는다.

본 발명의 제6관점에 따르면, 트랜시버/송신기와 적어도 두개의 트랜시버/수신기를 포함하는 무선통신시스템이 제공되는 바, 트랜시버/송신기가 제1타임슬롯에서 데이터를 트랜시버/수신기에 전송하고, 데이터의 수신시에, 각 트랜시버/수신기가 제1타임슬롯 후 제2타임슬롯에서 제1확인상태, 제2타임슬롯 후 제3타임슬롯에서 제2확인상태, 또는 제4타임슬롯에서 충돌확인을 복귀시킨다.

본 발명의 제7관점에 따르면, 적어도 하나의 트랜시버/송신기와 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기를 포함하는 무선통신시스템용 트랜시버/수신기가 제공되는 바, 트랜시버/수신기가 사용시에 상기 트랜시버/송신기로부터 제1타임슬롯에서 데이터 패킷을 수신할 때, 제1타임슬롯 후 제2타임슬롯에서 제1확인상태를 전송하거나, 제2타임슬롯 후 제3타임슬롯에서 제2확인상태를 전송하거나, 또는 제3타임슬롯 후 제4타임슬롯에서 충돌확인상태를 전송한다.

본 발명의 제8관점에 따르면, 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기를 포함하는 무선통신시스템용 트랜시버/송신기가 제공되는 바, 트랜시버/송신기가 제1타임슬롯에서 데이터 패킷을 트랜시버/수신기에 전송하고 제1타임슬롯 후 하나 이상의 트랜시버/수신기로부터 제2타임슬롯에서 제1확인상태를 수신하거나, 제2타임슬롯 후 하나 이상의 트랜시버/수신기로부터 제3타임슬롯에서 제2확인상태를 수신하거나, 또는 제3타임슬롯 후 제4타임슬롯에서 하나 이상의 트랜시버/수신기로부터 충돌확인상태를 수신한다.

본 발명의 제9관점에 따르면, 장치의 무선주파수 네트워크에 사용하기 위한 통신프로토콜이 제공되는 바, 이 프로토콜은 데이터를 전송하기 위한 제1타임슬롯, 제1타임슬롯 후 리피트 플래그를 나타내기 위한 제2타임슬롯, 제2타임슬롯 후 제1타임슬롯에서 전송된 데이터를 재전송하기 위한 제3타임슬롯과, 제3타임슬롯 후 둘 이상의 전송 사이에 충돌의 확인을 허용하는 제4타임슬롯을 포함하는 프레임을 갖는다.

본 발명의 제10관점에 따르면, 제1트랜시버, 제2트랜시버 및 리피터를 포함하는 무선통신시스템이 제공되는 바, 제1 및 제2트랜시버는 적어도 하나의 이들의 각 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 서로 분리되어 있고, 리피터는 제1 및 제2트랜시버의 중간에 위치하며, 제1 또는 제2트랜시버의 어느 하나로부터 데이터를 수신할 때, 제1타임슬롯에서, 리피터가 제2타임슬롯의 리피트 플래그를 전송하고나서, 제3타임슬롯에서, 제1타임슬롯에서 수신된 데이터를 전송한다.

본 발명의 제11관점에 따르면, 적어도 두개의 트랜시버를 포함하는 무선통신시스템에 사용하기 위한 리피터가 제공되는 바, 적어도 두개의 트랜시버는 적어도 하나의 이들의 각 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 서로 분리되어 있고, 사용시에 리피터는 적어도 두개의 트랜시버의 중간에 위치하며, 제1타임슬롯에서 데이터를 수신할 때, 리피터가 제2타임슬롯의 리피트 플래그를 전송하고, 제3타임슬롯에서, 제1타임슬롯에서 수신된 데이터를 전송하며, 둘 이상의 전송 사이에서 충돌이 발생되는 경우 제4타임슬롯에서 충돌확인을 전송한다.

본 발명의 제12관점에 따르면, 적어도 하나의 다른 트랜시버와 리피터를 포함하는 무선통신시스템에 사용하기 위한 트랜시버가 제공되는 바, 트랜시버와 적어도 하나의 다른 트랜시버가 적어도 하나의 이들의 각 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 서로 분리되어 있고, 사용시에 리피터는 트랜시버와 적어도 하나의 다른 트랜시버의 중간에 위치하며, 리피터로부터 리피트 플래그를 수신할 때, 제2타임슬롯에서, 트랜시버가 제3타임슬롯에서 제2타임슬롯 이전에 제1타임슬롯에서 적어도 하나의 다른 트랜시버에 의하여 최초에 전송된 데이터를 리피터로부터 수신할 때까지 다른 작용은 중지한다.

본 발명의 제13관점에 따르면, 적어도 제1트랜시버, 제2트랜시버 및 리피터를 포함하는 무선통신시스템이 제공되는 바, 제1트랜시버와 제2트랜시버는 적어도 하나의 트랜시버의 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 분리되어 있고, 리피터는 제1 및 제2트랜시버의 중간에 위치함으로써, 제1트랜시버로부터 데이터전송을 수신할 때, 리피터가 제1트랜시버로부터 데이터전송을 재전송하도록 하고, 리피터가 제1트랜시버로부터 데이터전송을 재전송하기 전에 제2트랜시버로부터 데이터전송을 수신할 때, 리피터가 진행중인 전송을 무시하도록 각 트랜시버에 지시하는 데이터 시컨스를 전송한다.

본 발명의 시스템과 프로토콜은 가정용, 산업용 및 사무용 어플라이언스의 제어분야를 포함하는 다양한 용도를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 데이터 프레임의 구조를 보인 설명도.

도 2a는 제1장치가 도 1의 데이터 패킷을 전송하는 네트워크내의 3개 장치를 보인 예시도.

도 2b는 제2장치가 도 1의 데이터 패킷을 전송하여 충돌이 일어나는 예를 보인 예시도.

도 2c는 도 2a와 도 2b에서 전송되는 데이터 패킷의 타이밍 다이아그램.

도 3은 네트워크 1-3 내에 네트워크 장치 A-H가 분포된 것을 보인 설명도.

도 4는 본 발명의 우선실시형태에 따른 하나의 네트워크의 구성을 보인 설명도.

도 5는 본 발명의 환경에 사용되는 네트워크 프로토콜을 보인 설명도.

도 6은 본 발명의 우선실시형태에 따른 프레임구조를 보인 설명도.

도 7은 본 발명에 따른 네트워크에 배치된 리피터와 두 트랜시버를 보인 설명도.

도 8는 도 7의 구성에 사용된 프레임구조를 보인 설명도.

도 9는 본 발명에 사용된 트랜시버 장치의 우선구조를 보인 설명도.

도 10은 도 9의 트랜시버 장치의 일부기능을 수행하는 ISO 7 계층 모델의 일부를 보인 설명도.

본 발명의 한 관점에 따르면, 발생하는 충돌은 네트워크내에 있는 장치에 의하여 전송되는 데이터 프레임의 코딩을 이용하여 검출될 것이다.

발생할 수 있는 충돌은 두가지 형태가 있다. 그 첫째의 형태는 서로의 범위내에 있는 두 장치 사이에서 일어나는 형태로서, 어떠한 이유에서 동시에 데이터 전송이 시작되는 것이다. 전송전에 매체를 모니터링하고 각 장치의 단위주소에 따라서 장치에 의하여 데이터의 연속전송을 스태거링하는 것과 같은 전통적으로 이용되는 기술의 다양한 방지방법에도 불구하고 여전히 충돌이 발생할 것이다. 이와 같은 경우, 데이터 전송은 그 순간에 서로 중복될 것이다.

충돌의 다른 형태, 즉 보다 발생하기 쉬운 충돌은 한 장치가 여러 분리되어 있는 네트워크상에 분포된 다른 장치에 대하여 데이터를 전송할 필요가 있는 경우이다. 예를 들어 이들 네트워크중 두 네트워크를 가로질러 일부의 장치는 서로 근접하여 있고(상이한 논리네트워크라 하여도), 다른 장치들은 이들이 각 네트워크의 반대측 끝부분에 배치되어 서로의 전송범위 밖에 놓이는 경유이다.

이러한 배치상태에서는 다수의 장치가 동일한 주소를 공유하고(상이한 네트워크라 하여도) 이들이 동시에 전송을 시작할 수 있으므로 충돌이 발생할 가능성이 상당히 높을 수 있다. 더욱이, 일부의 장치는 서로의 전송범위에서 벗어나 있어 각 장치로부터의 데이터전송이 직접적으로 중복되지 않을 수도 있으므로 충돌이 발생되는 것을 검출하기 매우 어렵게 될 것이다. 그러나 이들의 경우, 두 한외 장치사이에 위치하고 양 장치의 전송범위내에 놓인 장치들은 수신중에 충돌을 검출하고 이러한 사실이 충돌을 처리하는데 유리한 잇점을 취할 수 있다.

첫번째의 경우로 돌아가서, 본 발명은 다음과 같은 방식으로 각각의 전송범위내에 있는 두 장치의 전송 사이의 충돌에 대한 문제점을 다룬다.

본 발명의 한 관점에 따르면, 장치에 의하여 전송된 각 데이터 프레임은 그 시작부분에 또는 그 부근에 특별히 코드화된 부분을 포함함으로서 다른 전송을 이미 수신하고 있는 장치에 의하여 수신될 때 충돌을 감지할 것이다.

