KR20080098587A - 무선 통신 네트워크의 초기화 - Google Patents

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KR20080098587A
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마리누스 요하네스 블랑게
미오드라그 쥬리카
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네덜란제 오르가니자티에 포오르 토에게파스트-나투우르베텐샤펠리즈크 온데르조에크 테엔오
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Abstract

무선 통신 네트워크는 연결 유닛(association unit) 및 복수 개의 스테이션(station)을 포함한다. 적어도 상기 복수 개의 스테이션 중 일부는, 상기 스테이션으로부터 상기 연결 유닛으로의 메시지 전송을 위한 연결된 루트를 지시하는 연결 정보를 저장한다. 상기 연결 정보는 상기 스테이션을 비-연결 상태(non-associated state)로 인스톨하고; 비-연결 상태의 스테이션으로부터 연결 요청 메시지를 전송하고; 상기 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 연결 허가 메시지를 전송함으로써 생성된다. 각 허가 메시지는 단지 상기 연결 유닛으로부터 수신되거나, 또는 최소한 송신된 연결 요청 메시지를 갖는 스테이션이 수신 범위 밖에 있는 경우에, 연결 상태(associated state)에 있는 스테이션 중 하나로부터 수신된다. 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 연결 허가 메시지를 수신한 각 스테이션은 연결 상태로 전환된다. 상기 연결 유닛으로의 연결 루트의 일부로서 상기 연결 확인 메시지를 송신한 상기 스테이션을 지시하는 연결 정보가 저장된다.
무선 통신 네트워크, wireless communication network.

Description

무선 통신 네트워크의 초기화 {INITIALIZATION OF A WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 무선 통신 네트워크를 작동하는 방법, 상기 방법을 사용하는 무선 통신 시스템, 및 상기 네트워크 내에 사용되기 위한 스테이션에 관한 것이다.
미국 특허 출원 2003/0151513은 무선 센서 스테이션 네트워크를 기술한다. 동작 중에 상기 센서 스테이션으로부터의 데이터는 여러 홉(multiple hops) 을 거쳐서 중앙 패널로 전송되며, 반대도 같다. 이는 상기 센서 스테이션이 상기 중앙 패널로 직접 전송할 수 없기 때문이다. 각 센서 스테이션에는 데이터를 상기 중앙 패널로 전송하고, 상기 중앙 패널로부터 수신하기 위한 그 고유의, 고정된 루트가 주어진다. 통상적으로는, 상기 데이터는 먼저 다른 센서 스테이션으로 전송되고, 그로부터 또 다른 센서 스테이션으로 전송되며, 클러스터 헤드가 도착되기까지 계속 그런 방식으로 전송된다. 그리고 상기 데이터는 클러스터 헤드의 네트워크를 통해 상기 중앙 패널로 전송된다.
상기 센서 스테이션을 센싱 범위(sensing area) 내의 다양한 위치에 인스톨한 후에, 네트워크 토폴로지(network topology)는 다이나믹하게 형성된다. 즉, 상기 센서 스테이션 각각을 위한 루트는 자동적으로 선택되어 상기 센서 스테이션 내 로 프로그램 된다. 미국 특허 출원 2003/0151513 내에서, 상기 센서 스테이션에서, 센서 스테이션의 그룹으로부터의 통신 채널을 형성하는 클러스터 헤드 유닛으로의 상기 루트를 다이나믹하게 설정하는 많은 방법이 기술된다. 상기 클러스터 헤드 유닛이 먼저 작동하여, 상기 클러스터 헤드의 이용 가능성(availability)에 대해 주위의 센서 스테이션에게 알리는 링크 발견 메시지(link discovery messages)를 송신한다. 이 센서 스테이션들은 상기 링크 발견 메시지를 전달한다. 나아가 센서 스테이션들은 전달받은 링크 발견 메시지를 수신하고 전달할 수 있다. 상기 링크 발견 패킷들은 상기 클러스터 헤드 및 상기 센서 스테이션의 통신 클록을 동기화하는 기능을 한다.
다음으로 상시 센서 스테이션으로부터 상기 연결 유닛으로의 메시지를 전송하기 위한 루트가 정의된다. 한 실시예에서 이것은 상기 연결 유닛으로부터의 루트 발견 패킷을 전송하고 전달함으로써 수행된다. 전달된 루트 발견 패킷은 그것들이 전달되어 온 홉의 수를 지시한다. 본 실시예에서 각 센서 스테이션은 루트 발견 패킷이 전달되어 온 최소 홉의 경로에 있는 상기 연결 유닛 또는 센서 스테이션을 선택함으로써 루트를 고른다. 상기 센서 스테이션은 정상 동작에서 나중에 사용하기 위해 이 루트들의 지시(indication)를 기록한다. 결국, 상기 센서 스테이션은 선택된 상기 루트를 지시하기 위해 상기 연결 유닛에 루트 등록 패킷(route registration packets)을 전송한다.
또 다른 실시예에서는, 상기 센서 스테이션은 루트 발견 메시지를 기다리지 않고 링크 등록 메시지(link registration messages)를 전송한다. 이 링크 등록 메시지는 각각의 가능한 루트를 통해 상기 연결 유닛에 수신될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 연결 유닛이 그것으로 링크 등록 메시지를 송신 하는 센서 스테이션을 위한 루트를 선택한다. 상기 선택 후에 상기 연결 유닛은 정상 동작에서 나중에 사용하기 위해 이 루트들의 지시를 기록하도록, 상기 센서 스테이션에게 루트 정의 메시지(route definition messages)를 송신한다.
상기 기술의 문제점은 그것이 상기 루팅 토폴로지(the routing topology)가 정의되기 전에, 특히 여전히 복수 개의 루트가 가능한 경우에, 센서 스테이션을 통한 정보 전송을 요구한다는 점이다. 이것은 상기 (센서) 스테이션을 복잡하게 만드는데, 왜냐하면 그것이 저-전력 모드에서 동작하는 동안 서로 다른 통신 모드를 지원해야만 하기 때문이다. 만약 정보의 전달이 단지 상기 결정된 루팅 토폴로지를 사용해서만 수행된다면, 중앙 접근(a central approach)은 늦고(각 스테이션은 그것의 상위 스테이션이 중심적으로 루트를 할당하기 전까지는 기다려야만 한다), 분산 접근(a decentral approach)은 비효율적(불필요한 양의 루팅 토폴로지가 생성된다)이다.
발생할 수 있는 또 다른 문제점은, 노드들 간의 무선 링크가 장애물에 의해 방해 받을 수 있고, 상향(upward) 및 하향(downward) 링크 루트를 위해 동일한 주파수를 사용하는 것은 동기화를 요구한다는 것이다. 이는 상기 (센서) 스테이션을 복잡하게 만드는데, 그것이 동기화 및 강한 RF 신호를 보조해야만 하기 때문이다.
모바일 통신 프로토콜은 Izhak Rubin 등에 의해 "TBONE: A Mobile-Backbone Protocol for Ad Hoc Wireless Networks"이라 이름 붙여지고, IEEE 에어로 스페이 스 컨퍼런스 2002(Piscataway, NJ, 2002.03.09-16) 페이지 2727-2740에 수록된 논문에서 알려졌다. 이 논문의 모바일 프로토콜은 두 방식의 네트워크를 사용하는데, 하나는 BNET 또는 백본(backbone)이라고 하는 고 전력 네트워크이고, 다른 하나는 ANET이라 불리는 복수 개의 저 전력 네트워크로 된 것이다. ANET의 각 저 전력 네트워크 내에서, 자 전력 노드들은 그 ANET의 중심 노드의 제어 하에 통신한다. 각각의 중심 노드는 또한 백본 노드로서 기능하는데, 특히 상기 고 전력 백본 네트워크 내의 노드로서 기능한다.
백본 노드로서 작동할 수 있는 장치들이 제공된다. 처음에, 상기 장치 각각은, 백본 노드로서 동작할 수 있는 이웃 장치들보다 자신이 백본 노드로서 동작할 더 높은 자격이 있는 지에 따라, 백본 노드로서 동작하도록 전환할 것인지의 여부를 결정한다. 결국, 백본 노드로서 동작하도록 전환하는 장치들은, 특정 백본 노드를 중심으로 하는 저 전력 네트워크(ANET)의 일부가 되기를 원하는 잔여 노드로부터 참가 요청(join request)를 수신한다. 상기 저 전력 네트워크(ANET)는 이러한 참가 요청을 허가함으로써 형성된다. 참가 요청은 백본 장치로서 동작하도록 결정하지는 않았지만 백본 능력이 있는 잔여 장치, 및 백본 장치로서는 전혀 동작할 능력이 없는 저 전력 노드의 양쪽으로부터 오는 것일 수 있다.