도 1은 데이터부분(11), 확인부분(12) 및 부호화부분(13)을 초함하는 프레임(10)의 예시적인 구조를 보이고 있다. 또한 이러한 예시적인 프레임(10)은 "데이터종료" 마커(14)를 포함한다.

이러한 프레임구조는 도 2a 및 도 2b에서 보인 바와 같은 예시적인 네트워크에 이용될 수 있다. 이러한 예에서, 도 2a에서 보인 바와 같이, 장치 A는 장치 C에 의하여 수신될 수 있는 부호화부분(13)과 데이터부분(11)을 포함하는 데이터 프레임(10)을 전송할 것이다. 이러한 상황에서, 장치 C는 아직은 다른 전송을 수신하고 있지 않으며 장치 A로부터 제1 데이터 프레임(10)을 수신할 때 부호화부분(13)을 무시하고 데이터 프레임(10)의 데이터(11)를 처리할 것이다. 만약 어떠한 이유에서, 데이터 프레임(10)의 전송중에, 도 2b에서 보인 바와 같이 장치 B가 장치 C에 대하여 각 데이터 프레임(10')을 전송하기 시작하는 경우, 장치 C는 갑자기 데이터 프레임(10')으로부터 부호화부분(13')을 검출할 것이며 이 장치가 이미 데이터 프레임(10)을 수신하고 있으므로 부호화부분(13')을 충돌로서 감지할 것이다. 이러한 상황을 설명하는 타이밍 다이아그램이 도 2c에 도시되어 있다.

충돌의 검출시에, 장치 C는 이 장치가 제2전송의 데이터종료 마커(14)를 검출할 수 있을 때까지 충돌된 데이터 프레임을 계속하여 수신할 것이다. 이때에, 장치 C는 장치 B에 충돌확인지시를 보내어 데이터전송이 오류를 일으켜 데이터 패킷을 재전송하여야 함을 알린다. 전송이 완료되었을 때(장치 C가 아직 장치 B로부터의 데이터전송을 계속수신하기 때문에) 장치 C로부터의 어떠한 확인신호라도 수신하지 못한 장치 A는 이를 드롭된 패킷(dropped packet)으로 처리하고 그 전송을 다시 보낼 필요가 있음을 알게 될 것이다.

상기 언급된 예는 장치 B의 전송이 장치 A의 전송 후에 종료되었으나, 장치 A의 전송의 데이터 프레임(10)이 장치 B의 데이터 프레임 보다 매우 긴 경우에, 장치 C가 장치 A의 전송으로부터 데이터종료 마커를 검출하고 장치 A가 충돌확인신호를 수신할 것이라고 가정한다. 이러한 경우에서 장치 B는 어떠한 확인신호라도 수 신하지 않을 것이며 그 데이터 패킷이 드롭되고 추후에 그 데이터를 재전송도록 시도할 것이다.

만약에 장치 A와 B가 동시에 효과적으로 전송을 시작하는 경우(심볼의 약 ¼ 또는 그 이하의 범위), 다음의 3가지 결과 중 하나가 발생할 것이다.

- A. 두 전송에서 송신된 데이터가 충돌하고, 장치 C가 하여간 실질적으로 충돌을 검출할 것이다. 그 이유는 장치 C에 의하여 충돌로서 감지될 두 장치에 의하여 전송된 두 데이터 스트림이 일반적으로 충분한 차이를 보이기 때문이다. 그러나, 이는 항상 보장될 수는 없는 충분한 데이터 차이가 존재하는 조건에 따라서 달라진다.

- B. 두 패킷으로부터의 데이터가 충돌할 것이나, 장치 C는 충돌을 검출하지 않는다(예를 들어, 충돌의 최종결정에 대하여 두 전송 사이의 데이터 차이가 충분하지 않기 때문이다). 그러나, 충돌은 데이터 스트림의 충분한 커럽션을 초래함으로서 두 데이터 전송이 종료되었을 때 장치 C가 부정응답으로 응답할 것이다.

만약 장치 A와 B가 정확히 동일한 길이의 데이터 스트림을 전송하는 경우, 이들 장치 A와 B는 장치 C로부터 부정응답을 수신하고 추후에 이들의 각 전송을 재시도할 것이다. 그러나, 만약 장치 A와 B의 패킷 길이가 상이한 경우, 짧은 전송을 보내는 장치가 장치 C로부터 응답신호를 대기하는 반면에 다른 장치는 전송을 계속 할 것이다. 제1 장치가 어떠한 확인신호도 포착하지 못하므로 이 장치는 드롭된 패킷을 갖게 되고 추후에 그 데이터를 재전송하도록 시도할 것이다. 긴 전송을 보내는 장치는 실질적으로 부정응답(만약 장치 C가 데이터 커럽션을 검출하고 데이터종료 마커를 검출하는 경우)을 수신할 것이며, 또는 데이터종료 마커가 장치 C에 의하여 검출되지 않은 경우, 장치 C가 전혀 확인할 수 없어 전송장치는 그 패킷이 드롭되고 추후 그 전송을 재시도할 것이다.

- C. 만약 두 송신기가 정확히 동일한 시간에 정확히 동일한 데이터를 보내는 경우(실제로 거의 일어나지 않는다), 두 전송은 장치 C에 의하여 단일 전송으로 검출될 것이며 장치 A와 B에 대하여 긍정응답으로 응답할 것이고 각 장치는 그 데이터가 성공적으로 송신되고 수신된 것으로 추정할 것이다.

충돌의 검출에 사용될 수 있는 예시적인 코딩 시스템은 다음과 같다.

ZERO 비트는 OFF, ON 쌍으로서 부호화될 것이다.

ONE 비트는 ON, OFF 쌍으로서 부호화될 것이다.

따라서, ZERO와 ONE 데이터 비트 사이의 충돌은 ON, ON으로서 검출될 것이다. 예를 들어, 정상 데이터 비트 ON, ON, ON, OFF 이후 단일비트의 충돌; 는 ONE 비트에 이은 단일비트 충돌을 나타낼 것이다. 정상 데이터 비트 ON, ON, ON, ON, OFF 이후 다수의 연속비트의 충돌은 ZERO 비트에 이은 두 충돌비트를 나타낼 것이 다.

이와 같이, 검출가능한 충돌은 ON, ON 쌍의 수신이 선행됨을 알 수 있다. 이는 상기 언급된 바와 같이 ZERO 및 ONE 비트만을 부호화할 수 있는 맨체스터 코딩 시스템의 바이얼레이션(violation)이다.

잘 이해할 수 있는 바와 같이, 프레임은 프레임 마커인 START 코드와 END 코드로 시작할 것이다. 이들은 맨체스터 코딩 바이얼레이션을 이용하여 수행된다. 이와 같은 경우, 다음과 같은 잇점이 있다.

- 데이터 비트(ON, OFF 또는 OFF, ON) 이후의 코딩 바이얼레이션(ON, ON)은 충돌을 나타낸다.

- 계속된 충돌(ON, ON의 계속) 이후의 코딩 바이얼레이션(ON, ON)도 계속 충돌이다.

그러나, 다른 특수한 바이얼레이션(OFF, OFF) 이후의 코딩 바이얼레이션(ON, ON)의 경우, 이는 충돌 또는 유효 데이터 비트 이후의 충돌에 의하여 결코 일어날 수 없다. 이와 같은 경우, 시컨스 ON, ON, OFF, OFF가 도입부(lead-in)으로서 이용된다. 만약 이것이 검출된다면, 수신기는 이를 전송되는 스트림에 포함되어 있는 특수태그를 나타내는 마커로서 인식할 것이다. 만약 이 시컨스가 쌍 OFF, ON의 뒤를 따르면 이는 프레임의 시작 START OF FRAME을 나타낸다. 만약 이 시컨스가 ON, OFF의 뒤를 따르면 이는 프레임의 종료 END OF FRAME을 나타낸다.

시컨스;

ON, ON, OFF, OFF, OFF, OFF 및 ON, ON, OFF, OFF, ON, ON은 위법이다.

네트워크 또는 분포네트워크내의 다른 장치를 업데이트하는데 특히 유용한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 수신장치(C)의 특징은 장치 A와 B에 의하여 전송된 두 데이터 프레임 사이의 초기충돌을 검출할 때 신호를 전송하는 것이다. 이 신호는 장치 C의 범위내에서 다른 장치에 의하여 충돌로서 감지될 것이고 이들 장치는 다시 동일한 신호를 이들의 각 범위내에 있는 장치에 전송할 것이다. 이와 같은 방법으로, 네트워크 또는 분포네트워크내의 모든 장치는 이들이 처음의 충돌이 장치의 전송범위를 벗어난 위치에 놓여 있다 하여도 네트워크내의 어느 곳에서 충돌이 발생되었는지에 대한 정보를 받게 될 것이다.

실제로, 장치 C는 장치 A와 B의 전송 사이에서 최초충돌을 검출할 때 짧은 시간동안 수신을 중단하고 충돌이 다른 장치에서도 검출될 수 있도록 하는 롱 버스트(long burst)를 전송하며 그 수신기능을 다시 시작할 것이다. 장치 C가 충동을 검출하였을 때, 충돌후 데이터의 검출가능성은 중단되고, 충돌검출전송의 싯점으로부터 장치 C가 검출을 시도하려는 다른 것은 프레임종료 마커이다. 이러한 프레임종료 마커는 모든 환경에서 항상 인식될 수 있는 것은 아니다. 그러나, 장치 C는 이러한 마커를 배치하도록 시도할 것이다.