또한, 상기 논문은 존재하는 백본 노드들에 의해, (처음에는 백본 노드로서 동작하도록 결정되지 않았지만)남아 있는 백본 능력이 있는 장치들이 백본 노드가 되도록 명령 받을 수 있는 가능성을 기술한다. 이런 일은 저 전력 네트워크(ANET)의 일부인, 남아있는 백본 능력이 있는 장치가, 존재하는 백본 노드 중 어느 것에 의해서라도 받아들여질 수 없는 요청 노드(requesting node)로부터 참가 요청을 수신하는 경우에 발생한다. 이런 일이 발생하는 경우, 상기 저 전력 네트워크(ANET)의 상기 중앙 백본 노드는 남아있는 백본 능력이 있는 장치에게 백본 노드로서 동작하고 상기 요청 노드의 참가 요청을 허가하도록 전환하라고 명령한다. 이 경우, 상기 남아 있는 백본 능력 있는 장치는 상기 고 전력 네트워크(BNET)에 참가하고, 그 스스로의 저 전력 네트워크(ANET)를 셋업하며, 상기 명령하는 백본 노드의 저 전력 네트워크(ANET) 내의 패스(path) 사용을 중지한다. 상기 남아 있는 백본 능력 있는 장치는 상기 고 전력 네트워크를 사용하여, 상기 요청 노드로부터 또는 상기 요청 노드로의 추가적 메시지를 릴레이한다. 어떤 조건도 연속적으로 선행하여 확립된 저 전력 네트워크(ANET) 노드를 통한 루팅에 맞지 않으며, 이러한 형태의 루팅을 위한 연결에도 맞지 않다.
상기 시스템은 네트워크 링크의 두 타입의 사용에 대처한다. 하나는 저 전력 네트워크 내의 링크이고, 다른 하나는 고 전력 네트워크 내의 링크이다. 직접(direct) 통신 링크는 (다른 연결 노드를 경유하지 않고) 상기 저 전력 네트워크 내에 사용된다. 상기 고 전력 네트워크 내의 통신 패스의 선택은 기술되지 않고 있지만, 고 전력 통신이 사용됨에 따라, 보다 긴 범위의 패스들이 상기 저 전력 네트워크 보다는 이러한 네트워크 내에 사용될 수 있다. 상기 시스템이 상기 시스템 내의 장치들의 제어 보다는 다이나믹한 환경 내의 통신을 제공하도록 의도되면, 싱글 중앙 백본 노드(single central backbone node)는 없다. 중앙 유닛 없이 두 타입의 네트워크를 사용하는 것은 이 시스템을 복잡하게 만들고, 대역폭(bandwidth) 사용 측면에서 비효율적으로 만든다.
다른 예들에서는, 루트가 아직 결정되지 않은 스테이션을 경유하여 정보를 전달할 필요 없이 통신을 위한 루트가 결정되는, 무선 네트워크를 제공하는 것이 바람직하다.