롱 버스트 충돌신호의 장치 C에 의한 전송시기중에 데이터종료 마커는 장치 A 또는 B(모든 전송이 종료된 장치)에 의하여 전송될 것이며 장치 C에는 전송되지 않을 것이다. 이와 같은 경우, 전송은 확인되지 않을 것이며 패킷을 전송하는 장치에 의하여 드롭된 패킷으로 간주될 것이고 각 장치는 이후의 단계에서 데이터를 재전송하도록 시도할 것이다.

도 3은 3개의 네트워크가 분리되어 있으나 서로 근접하여 최상의 작동상태에 있는 것을 보인 예시적인 설명도이다. 네트워크 1은 장치 A, B, C 및 D로 구성되는 반면에 네트워크 2는 장치 E와 F로 구성된다. 네트워크 3은 장치 G와 H로 구성된다. 상기 언급된 바와 같이, 장치 A와 B에 의하여 시작된 전송으로부터 장치 C에서 충돌이 발생하는 경우, 장치 C는 충돌신호를 전송할 것이며 이러한 충돌신호는 장치 D와 E가 장치 C의 전송범위내에 있으므로 장치 D와 E에 의하여 감지될 수 있을 것이다. 그러나, 네트워크 2의 장치 F와 네트워크 3의 장치 G와 H는 이들이 장치 C의 점송범위 밖에 있으므로 이러한 신호를 수신하지 못할 것이다. 본 발명에 따라서, 장치 C로부터의 충돌신호가 장치 D에 의하여 수신될 때, 장치 D가 장치 C로부터 충돌신호를 수신할 때 유사한 충돌신호를 전송할 것이며 이러한 충돌신호는 장치 F와 E에 의하여 검출될 것이다. 유사한 방법으로, 장치 E가 장치 E의 범위내에 있으므로 장치 C로부터의 충돌신호를 검출하고 그 자신의 충돌신호를 전송할 것이 며 이는 장치 G와 H에 의하여 수신될 것이다. 이와 같은 방식으로, 충돌신호는 네트워크/네트워크들 내에 있는 모든 장치가 네트워크 1내의 장치 C에서 최초 충돌이 발생되었음을 알게 될 때까지 네트워크를 통하여 전파된다.

본 발명의 원리는 동일자 특허출원의 주제인 특수한 네트워크구조의 내용에서 설명될 것이다.

예시적인 네트워크의 구조가 도 4에 도시되어 있는 바, 이 네트워크(200)는 노드 1, 노드 2, 및 노드 3으로 구성된다. 노드 1, 노드 2, 및 노드 3은 송수신 장치이고 어느 주어진 통신트랜잭션에서 송신기 또는 수신기로서 작용할 수 있다. 네트워크(200)는 게이트웨이(210)를 통하여 다른 네트워크(20)와 통신할 수 있다.

본 발명의 프로토콜 구조는 ISO 7 계층 모델에 기초하고 있으며 일부 기술은 ISO에 의하여 이용되는 것과 공통이다. 본 발명에 사용되는 프로토콜은 비연결형으로서 단일데이터전송이 이루어졌을 때 이러한 전송의 전후에 부가적으로 관련된 데이터전송의 가능성이 없음을 의미한다.

본 발명의 프로토콜 모델은 ISO 7 계층 모델에 기초하고 있으며 도 5에 도시되어 있다. 두 노드상에 분포된 애플리케이션에 대하여, 각 프로토콜 계층은 다른 노드의 동등한 계층에 대한 가상연결을 갖는다. 잘 알려진 바와 같이, 각 계층은 상위 계층에 의하여 제공된 데이터를 획득하고, 이를 데이터 단위로서 처리하여 그 자신의 프로토콜 제어정보(PCI)필드를 부가한다. 각 계층에서, 프로토콜 데이터 단위(PDU)는 데이터, 또는 다음의 상위 계층에 의하여 제공된 패킷이다. PDU의 명칭에는 이것이 적용되는 계층이 접두어로서 붙는다(예를 들어, SPDU는 세션 PDU이다).

물리계층은 ISO 시스템에서 기계적이고 전기적인 네트워크 인터페이스에 관한 것이다. 본 발명의 시스템에서, 물리계층은 통신매체 상에서 비트를 송신하고 수신하기 위하여 사용되는 하드웨어 및 펌웨어 요소이다.

ISO 시스템에서, 링크 계층은 데이터 링크의 제어(예를 들어, 프레이밍, 데이터 투명성, 에러제어)를 위하여 사용된다. 본 발명에서, 링크 계층은 바이트를 비트로 나누는데 사용되고, 비트 스터핑(필요한 경우), 프레이밍, 충돌검출, 우선순위화, 에러검출, 긍정/부정 응답발생, 체킹, 중계 및 재송신에 사용된다.

ISO 시스템에서 네트워크 계층은 네트워크 라우팅, 주소지정, 호설정(call set-up) 및 클리어링을 위하여 사용되는 반면에 본 발명에 있어서는 네트워크 계층이 네트워크 라우팅, 주소지정, 트랜잭션 설정 및 클리어를 위하여 사용된다.

ISO 시스템에서, 전송계층은 단 대 단 메시지 전송, 연결매니지먼트, 에러제어, 분할 및 흐름제어를 위하여 사용된다. 전송계층은 본 발명의 환경에서는 사용되지 않는다.

ISO 시스템에서 세션 계층은 애플리케이션 앤티티를 위한 다이아로그 및 동기화 제어를 위하여 사용되나 본 발명의 환경에서는 사용되지 않는다.

프레젠테이션 계층은 ISO 시스템에서 신텍스 니고시에이션(syntax negotiation)과 데이터표현변환을 위하여 사용되는 반면에 본 발명의 환경에서는 프레젠테이션 계층이 애플리케이션 데이터의 선택적인 암호화를 위하여 사용된다.

ISO 시스템에서 애플리케이션 계층은 파일전송, 액세스 매니지먼트, 문서 및 메시지 교환, 작업전송 및 처리를 위하여 사용되는 반면에 본 발명의 환경에서 애플리케이션 계층은 애플리케이션 데이터의 송수신을 지원한다.

끝으로, 사용자 애플리케이션 계층은 특수기능 또는 작용을 달성하기 위하여 ISO 시스템과 본 발명의 환경 모두에서 사용된다.

본 발명의 특징은 링크 계층에 있다고 할 수 있다.

본 발명의 프로토콜에 있어서, 용도는 선택적으로 우성비트와 열성비트로 구성될 수 있다. 만약 두 장치가 동시에 우성 및 열성비트를 전송하는 경우, 수신기와 송신기(이들 자신의 전송을 모니터링함)는 우성비트만을 검출할 것이다. 이러한 과정은 동일자 특허출원에서 설명된다. 그러나, 일반적으로 프로토콜은 우성 및 열성비트를 이용하지 않으며 충돌은 상기 언급된 바와 같이 본 발명의 방법에 의하여 다루어져야 한다.

매체접근은 먼저 네트워크내의 각 장치에 대하여 상이한 시간동안 매체를 모니터링함으로서 송신기에 의하여 이루어지며, 그리고 만약 존재하는 전송이 검출되지 않는 경우, 송신기는 프리앰블 스트림을 전송함으로서 매체접근을 요구하려 할 것이다. 이러한 프리앰블은 적어도 하나의 검출가능한 비트로 시작한다. 매체접근을 위한 요구는 트랜잭션의 시작을 정의한다. 트랜잭션은 모든 데이터전송, 확인 및 데이터의 중계로 구성된다. 네트워크에서 모든 노드는 연속적으로 매체를 모니터하여야 하며 만약 이들이 트랜잭션의 발생을 검출하는 경우 이들은 현재의 트랜잭션이 종료할 때까지 매체접근을 요구하는 시도를 연기할 것이다.

트랜잭션은 비동기식이다. 즉, 이들은 언제든지 발생할 수 있으며 하나의 트랜잭션의 시작으로부터 다음의 트랜잭션의 시작 까지의 시간차는 비트시간의 정수는 아니어야 한다.

이러한 애플리케이션에서, 트랜잭션은 특별히 상이한 형태의 데이터를 포함하는 수개의 서브-타임슬롯으로 분할된 연속시간주기로서 정의된다. 트랜잭션은 트랜시버/송신기로부터 둘 이상의 트랜시버/수신기로 전송되어야 하는 특정데이터에 이어 일정한 설정시간주기동안 프리앰블로 시작할 것이다. 데이터가 전송되는 타임슬롯은 길이가 가변적이며, 프레임 체크 시컨스로서 사용되는 부분을 포함한다. 상기 언급된 바와 같이, 다음의 데이터전송은 충돌지시가 트랜시버/수신기에 의하여 전송되는 타임슬롯 이후에 긍정 및 부정응답이 트랜시버/수신기에 의하여 전송될 수 있는 두 타임슬롯에서 이루어진다. 이러한 프레임의 구조가 도 6에 도시되어 있다.

상기 언급된 바와 같이, 트랜잭션은 비동기식이며 언제든지 시작할 수 있다. 그러나 시작되었을 때 트랜잭션은 시간기반구조를 갖는다. 트랜잭션에서 특수마커는 가변길이의 데이터부분의 시작과 끝을 보여주기 위하여 사용된다. 긍정 및 부정응답과 충돌지시가 전송되는 타임슬롯은 시간이 고정되어 있다. 이들 타임슬롯으로 부호화된 데이터의 조심스러운 코딩 및 리던던시에 의하여, 하나 이상의 트랜시버/수신기에 의한 긍정응답과 하나 이상의 트랜시버/수신기에 의한 부정응답이 전송될 수 있다. 트랜잭션에 관련된 모든 장치는 이들 양 응답 타임슬롯을 확인한다.