다른 예들에서는, 루트가 아직 결정되지 않은 스테이션을 경유하여 정보를 전달할 필요 없이 통신을 위한 루트가 결정되는, 무선 네트워크 동작하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
다른 경우에는 무선 네트워크 내에서 유동적으로 사용되기 위한 스테이션을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특허 청구 범위 제1항에 따르면, 무선 통신 네트워크가 제공된다. 상기 네트워크는 스테이션 및 연결 스테이션 사이의 루트를 허용하여 다른 사용을 위해 셋업 되도록 하는데, 이전의 연결에 대응하여 이미 정의된 루트를 사용한다. 각 루트는 스테이션으로부터 연결 요청이 허가되는 경우 확립된다. 루트의 확립은 상기 연결 유닛에 의해, 예를 들어 메모리 내의 상기 연결 스테이션으로의 루트를 정의하는 정보를 저장하는 것에 의해 영향을 받고, 상기 연결 유닛은 메시지가 상기 연결 스테이션에 전송되어야 하는 각 시간에 상기 루트를 선택하도록 사용한다. 상기 연결 유닛으로부터 시작하고, 노드에서 노드로 방사되는 연결의 파동 내에서, 상기 연결 유닛으로부터, 또는 상기 연결 유닛으로부터의 연결 허가에 기초하여 직접적으로 또는 간접적으로 상기 연결 상태로 전환한 스테이션으로부터의 연결 허가에 따라, 루트들이 확립된다. 단지 상기 연결 유닛 및, 연결 요청에 대한 응답으로 이 방식으로 확립되고 상기 루트를 따라 노드에 의한 연결 허가에 대응하는, 상기 연결 유닛으로의 확립된 루트를 구비하는 스테이션들은 연결 요청을 허가하도록 허용된다. 따라서 그들의 루트는 즉시 연결되는 상기 스테이션을 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 스테이션은 능동 주파수 채널(active frequency channel)을 경유한 연결을 위해 제일 먼저 연결 요청을 전송하도록 설정되고, 따라서, 만약 제일 먼저 전송된 연결 요청이 허가되지 않으면, 아직 사용되지 않은 주파수 채널을 경유한 연결을 위해 연결을 요청한다. 후자의 요청은, 예를 들어 직접 상기 연결 유닛으로 전송될 수 있다. 상기 스테이션에 사용되는 루트는 단지 연결에 따라 확립되기 때문에, 서로 다른 연결 요청이 전송되는 경우 서로 일치하지 않는 여러 루트가 할당되는 것은 금지된다.
보다 일반적으로, 한 실시예에 따르면, 상기 연결 허가를 특정 스테이션에 발급하는 스테이션은 상기 특정 스테이션이 그 특정 스테이션 내에서 능동적인 기능을 지시하는지의 여부에 따라 연결 허가를 발급하도록 설정된다. 이것은 특정 스테이션이, 상기 특정 스테이션 내에서 기능이 능동적인지의 여부에 따라, 서로 다른 스테이션과 함께 연결할 수 있다는 것을 의미한다. 결과적으로 상기 특정 스테이션은, 상기 기능을 활성화 시키지 않은 상태에서 복수 개의 연결 요청을 발급할 기회를 갖고, 예를 들어 상기 기능이 활성화 된 후에는, 상기 연결 유닛에 직접 요청하는 것과 함께 복수 개의 연결 요청을 발급할 기회를 갖는다. 따라서, 예를 들어, 만약 상기 기능이 불충분한 리소스를 소비한다면(스테이션들 간의 통신을 위한 주파수 채널을 사용하고, 따라서 다른 스테이션에 의한 주파수 채널의 사용을 차단하는 것과 같은 기능과 같은 것들), 상기 기능을 활성화 하기 전에 상기 리소스가 불필요하게 상기 연결 요청을 허가하는 데에 사용되는 것이 금지된다. 스테이션으로의 루트는 단지 연결에 따라 확립되기 때문에, 서로 맞지 않는 스테이션 주소가 할당되는 것이 금지된다.
일 실시예에 따르면, 연결(association)보다 발견 단계(discovery stage)가 선행하며, 상기 발견 단계에서는 어떠한 루트도 확립되지 않았으며, 스테이션은 메시지를 릴레이 하도록 기능하는 다른 스테이션을 발견한다. 따라서, 스테이션은 먼저, 연결 요청이 송신될 사용 가능한 다른 스테이션의 주소 또는 루트가 확립되기 전에 연결 요청을 송신할 수 있는 스테이션의 주소를 발견하는 것이 가능하게 될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 발견 알림 메시지(discovery advertisement message)가 사용되어, 발견 요청을 허가하도록 가능하게 되는 스테이션을 식별할 수 있다. 따라서, 허가될 수 없는 연결 요청을 위한 에너지 또는 대역폭을 낭비하지 않도록 하는 것이 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 스테이션의 일부는 듀얼 기능(dual function) 스테이션이며, 상기 연결 유닛으로부터 승인을 얻은 후에만 연결 허가 메시지를 송신하기 시작한다. 따라서, 상기 연결 유닛은, 상기 듀얼 기능 스테이션이 그 "스스로의" 메시지(예를 들어, 빌트 인 센서 스테이션으로부터의 센서 메시지)를 위한 루트를 확보한 이후에도, 릴레이 스테이션으로서의 역할을 하는 스테이션의 선택에 관한 제어를 가진다. 한 실시예에 따르면 상기 듀얼 기능 스테이션은, 각각 통신 능력이 있는 센서 스테이션과 같은, 비컨 프레임 송신기(beacon frame transmitter)로서 동작하는 유닛 및 센서로서 동작하는 유닛을 포함한다. 상기 연결 유닛은 소수의 스테이션 각각을 위한 릴레이로서 동작하는 많은 스테이션을 작동시키지 않거나, 또는 스테이션들이 매우 많은 수의 스테이션을 위한 메시지를 위한 릴레이가 되도록 스테이션을 선택하지 않기 위해, 이러한 듀얼 기능 스테이션들을 선택적으로 작동시키는 방법을 따른다.
다른 실시예에 따르면, 각각 송신 및 수신을 위한 안테나 또는 안테나들을 구비한 독립된 유닛들 사이의 기계적으로 유연한 연결(mechanically flexible connection)을 포함하는 듀얼 기능 스테이션들이 사용된다. 따라서 이러한 스테이션들은 "코너 근처의" 다른 공간들(different spaces "around the corner")을 연결하는 데에 사용될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 서로 다른 비 동시의 주기들에서 반복하는 시간 슬롯들 내에서 주기적으로 동작하는 서로 다른 주파수 채널에서 동시에 작동하는 듀얼 기능 스테이션들이 사용된다. 이것은 서로 다른 네트워크 부분들 사이의 조정을 단순화한다.
상기 목적들 및 다른 목적들과, 유용한 측면들이 예시적으로, 하기 도면들을 사용한 예로써 설명될 것이다.
도 1은 무선 네트워크를 도시한다.
도 2는 스테이션을 도시한다.
도 3은 센서 스테이션의 상태 도를 도시한다.
도 4는 비컨 프레임 송신기의 상태 도를 도시한다.
도 5의 (a)는 발견 단계 동안의 메시지를 도시하며, (b)는 연결 단계 동안의 메시지를 도시한다.
도 6은 비컨 프레임 송신기의 일 실시예를 도시한다.
도 7은 비컨 프레임 송신기의 상태 도를 도시한다.
도 1은 무선 네트워크를 도시한다. 상기 네트워크는 연결 유닛(10), 복수 개의 비컨 프레임 송신기(12), 및 복수 개의 센서 스테이션(14)(일부 만이 숫자로 표시됨)을 포함한다. 고정된 통신 루트는, 연결 유닛(10), 비컨 프레임(12), 및 센서 스테이션(14) 사이의 (점선으로 표시된)무선 통신 링크를 사용하여, 연결 유닛(10), 및 센서 스테이션(14) 사이에서 정의된다. 상기 통신 루트(route)는 연결 유닛(10)을 루트(root)로 하고, 비컨 프레임 송신기(12)를 노드(node)로 하여, 트리 구조를 형성한다. 각 비컨 프레임 송신기(12)는 복수 개의 센서 스테이션(14)와 스타 토폴로지(star topology) 내에서 결합된다.
도 2는 스테이션을 도시한다. 상세한 관점에서는, 상기 도면은 센서 스테이션(14)뿐만 아니라 비컨 프레임 송신기(12)에도 적용된다. 상기 스테이션은 수신기(receiver) 회로(20), 송신기(transmitter) 회로(22), 프로세서 회로(24), 메모리(26), 및 최소한 센서 스테이션인 경우에는 센싱 회로(28)을 구비한다. 프로세 서 회로(24)는 수신기 회로(20), 송신기 회로(22), 및 메모리(26)에 연결되며, 선택적으로는(optionally) 센싱 회로(28)에도 연결된다. 수신기 회로(20) 및 송신기 회로(22) 각각은 안테나(도시되지 않음)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 수신기(20)의 안테나 및 송신기(22)의 안테나는, 상기 수신기(20)과 송신기(22)의 안테나가 공유됨으로써 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이션은, 온 보드 배터리(on board battery)(도시되지 않음)인 배터리로 동작되거나, 또는 태양 전지(solar cells)와 따위의 다른 온 보드 전원(on board power supplies)에 의해 전력을 공급 받는다. 이것은 가능한 한 전력 소모를 줄이는 것이 바람직함을 의미한다.