긍정응답을 원하는 트랜시버/수신기는 긍정응답 타임슬롯중에는 특수코드를 전송할 것이며 부정응답 타임슬롯중에 수신할 것이다.

마찬가지로, 부정응답을 원하는 트랜시버/수신기는 긍정응답 타임슬롯중에 수신하며 부정응답 타임슬롯중에 특수코드를 전송할 것이다.

장치가 이들이 전송하지 않는 타임슬롯을 모니터한다는 것은 두 응답 타임슬롯의 종료시까지 각 장치가 긍정응답, 부정응답 또는 이들 모두를 검출하였고 따라서 네트워크의 모든 확인상태를 점검할 수 있음을 의미한다.

예를 들어 긍정응답을 전송하는 트랜시버/수신기는 부정응답을 전송하는 다른 트랜시버/수신기를 검출할 수 있을 것이다.

트랜잭션의 종료시에, 모든 장치는 얼마나 많은 긍정 또는 부정응답이 있었는지 알지 못하며 이들 모두는 일부 긍정과 일부 부정이 있었음을 알아야 한다.

만약 트랜잭션중에 어떠한 부정응답이 있는 경우, 모든 트랜시버/수신기는 이를 인지하고 수신된 데이터를 폐기할 수 있다. 마찬가지로 트랜시버/송신기는 이를 인지하고 트랜잭션을 재실행할 수 있다.

긍정응답의 발생은 다음과 같다. 데이터를 수신할 때, 노드는 다음의 경우에만 긍정응답을 발생할 것이다.

- 데이터 타임슬롯이 그 엠베디드 프레임 체크 시컨스에 대하여 점검되고 유 효로 확인될 때.

- 데이터 타임슬롯내에 존재하는 어떠한 주소지정 정보가 장치에 사용된 주소지정 정보와 매칭될 때.

- 충돌이 검출되지 않을 때.

각 장치 트랜시버는 일반적으로 다음과 같은 적어도 두개의 상이한 형태의 주소를 포함한다.

- 단위주소, 장치가 격리상태에서 유일하게 주소지정될 수 있도록 한다.

- 멀티캐스트 주소, 네트워크내의 장치들이 공유된 네트워크 변수를 업데이트하기 위하여 동시에 주소지정될 수 있도록 한다.

아울러, 장치는 또한 선택적으로 다음의 주소를 포함할 수 있다.

- 네트워크 주소, 물리적인 장치가 이들이 할당된 논리 네트워크에 의하여 집단을 이룰 수 있도록 한다.

다른 변화가 있을 수 있으나, 이들 3개의 주소형태는 다른 보다 복잡한 주소지정설계의 기초로서 사용될 수 있다.

부정응답의 발생에 관련된 과정은 다음과 같다. 수신장치(트랜시버/수신기)는 엠베디드 프레임 체크 시컨스를 이용하여 수신된 데이터를 점검함으로서 데이터 타임슬롯이 커럽트되도록 결정되는 경우에만 부정응답을 발생할 것이다.

장치가 데이터 타임슬롯 커럽션을 결정할 때, 데이터 타임슬롯내의 어떠한 필드를 추가검사하는 포인트는 없다.

트랜시버/송신기에 의하여 전송된 데이터의 허용은 긍정응답의 발생을 위한 조건이 부합되고 다른 트랜시버/수신기가 부정응답을 발생하지 않은 경우 트랜시버/수신기에 의하여서만 이루어진다. 이는 모든 트랜시버/수신기가 단 한번 주어진 메시지를 수신하도록 한다. 포인트-멀티포인트 메시지에 대하여, 이는 메시지가 유효한 것첨럼 보이고 긍정적으로 확인되는 경우에도 트랜시버/수신기에 의하여 디스카드된다.

이상의 내용은 본 발명이 이용될 수 있는 일반환경을 설명하고 있다. 상기 언급된 시컨스는 각 장치가 다른 장치의 범위내에 있을 때에만 이용될 수 있다. 각 장치는 최대전송범위를 가질 것이며 이를 벗어나서는 다른 장치와는 통신할 수 없음을 이해할 것이다. 최대전송범위는 달리 제한은 없지만 전송파워, 수신기감도, 안테나 형태 및 신호처리알고리즘을 포함하는 설계요인들에 의하여 결정된다. 단거리(무면허)장치의 경우, 그 범위는 전형적으로 수 십 미터로부터 대개 수 백 미터이다. 이러한 장치에서 전형적인 최대전송범위는 20 미터 정도이다. 하나 이상의 장치가 다른 장치의 최대전송범위를 벗어난 위치에 놓여 있는 경우(즉, 이러한 장 치에 직접 통신할 수 없다), 상기 언급된 프로시저를 실행하기 어렵게 될 것이다. 특히 트랜시버/송신기가 데이터를 전송할 때, 일부 또는 전부의 다른 트랜시버/수신기는 이러한 특정 트랜시버/송신기로부터 데이터를 수신할 수 없고, 이에 따라서 공유 네트워크 변수를 업데이트할 수 없을 것이다.

본 발명의 관점에 따르면, 상기 언급된 프로토콜은 네트워크에 사용된 장치의 유효송신범위를 연장하기 위하여 장치 사이의 데이터 재전송을 허용하도록 수정된다. 수정된 프로토콜은 네트워크내에서 거의 장치들의 기하학적 중심에 배치되어 이들의 정규전송범위밖에 분포된 장치사이의 중계기로서 작용하는 리피터와 함께 사용된다.

도 7은 네트워크내에서 장치 X와 장치 Y의 예시적인 구성을 보인 것이다. 장치 X와 Y는 이들의 각 전송범위 보다 먼 거리를 두고 분리되어 있다. 따라서, 장치 X가 상기 언급된 바와 같이 데이터를 전송할 때, 장치 Y는 이 데이터를 수신하지 못하고 상기 언급된 바와 같이 처리하는 방법을 알지 못할 것이다. 그러나, 본 발명의 관점에 따르면, 리피터장치(30)가 장치 X와 장치 Y 사이에 배치되어 리피터로서 작용한다. 따라서, 만약 장치 X가 데이터를 전송하는 경우, 리피터장치(30)는 장치 X로부터의 이러한 전송을 수신하고 데이터를 재송신함으로서 장치 Y가 장치 X의 데이터를 수신할 것이다. 장치 Y가 그 응답을 전송할 때 이는 리피터에 의하여 수신될 것이다. 다시 리피터는 양 장치 X 및 Y에 의하여 수신될 전체확인상태를 전 송한다. 그리고 양 장치는 정보가 리피터에 의하여 중계되었음을 확인하고 리피터의 범위에서 모든 장치에 의하여 허용되거나 거절된다. 그리고 장치 X와 Y는 정상적인 방식으로 진행될 수 있다.

물론, 장치 Y는 예를 들어 트랜시버수신기를 필요로 하지 않으나 트랜시버/송신기를 필요로 할 것이다. 이와 같은 경우, 장치 Y는 네트워크에 정보를 전송할 것이나, 장치 X(예를 들어 트랜시버/수신기)가 장치 Y의 범위밖에 있으므로 전소된 데이터를 수신하지 못할 것이다. 다시, 장치 X와 장치 Y 사이에 배치된 리피터장치(30)는 장치 Y에 의하여 전송된 데이터를 수신할 것이며, 이 데이터를 전송함으로서 리피터장치(30)의 범위내에 있는 장치 X와 기타 다른 장치가 전송을 수신할 것이다.

실제로, 리피터장치(30)는 두 장치 사이에 직접 배치될 필요는 없고 네트워크내에서 장치가 도달할 수 있는 다른 적당한 위치에 배치될 수 있음을 이해할 것이다.

일부의 경우에 있어서, 장치 X는 장치 Y에 도달할 수 있는 충분한 범위를 가질 것이나 장치 X 보다 전송거리가 짧은 장치 Y는 장치 X와 통신할 수 없을 것이다. 이와 같은 경우, 리피터장치(30)는 장치 Y로부터의 전송이 장치 X에 중계되어 통신될 수 있는 리피터장치(30)에 도달할 수 있도록 하기 위하여 장치 X 보다는 장 치 Y에 더 근접하게 배치될 수 있다.

실제로, 모든 장치는 동일한 방법으로 네트워크내에 구성되는 것이 유리하다. 이는 각 장치가 트랜시버/송신기, 트랜시버/수신기 또는 리피터장치로서 작용하든지간에 동일한 방법으로 구성되고 독립적으로 이들의 요구된 기능을 수행할 수 있음을 의미한다. 이는 단 하나의 장치만을 제조하기만하면 되므로 제조상의 복잡성과 비용을 크게 줄일 수 있도록 한다.

실제로, 한 장치가 리피터로서 작용하는 경우, 제1프레임의 정보를 수신할 때(도 6 참조), 리피터는 즉각 새로운 제2타임슬롯에서 중계플래그를 전송하고 새로운 제3타임슬롯에서는 제1타임슬롯에서 수신된 데이터를 재전송할 것이다. 그리고 네트워크는 상기 언급된 바와 같이 정상적으로 작동하여 재전송된 정보를 수신한 트랜시버/수신기인 장치가 상기 언급된 바와 같이 데이터의 성공수신 또는 비성공수신을 확인하는 절차를 거칠 것이며, 리피터는 네트워크의 모든 장치에 대하여 중계된 데이터의 성공 또는 실패를 알리기 위하여 최종적인 전체중계상태를 발신할 것이다.

수정된 프로토콜 프레임이 도 8에 도시되어 있다. 도 6의 프레임과의 비교에서 도 8의 수정된 중계태그 트랜잭션과 도 6의 비중계태그 트랜잭션 사이에 차이가 있음을 보이고 있다. 특히, 데이터의 전송을 위한 제1타임슬롯이 양측 트랜잭션 프 레임내에 존재하나 도 8의 중계태그 프레임에서는 제2타임슬롯이 중계태그 플래그의 전송을 위하여 제공된다. 제3타임슬롯이 제공되며 여기에서 제1타임슬롯에 전송된 데이터가 재전송된다. 그리고 프레임구조는 도 6의 프레임구조와 동일한 방식으로 연속한다. 특히, 긍정응답을 전송하기 위한 제1서브타임슬롯, 부정응답을 전송하기 위한 제2서브타임슬롯을 포함하는 확인타임슬롯과 충돌지시를 전송하기 위하여 사용된 제3서브타임슬롯이 제공된다. 더욱이, 도 8의 중계태그 프레임에서, 전송이 중계된 모든 장치에 대하여 확인이 이루어질 수 있도록 하는 중계상태의 전송을 위한 부가적인 타임슬롯이 제공된다.

리피터에 관련하여 상기 언급된 상황은 일부 장치가 동시에 전송을 시작할 수 있다 하여도 복잡하다. 모든 장치가 서로의 범위내에 있는 경우, 충돌은 각 장치가 전송시도 이전에 유일한 시간동안 매체를 모니터하도록 함으로서 정상적으로 방지된다. 어떠한 이유에서, 장치가 동일한 지연시간을 가질 때(예를 들어 특정 네트워크내에 있으나 서로의 범위내에 있도록 배치됨으로서), 충돌이 계속 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 네트워크내의 일부 장치가 충돌을 검출할 수 있으나, 다른 장치들은 이들이 충돌을 검출할 수 없는 범위에 있을 수 있다. 충돌을 검출하는 이들 장치는 이들의 확인 타임슬롯내에 충돌이 존재함을 알릴 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 일부 환경에서 신뢰할 수 없다. 검출과 충돌의 지시에 대한 신뢰성을 개선하기 위하여, 이는 충돌을 검출하는 모든 장치에 의하여 전파된다. 이는 네트워크내의 장치를 통하여 충돌을 전파함으로서 충돌의 정보가 신속히 분배된다.

중계장치가 사용되는 경우, 리피터를 통한 전송을 송신하는 장치와 수신하는 장치 사이에 약간의 지연이 있다. 이러한 지연시간중에, 최초전송장치의 범위 밖인 다른 장치로부터 전송이 시작될 수 있다. 이와 같은 경우, 리피터는 상기 언급된 바와 같은 충돌전파를 간단히 전송하며, 만약 가능하다면 연속확인 타임슬롯의 일부로서 충돌지시를 전송한다. 리피터가 전송을 시작하였을 때, 이는 충돌을 검출할 수는 없으나 범위내의 다른 장치는 이를 검출하고 확인타임슬롯의 충돌지시부분을 이용하여 리피터에 알릴 수 있다.

예를 들어, 도 7를 참조할 때, 만약 장치 X가 전송을 시작하는 경우, 리피터장치(30)가 장치 X의 전송을 수신하는 시간과 장치 Y에 의하여 수신될 전송을 재전송하는 시간 사이에 지연이 있을 수 있다. 이러한 시간중에, 장치 Y는 그 자신의 데이터를 전송하기 시작할 것이며 이러한 전송은 리피터장치(30)가 이러한 전송을 재전송하기 전에 장치 X의 전송과 충돌하는 원인이 될 것이다.

요약컨데, 이상의 내용은 어떠한 장치에 의한 충돌의 검출을 설명하고 있으며 다른 장치에 대하여 충돌로서 보이는 시컨스의 전송을 고려하고 있다. 이는 검출된 충돌이 네트워크를 통하여 전파될 수 있도록 한다. 충돌을 전파한 수신장치는 전송이 완료될 때까지 대기한다. 만약 이들이 할 수만 있다면 이들은 확인(제4)타임슬롯의 충돌지시필드를 이용하여 전송장치에 역으로 충돌을 지시한다. 이와 같이 함으로서, 전송장치는 충돌이 발생되고 적절히 재전송될 수 있음을 알게 된다. 만 약 이들이 전송장치에 대하여 역으로 충돌을 지시할 수 없는 경우, 수신장치는 전혀 어떠한 응답도 보내지 않을 것이다. 어느 경우든지, 수신장치는 충돌을 인지할 수 있다(이들이 최초의 충돌을 검출하거나 이들이 전파된 충돌을 검출하기 때문이다). 마찬가지로, 전송장치는 이들이 이러한 특수지시를 획득하거나 전혀 아무런 응답을 받지 못함으로서 전송이 성공하지 못한 것을 알게 된다. 이러한 방식은 리피터를 통하여 확장된다.

본 발명의 다른 개선점은 어떠한 전송이 장치 마다 다른 시간동안 시작할 때 매체를 모니터링하는 것을 포함한다. 이는 충돌발생의 가능성을 줄이는데 도움이 된다. 일반적으로 지연시간의 양은 단일비트가 전송되는 시간의 정수배이다. 이건이 충돌방지시간이다. 네트워크에서 각 장치 마다 다른 시간을 조절함으로서 이론적으로는 충돌이 결코 발생될 수 없도록 할 수 있다. 이는 예를 들어 매체를 모니터링할 때 대기하는 시간과 같은 비트의 지속시간에 의하여 스케링된 장치의 고유주소를 이용함으로서 가장 간편하게 수행된다. 선택적으로, 이러한 지연은 연속하여 충돌이 검출될 때 마다 증가될 수 있다. 만약 너무 많은 연속충돌이 검출되는 경우(예를 들어 사전에 설정된 한계치 이상), 전송시도는 취소되고 작업자에게 통지된다.

따라서, 충돌이 발생할 수 있는 시간(이론적으로)은 두 장치가 동일한 지연시간을 이용할 때이다. 이러한 상황은 여러 서로 다른 네트워크가 서로의 전송범위 내에 있고("인접 아파트" 문제로서 알려져 있음), 본 발명의 충돌전파방법을 이용하여 해결된다.

상기 언급된 바와 같이, 실제로, 네트워크내의 모든 장치는 동일한 방법으로 구성하는 것이 유리하다. 이는 각 장치가 트랜시버/송신기, 트랜시버/수신기 또는 리피터장치로서 작용하는 여부를 떠나 동일한 방법으로 구성될 것이며 독립적으로 이들의 요구된 기능을 수행할 수 있음을 의미한다. 이는 단 하나의 장치만을 제조하기만하면 되므로 제조상의 복잡성과 비용을 크게 줄일 수 있도록 한다.

트랜시버장치(10)의 구현은 라디오수신기, 라디오송신기 및 마이크로프로세서를 이용한다. 이들 중 첫번째의 두 항목은 마이크로세서(110)와 송신기/수신기(120)를 포함하는 장치(100)를 보인 도 9에서 보인 바와 같이 선택적으로 송신기/수신기로서 조합될 수 있다. 송신기/수신기(120)는 안테나(130)를 통하여 전송하고 수신한다.

마이크로프로세서의 이용은 필수적인 것이 아님을 이해할 것이다. 예를 들어 프로토콜은 전용의 집적회로, 프로그래머블 논리장치 또는 프로그래머블 게이트 어레이에서 구현될 수 있다. 마이크로프로세서를 이용하는 것은 이러한 마이크로프로세서가 용이하게 수정가능한 소프트웨어 구현을 가능하게 하고 전체 부품수를 줄일 수 있도록 함으로서 편리한 것이다. 그러나, 소프트웨어구현은 중저속의 데이터전 송속도에서만 적합하다.

송신기/수신기(120)의 기능은 정보를 수신하거나 전송하는 것이다. 송신기/수신기의 선택은 다음의 요인들을 포함하는 요인의 범위에 의하여 결정될 수 있다(다음의 요인들로 제한되는 것은 아니다).

a. 제품이 판매될 시장의 규제환경.

각 국가는 허용주파수, 전송파워레벨 밍 대역폭을 포함하는 요인을 결정하는 규정을 가지고 있다.

일부 국가에서 사용하기에 적합한 송신기/수신기는 다른 국가에서는 불법일 수 있다.

국가의 범위내에서 광범위한 구매력을 갖는 제품의 경우, 각 국가에 대하여 적당한 수개의 상이한 송신기/수신기가 선택될 수 있도록 하는 것이 가능하다.

b. 유효전력량을 결정하는 다른 고려사항에 관련한 전력소모.

예를 들어, 소비전력이 큰 송신기/수신기는 배터리작동용으로서는 적합치 않다.

c. 수신모드와 송신모드 사이의 전환하는데 소요되는 송신기/수신기의 시간.

본 발명의 통신프로토콜에서, 프로토콜이 일련의 고정시간구획을 포함하므로 수신과 송신 사이의 전환시간은 중요하다. 수행되는 전체 트랜잭션에 따라서, 시간구획은 수신되거나 송신되도록 하는데 필요할 것이다.

수신과 송신 사이의 전환을 위한 시간은 오버헤드(무효시간)를 구성한다. 긴 전환시간은 대역폭을 낭비하는 효과를 갖는다.

d. 인터페이스 형태.

많은 형태의 송신기/수신기가 사용될 수 있다. 디지털 데이터입력과 출력을 제공하는 형태가 마이크로프로세서용으로서 가장 간단하다.

e. 데이터전송속도.

송신기/수신기는 전체제품의 조건에 적합한 데이터전송속도를 유지할 필요가 있다. 이러한 데이터전송속도는 아주 느릴 수 있고 아주 빠를 수 있다.

f. 물리적인 크기와 유효공간.

g. 비용.

h. 설계에 소요된 노력의 양.

적어도 송신기/수신기는 다음을 필요로 한다.

a. 전송데이터입력, 통신상태를 무선매체에 배치하도록 마이크로프로세서에 의하여 사용됨.

b. 수신데이터출력, 마이크로프로세서에 무선매체의 상태를 지시하기 위하여 트랜시버에 의하여 사용됨.

c. 제어입력, 송신기/수신기의 수신 또는 송신작동모드를 선택하도록 마이크로프로세서에 의하여 사용됨.

제어입력은 매우 간단하거나 매우 복잡할 수 있다. 가장 간단한 극단범위에서, 이는 수신 및 송신 사이를 선택하도록 사용된다. 일부 송신기/수신기는 저전력의 "슬립"모드를 유지한다. 다른 것들은 송신기/수신기 작동능력을 위하여 복잡한 설정 및 구성이 이루어질 수 있도록 한다.

기술된 프로토콜에 대하여, 제어입력의 형태는 중요하지 않다.

일부의 적당한 송신기/수신기는 RFM ASH 시리즈 TR1000~TR3000, Chipcon CC1000 및 Nordic NRF401, NRF403을 포함한다.

마이크로프로세서(110)는 무선매체에 통신상태를 배치하고 무선매체로부터 통신상태를 수신하는 수단으로서 송신기/수신기를 이용하여 통신프로토콜을 구현하는데 사용된다.

마이크로프로세서는 정확한 타이밍으로 작동을 수행할 수 있다면 마이크로프로세서의 형태와 선택은 그다지 중요하지 않다. 다만 정확도는 통신프로토콜에서 비트오류의 발생을 충분히 방지하기 위하여 필요하다.

프로토콜은 시간구획이 시작되는 시점이 용이하게 확인될 수 있도록 하므로 비트본위방식에서 최상으로 구현된다.

마이크로프로세서는 다음과 같은 적어도 일부의 기능을 구현할 수 있도록 한다.

a. 전송 및 수신을 위하여 사용된 데이터부호화 및 복호화방식 - 예를 들어, 맨체스터 코딩.

b. 수신기에서 전송된 클록의 회복 - 예를 들어 프리앰블에 대한 동기화에 의함.

c. 충돌의 검출.

d. 관련확인정보를 교환하는 시간구획중에 각 타임슬롯 및 적당한 전송과 수신의 발생.

e. 오류를 포함하거나 오류없이 전송이 수신되는 경우를 결정하기 위하여 수신장치에 의하여 사용될 수 있는 오류검출방식의 구현.

f. 전송중에 수신된 오류의 일부를 보정하기 위하여 수신장치에 의하여 사용될 수 있는 오류보정방식의 구현.

g. 트랜잭션의 구조를 변경시켜 범위의 연장을 위하여 정보패킷이 중계될 수 있도록 사용될 수 있는 리피터기능의 부가.

상기 언급된 바와 같이, 통신프로토콜에 이용되는 기능을 설명하는 공통의 방법이 ISO 7 계층 모델이다. 이러한 모델에 기초하는 소프트웨어 구조가 필수적이지는 않으나 그 이용은 전체 구성을 단순화할 수 있도록 한다. 이러한 모델을 이용함으로서 하위의 수개 계층에서 수행되는 기능이 도 10에서 설명된다.

마이크로프로세서 하드웨어는 전기적인 인터페이스(물리계층)를 제공하는 반면에 마이크로프로세서 소프트웨어는 모든 상위계층의 기능을 수행한다.

특히, 링크계층의 소프트웨어 MAC-B 부분은 적어도 다음의 일부를 포함하는 데이터 전송 및 수신의 모든 타임-크리티클 기능을 수행한다.

a. 새로운 전송의 시작(프리앰블의 발생 포함).

b. 데이터 비트의 송신.

c. 프레임 마커의 송신.

d. 수신의 시작.

e. 송신된 데이터 스트림과 클록복원에 대한 동기화.

f. 데이터 비트의 수신과 복호.

g. 프레임 마커의 수신과 복호.

h. 충돌의 통지.

i. 각 시간구획의 시작.

j. 시간구획내에서 데이터 비트의 전송 또는 수신.

링크계층의 소프트웨어 MAC-B 부분은 타임-크리티클 부분이 아니다. 이는 다음의 적어도 일부를 포함하는 하이레벨의 메시지지향 프로세싱이 이루어질 수 있도록 한다.

a. 수신된 데이터 비트로부터의 패킷 구성.

b. 패킷오류의 체킹.

c. 확인시기 및 발생될 확인형태의 결정(MAC-B의 시간구획서비스를 이용).

d. 패킷구조에 기초하여(선택적으로), 중계된 전송의 작동의 스케줄링.

e. 새로운 패킷의 전송시작.

f. 패킷오류체크 시컨스의 발생.

g. 조금씩 패킷의 전송.

h. 확인검사, 충돌검사 및 패킷의 재전송여부와 재전송발생시기의 결정.

여러가지 다른 마이크로프로세서가 사용될 수도 있다. 일부는 시간간격의 발생, 펄스의 발생 등과 같은 타임-크리티컬 기능을 수행하기 위한 일부 프로세서 부하를 제거하는 특수한 하드웨어 기능을 갖는다. 이들 하드웨어 기능은 필수적인 것은 아니나 이들을 이용함으로서 소프트웨어 설계 및 코딩을 단순화할 수 있다.

본 발명에 적합한 마이크로프로세서는 Texas Instruments MSP430 계, Atmel Atmega 계 및 Hitachi H8/3644 계를 포함한다.

본 발명의 한 관점의 유용한 특징은 트랜시버/송신기에 의하여 전송된 데이터를 포함하는 가변길이의 시간구획의 종료를 정확히 검출하는 것이다.

통신매체는 dc 오프셋트의 축적을 방지하기 위하여 균형된 전송의 형태를 요구하는 것이 바람직하다. 이러한 균형은 중장기의 시간을 고려할 때 매체에서 ON 및 OFF 상태의 수가 동일하게 되는 것을 요구한다.

다수의 부호화방식이 데이터 비트를 매체의 상태로 바꾸어주는데 이용될 수 있다. 이들은 이들이 매체에서 소비하는 대역폭과, 수신기에서 전송된 데이터의 복원용이성을 변화시킨다.

우선적인 코딩방식은 맨체스터 코딩방식이며 이미 언급된 바와 같이 코딩 바이얼레이션을 선택적으로 이용할 수 있다.

맨체스터 코드는 항상 각 데이터 비트의 중간에서 상태전이(OFF 에서 ON으로, 또는 ON에서 OFF로)를 가짐으로서 데이터복원과 송신기 클록에 대한 동기화를 위한 수신기에서의 프로세스를 크게 단순화한다.

맨체스터 코드에서, 상태쌍(OFF, OFF 및 ON, ON)은 허용되지 않는다.

맨체스터 코드는 익스플로이트될 수 없어 위법상태쌍이 중요포인트에 대한 정보를 이송하는데 사용된다.

위법상태 시컨스의 정확한 선택은 이것이 일관되게 사용되는 한 그다지 중요하지 않다. 맨체스터 코딩의 dc 평형은 보존되는 것이 좋다.

전송의 가변부분의 종료를 나타내는 적당한 코딩은 간단한 위법시컨스(ON, ON, OFF, OFF)를 이용하는 것이다. 이는 dc 평형을 보존하고 맨체스터 디코더에 의하여 용이하게 인식될 수 있다.

만약 부가정보가 이송되어야 하는 경우, 이러한 시컨스는 "리드-인"으로서 이용될 수 있다. 따라서, 예를 들어 다른 가능한 시컨스는 다음과 같을 수 있다.

(ON, ON, OFF, OFF, ON, OFF) = 제1중요포인트

(ON, ON, OFF, OFF, OFF, ON) = 제2중요포인트

방법과 잇점을 함께 고려할 때, 우선 프로토콜 구현은 가변부분에서 중요포인트를 나타내는 비트지향성이고 동시성인 익스플로이트 위법코딩이다.

이는 가변부분의 종료를 확인하는 고도의 시간기반의 정밀성을 제공하고, 구현이 비교적 용이하고, UART의 특성화에 대한 의존을 배제하며, 에스케이프 시컨스 또는 비트-스터핑을 필요로 하지 않는 잇점을 갖는다. 더욱이, 가변부분의 종료를 확인하는 고도의 시간기반의 정밀성은 이후의 고정형 타임슬롯의 시작을 결정함에 있어 고도의 정밀성을 제공한다.

고정형 시간구획은 간단히 전송된 상태 또는 비트를 카운트함으로서 용이하게 전송된다. 수신된 시간구획은 맨체스터 디코더(위법상태를 지원할 필요가 없음)와, 수신된 시간구획의 시간중에 아무 것도 전송하지 않는 타이머를 필요로 한다.

이상의 내용은 바람직한 실시형태를 참조하여 설명되었으나 본 발명의 범위 내에서 다양한 수정이나 변경이 있을 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (60)

1. 무선주파수 통신네트워크에 사용하기 위한 데이터 프레임에 있어서, 데이터 프레임을 수신하는 장치가 이미 다른 소오스로부터의 데이터를 수신하고 있을 때 충돌로서 데이터 프레임을 수신하는 장치에 의하여 감지될 수 있도록 부호화된 데이터를 포함함을 특징으로 하는 무선주파수 통신네트워크용 데이터 프레임.
2. 제1항에 있어서, 부호화된 데이터가 데이터 프레임의 시작위치에 있음을 특징으로 하는 데이터 프레임.
3. 장치의 무선주파수 네트워크에서 두 전송 사이의 충돌을 검출하는 방법에 있어서, 이 방법이 제1장치로부터 청구항 제1항에 따른 제1 데이터 프레임을 전송하는 단계, 제2장치로부터 청구항 제1항에 따른 제2 데이터 프레임을 전송하는 단계와, 제1 데이터 프레임을 수신하는 동안에 제2 데이터 프레임으로부터의 부호화된 데이터 시컨스를 검출하고 그 결과의 데이터 시컨스를 충돌로서 인식하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 무선주파수 네트워크장치에서 두 전송 사이의 충돌검출방법.
4. 제3항에 있어서, 결과의 데이터 시컨스를 검출할 때, 제1장치에 그 전송이 중단되었음을 알리는 충돌확인신호를 전송함을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 충돌확인신호가 모든 데이터 프레임이 수신된 후에 전송됨을 특징으로 하는 방법.
6. 제4항에 있어서, 결과의 데이터 시컨스를 검출할 때, 그 자체가 하나 이상의 다른 장치에 의하여 충돌로서 감지된 충돌신호를 전송함을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 하나 이상의 다른 장치가 충돌신호의 수신시에 연속충돌신호를 전송함을 특징으로 하는 방법.
8. 적어도 3개의 장치를 포함하는 무선통신시스템에 있어서, 사용시에 제1장치가 청구항 제1항에 따른 제1 데이터 프레임을 전송하고, 제2장치가 청구항 제1항에 따른 제2 데이터 프레임을 전송하며, 제3장치가 제1 및 제2 데이터 프레임을 수신하고 제1 데이터 프레임을 수신하는 동안에 제2 데이터 프레임으로부터의 부호화된 데이터를 검출하며 그 결과의 데이터 시컨스를 충돌로서 인식함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
9. 제8항에 있어서, 결과의 시컨스를 검출하였을 때, 수신장치가 완전한 제2 데이터 프레임을 수신한 후에 충돌확인을 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
10. 제9항에 있어서, 결과의 데이터 시컨스를 인정할 때, 수신기가 다른 장치에 의하여 충돌로서 감지될 충돌신호를 다른 장치에 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
11. 제10항에 있어서, 충돌신호를 수신할 때, 다른 장치가 다른 장치에 의하여 충돌로서 감지되는 연속충돌신호를 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
12. 적어도 두개의 다른 트랜시버를 포함하는 무선통신시스템에 사용하기 위한 트랜시버에 있어서, 제1의 다른 장치가 청구항 제1항에 따른 제1 데이터 프레임을 전송하고, 제2의 다른 장치가 청구항 제1항에 따른 제2 데이터 프레임을 전송하며, 트랜시버가 제1 데이터 프레임을 수신하는 동안에 제2 데이터 프레임으로부터의 부호화된 데이터를 수신할 때 그 결과의 데이터 시컨스를 충돌로서 인식함을 특징으로 하는 무선통신시스템용 트랜시버.
13. 제12항에 있어서, 트랜시버가 완료된 데이터 프레임에서 프레임종료 마커를 검출할 때까지 트랜시버가 제1 및 제2 데이터 프레임을 계속하여 수신하고 이때에 트랜시버가 충돌확인을 전송함을 특징으로 하는 트랜시버.
14. 제13항에 있어서, 제2 데이터 프레임으로부터 부호화된 데이터를 수신할 때, 트랜시버가 충돌신호를 전송하여 다른 트랜시버가 이를 충돌로서 감지할 수 있음을 특징으로 하는 트랜시버.
15. 장치의 무선주파수 네트워크에 사용하기 위한 통신프로토콜에 있어서, 데이터를 전송하기 위한 제1타임슬롯, 제1타임슬롯 후 제1확인상태를 전송하기 위한 제2타임슬롯, 제2타임슬롯 후 제2확인상태를 전송하기 위한 제3타임슬롯과, 제3타임슬롯 후 충돌지시를 전송하기 위한 제4타임슬롯을 포함하는 프레임을 가짐을 특징으로 하는 무선주파수 네트워크 장치의 통신프로토콜.
16. 제15항에 있어서, 확인상태의 하나가 긍정응답이고 확인상태의 다른 하나가 부정응답임을 특징으로 하는 통신프로토콜.
17. 제16항에 있어서, 제1확인상태가 긍정응답이고 제2확인상태가 부정응답임을 특징으로 하는 통신프로토콜.
18. 제15항에 있어서, 제1타임슬롯의 길이가 가변적이고 제3타임슬롯의 길이가 고정되어 있음을 특징으로 하는 통신프로토콜.
19. 제18항에 있어서, 긍정응답전송이 수신된 오류에 대하여 복원될 수 있도록 허용하는 충분한 리던던시를 포함하는 특수부호화값의 전송을 포함함을 특징으로 하는 통신프로토콜.
20. 제18항에 있어서, 부정응답전송이 수신된 오류에 대하여 복원될 수 있도록 허용하는 충분한 리던던시를 포함하는 특수부호화값의 전송을 포함을 특징으로 하는 통신프로토콜.
21. 트랜시버/송신기와 적어도 두개의 트랜시버/수신기를 포함하는 무선통신시스템에 있어서, 트랜시버/송신기가 제1타임슬롯에서 데이터를 트랜시버/수신기에 전송하고, 데이터의 수신시에, 각 트랜시버/수신기가 제1타임슬롯 후 제2타임슬롯에서 제1확인상태, 제2타임슬롯 후 제3타임슬롯에서 제2확인상태, 또는 제4타임슬롯에서 충돌확인을 복귀시킴을 특징으로 하는 무선통신시스템.
22. 제21항에 있어서, 확인상태의 하나가 긍정응답이고 확인상태의 다른 하나가 부정응답임을 특징으로 하는 무선통신시스템.
23. 제22항에 있어서, 제1확인상태가 긍정응답이고 제2확인상태가 부정응답임을 특징으로 하는 무선통신시스템.
24. 제21항에 있어서, 제1타임슬롯의 길이가 가변적이고 제3타임슬롯의 길이가 고정되어 있음을 특징으로 하는 무선통신시스템.
25. 제22항에 있어서, 각 트랜시버/수신기가 부정응답 타임슬롯에서 정확히 부호화된 전송을 검출할 때, 각 트랜시버/수신기가 제1타임슬롯에서 선행하여 수신된 데이터가 디스카드되고 트랜시버/송신기가 각 트랜시버/수신기에 대하여 데이터를 재전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
26. 적어도 하나의 트랜시버/송신기와 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기를 포함하는 무선통신시스템용 트랜시버/수신기에 있어서, 사용시에 상기 트랜시버/송신기로부터 제1타임슬롯에서 데이터 패킷을 수신할 때, 제1타임슬롯 후 제2타임슬롯에서 제1확인상태를 전송하거나, 제2타임슬롯 후 제3타임슬롯에서 제2확인상태를 전송하거나, 또는 제3타임슬롯 후 제4타임슬롯에서 충돌확인상태를 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템용 트랜시버/수신기.
27. 제26항에 있어서, 트랜시버/수신기가 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기로부터의 제2타임슬롯에서 제2확인상태를 수신하거나 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기로부터 제3타임슬롯에서 제2확인상태를 수신함을 특징으로 하는 트랜시버/수신기.
28. 제27항에 있어서, 확인상태의 하나가 긍정응답이고 확인상태의 다른 하나가 부정응답임을 특징으로 하는 트랜시버/수신기.
29. 제28항에 있어서, 제1확인상태가 긍정응답이고 제2확인상태가 부정응답임을 특징으로 하는 트랜시버/수신기.
30. 제29항에 있어서, 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기로부터 부정응답을 수신할 때, 트랜시버/수신기가 제1타임슬롯에서 수신된 데이터 패킷을 디스카드함을 특징으로 하는 트랜시버/수신기.
31. 적어도 하나의 다른 트랜시버/수신기를 포함하는 무선통신시스템용 트랜시버/송신기에 있어서, 트랜시버/송신기가 제1타임슬롯에서 데이터 패킷을 트랜시버/수신기에 전송하고 제1타임슬롯 후 하나 이상의 트랜시버/수신기로부터 제2타임슬롯에서 제1확인상태를 수신하거나, 제2타임슬롯 후 하나 이상의 트랜시버/수신기로부터 제3타임슬롯에서 제2확인상태를 수신하거나, 또는 제3타임슬롯 후 제4타임슬롯에서 하나 이상의 트랜시버/수신기로부터 충돌확인상태를 수신함을 특징으로 하는 무선통신시스템용 트랜시버/송신기.
32. 제31항에 있어서, 확인상태의 하나가 긍정응답이고 확인상태의 다른 하나가 부정응답임을 특징으로 하는 트랜시버/송신기.
33. 제32항에 있어서, 제1확인상태가 긍정응답이고 제2확인상태가 부정응답임을 특징으로 하는 트랜시버/송신기.
34. 장치의 무선주파수 네트워크에 사용하기 위한 통신프로토콜에 있어서, 데이터를 전송하기 위한 제1타임슬롯, 제1타임슬롯 후 리피트 플래그를 나타내기 위한 제2타임슬롯, 제2타임슬롯 후 제1타임슬롯에서 전송된 데이터를 재전송하기 위한 제3타임슬롯과, 제3타임슬롯 후 둘 이상의 전송 사이에 충돌의 확인을 허용하는 제4타임슬롯을 포함하는 프레임을 가짐을 특징으로 하는 무선주파수 네트워크 장치용 통신프로토콜.
35. 제34항에 있어서, 제4타임슬롯이 3개의 서브-타임슬롯으로 나누어짐을 특징으로 하는 통신프로토콜.
36. 제35항에 있어서, 하나의 서브-타임슬롯이 긍정응답을 지시하기 위한 것이고, 다른 서브-타임슬롯이 부정응답을 지시하기 위한 것이며, 나머지 서브-타임슬롯이 둘 이상의 전송 사이의 충돌의 검출을 지시하기 위한 것임을 특징으로 하는 통신프로토콜.
37. 제36항에 있어서, 제1 서브-타임슬롯이 긍정응답이고, 제2 서브-타임슬롯이 부정응답이며, 제3 서브-타임슬롯이 충돌지시임을 특징으로 하는 통신프로토콜.
38. 제34항에 있어서, 제1 및 제3 타임슬롯의 길이가 가변적이고 제1 및 제2 서브-타임슬롯의 길이가 고정되어 있음을 특징으로 하는 통신프로토콜.
39. 제37항에 있어서, 긍정응답이 수신된 오류에 대하여 복원될 수 있도록 허용하는 충분한 리던던시를 포함하는 특수부호화값의 전송을 포함함을 특징으로 하는 통신프로토콜.
40. 제37항에 있어서, 부정응답이 수신된 오류에 대하여 복원될 수 있도록 허용하는 충분한 리던던시를 포함하는 특수부호화값의 전송을 포함함을 특징으로 하는 통신프로토콜.
41. 제37항에 있어서, 충돌지시가 수신된 오류에 대하여 복원될 수 있도록 허용하는 충분한 리던던시를 포함하는 특수부호화값의 전송을 포함함을 특징으로 하는 통신프로토콜.
42. 제1트랜시버, 제2트랜시버 및 리피터를 포함하는 무선통신시스템에 있어서, 제1 및 제2트랜시버는 적어도 하나의 이들의 각 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 서로 분리되어 있고, 리피터는 제1 및 제2트랜시버의 중간에 위치하며, 제1 또는 제2트랜시버의 어느 하나로부터 데이터를 수신할 때, 제1타임슬롯에서, 리피터가 제2타임슬롯의 리피트 플래그를 전송하고나서, 제3타임슬롯에서, 제1타임슬롯에서 수신된 데이터를 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
43. 제42항에 있어서, 제1 및 제2 트랜시버가 제1타임슬롯에서 전송된 데이터의 성공수신 또는 비성공수신을 나타내는 확인 또는 충돌지시를 제4타임슬롯에서 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
44. 제43항에 있어서, 제1 및 제2 트랜시버가 제4타임슬롯의 3개 서브-타임슬롯에서 제1 서브-타임슬롯에서 긍정응답을 전송하거나, 또는 제4타임슬롯의 3개 서브-타임슬롯에서 제2 서브-타임슬롯에서 부정응답을 전송하거나, 또는 제4타임슬롯의 3개 서브-타임슬롯에서 제3 서브-타임슬롯에서 충돌지시를 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
45. 제44항에 있어서, 제5타임슬롯에서, 리피터가 중계된 전송의 모든 상태를 모든 트랜시버에 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
46. 적어도 두개의 트랜시버를 포함하는 무선통신시스템에 사용하기 위한 리피터에 있어서, 적어도 두개의 트랜시버가 적어도 하나의 이들의 각 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 서로 분리되어 있고, 사용시에, 리피터는 적어도 두개의 트랜시버의 중간에 위치하며, 제1타임슬롯에서 데이터를 수신할 때, 리피터가 제2타임슬롯의 리피트 플래그를 전송하고, 제3타임슬롯에서, 제1타임슬롯에서 수신된 데이터를 전송하며, 둘 이상의 전송 사이에서 충돌이 발생되는 경우 제4타임슬롯에서 충돌확인을 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템용 리피터.
47. 적어도 하나의 다른 트랜시버와 리피터를 포함하는 무선통신시스템에 사용하기 위한 트랜시버에 있어서, 트랜시버와 적어도 하나의 다른 트랜시버가 적어도 하나의 이들의 각 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 서로 분리되어 있고, 사용시에, 리피터는 트랜시버와 적어도 하나의 다른 트랜시버의 중간에 위치하며, 리피터로부터 리피트 플래그를 수신할 때, 제2타임슬롯에서, 트랜시버가 제3타임슬롯에서 제2타임슬롯 이전에 제1타임슬롯에서 적어도 하나의 다른 트랜시버에 의하여 최초에 전송된 데이터를 리피터로부터 수신할 때까지 다른 작용은 중지함을 특징으로 하는 무선통신시스템용 트랜시버.
48. 제47항에 있어서, 트랜시버가 제3타임슬롯에서 전송된 데이터의 성공수신 또는 비성공수신, 또는 둘 이상의 전송 사이에서 충돌의 발생을 나타내는 확인을 전송함을 특징으로 하는 트랜시버.
49. 제48항에 있어서, 트랜시버가 제4타임슬롯의 3개 서브-타임슬롯에서 제1 서브-타임슬롯에서 긍정응답을 전송하거나, 또는 제4타임슬롯의 3개 서브-타임슬롯에서 제2 서브-타임슬롯에서 부정응답을 전송하거나, 또는 제4타임슬롯의 3개 서브- 타임슬롯에서 제3 서브-타임슬롯에서 충돌확인을 전송함을 특징으로 하는 트랜시버.
50. 제49항에 있어서, 제5타임슬롯에서, 리피터가 중계된 전송의 모든 상태를 모든 트랜시버에 전송함을 특징으로 하는 트랜시버.
51. 적어도 제1트랜시버, 제2트랜시버 및 리피터를 포함하는 무선통신시스템에 있어서, 제1트랜시버와 제2트랜시버가 적어도 하나의 트랜시버의 최대전송범위 보다 큰 거리 만큼 분리되어 있고, 리피터는 제1 및 제2트랜시버의 중간에 위치함으로써, 제1트랜시버로부터 데이터전송을 수신할 때, 리피터가 제1트랜시버로부터 데이터전송을 재전송하도록 하고, 리피터가 제1트랜시버로부터 데이터전송을 재전송하기 전에 제2트랜시버로부터 데이터전송을 수신할 때, 리피터가 진행중인 전송을 무시하도록 각 트랜시버에 지시하는 데이터 시컨스를 전송함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
52. 제51항에 있어서, 제1 및 제2 트랜시버의 각 전송이 즉시 중복된 전송을 수신하는 장치에 의하여 충돌로서 감지될 수 있도록 부호화된 시컨스 보다 앞서 이루어짐을 특징으로 하는 무선통신시스템.
53. 제52항에 있어서, 리피터에 의하여 전송된 데이터 시컨스가 수신장치에 의하 여 수신될 때 충돌로서 감지될 수 있도록 부호화된 시컨스로 시작함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
54. 제53항에 있어서, 리피터로부터 데이터 시컨스를 수신할 때, 각 수신기가 수신장치에 의하여 충돌로서 감지될 수 있도록 부호화된 동일한 시컨스를 즉시 전송하고, 전송이 종료될 때까지 추가수신되는 정보를 무시함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
55. 제54항에 있어서, 전송의 종료에 이르렀을 때, 수신장치가 충돌이 검출되었음을 나타내는 확인을 전송하거나 전혀 다른 확인을 전송하지 않음을 특징으로 하는 무선통신시스템.
56. 제55항에 있어서, 송신장치가 충돌을 나타내는 확인을 검출하거나 전혀 확인을 검출하지 못하였을 때, 송신장치가 그 최초전송을 중계하도록 시도하기 전에 일정시간동인 지연됨을 특징으로 하는 무선통신시스템.
57. 제56항에 있어서, 지연시간이 각 트랜시버에 의하여 난수를 선택하고 각 전송에서 비트의 수에 따라 임의의 수를 스케일링하여 계산됨을 특징으로 하는 무선통신시스템.
58. 제57항에 있어서, 후속 전송이 계속하여 충돌이 있는 경우 이후 계산된 지연시간이 증가됨을 특징으로 하는 무선통신시스템.
59. 제58항에 있어서, 사전에 결정된 수의 성공하지 못한 재시도 후에, 무선통신시스템이 추가전송시도를 중지함을 특징으로 하는 무선통신시스템.
60. 제59항에 있어서, 추가전송시도의 중지후에, 무선통신시스템이 추가전송을 중지한 사실을 작업자에게 경고함을 특징으로 하는 무선통신시스템.

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