동작 중에, 데이터는 도 1에서 도시된 상기 링크들을 통해, 센서 스테이션(14) 및 연결 유닛(10) 사이에서 교환된다. 상기 링크는 트리 구조를 형성하기 때문에, 각 센서 스테이션(12)를 위한 연결 유닛(10)으로의, 또는 연결 유닛(10)으로부터의 단일 루트(a single route)가 정의된다.
상기 통신 루트는 아주 많은 가능한 루트로부터 선택된 결과라는 점이 인지되어야 한다. 이론적으로는, 각 센서 스테이션(14)는 연결 유닛(10), 및 각 비컨 프레임 송신기(12)와 직접 통신할 수 있다. 실제로는, 충분하지 못한 신호 강도 때문에 이러한 직접 통신 루트가 불가능하다. 그러나, 상기 센서 스테이션(14)로부터 하나보다 훨씬 많은 수의 비컨 프레임 송신기(12)으로 및/또는 상기 센서 스테이션(14)으로부터 연결 유닛(10)으로의 직접 무선 통신은 가능할 수 있다. 유사하게, 각 비컨 프레임 송신기(12)는 연결 유닛(10) 및/또는 많은 수의 비컨 프레임 송신기(12)와 직접 통신할 수 있다.
도 1에서 도시된 상기 무선 연결은 이러한 가능한 루트로부터 선택된 결과이다. 센서 스테이션(14)들, 비컨 프레임 송신기(12), 및 연결 유닛(10) 사이의 많은 작동 가능한 무선 통신 링크는 사용되지 않는다. 이러한 링크는 도 1에서 도시되지 않는다. 센서 스테이션(14)는 고정된 루트를 통해 연결 유닛(10)으로 메시지를 송신하고, 반대로 연결 유닛(10)도 상기 고정 루트를 통해 센서 스테이션으로 메시지를 송신한다. 상기 루트는 메모리(26) 내의 정보에 의해 정의된다.
각 센서 스테이션(14)은 최소한, 연결 유닛(10)으로의 루트의 시작에서 상기 비컨 프레임 송신기(12)를 위해 선택적인 정보를 저장하고, 이 주소 정보는 상기 센서 스테이션(14)이 연결 유닛(10)으로 송신하는 메시지를 형성하는 데에 사용된다. 통상적으로는, 각 비컨 프레임 송신기(12)는 최소한, 상기 루트 내의 다음 비컨 프레임 송신기(12)를 위해, 또는 연결 유닛(10)을 위해 선택적인 정보를 저장한다. 또는, 각 센서 스테이션(14)은 연결 유닛(10)으로의 전체 루트를 위해 선택적인 정보를 저장할 수 있고, 상기 센서 스테이션(14)은 상기 정보를 메시지를 형성하는 데에 이용할 수 있고, 이로부터 비컨 프레임 송신기(12)는 어떻게 상기 메시지를 전달할 것인지를 판단할 수 있다.
반대로, 연결 유닛(10)은 바람직하게는 최소한, 상기 센서 스테이션(14)으로의 루트의 시작에서 상기 비컨 프레임 송신기(12)를 위해 선택적인 각 센서 스테이션(14)을 위한 정보를 저장한다. 연결 유닛(10)은 이 정보를 연결 유닛(10)이 상기 센서 스테이션(14)으로 송신하는 메시지를 형성하는 데에 사용된다. 통상적으 로는, 연결 유닛(10)은, 각 센서 스테이션(14)으로의 전체 루트를 식별하는 정보를 저장할 수 있다. 상기 연결 유닛(10)은 상기 정보를 메시지를 형성하는 데에 이용할 수 있고, 이로부터 비컨 프레임 송신기(12)는 어떻게 상기 메시지를 상기 센서 스테이션(14)으로 전달할 것인지를 판단할 수 있다. 또는, 각 비컨 프레임 송신기(12)는, 그것이 메시지를 수신해줄 수 있는 각 센서 스테이션을 위해, 최소한, 상기 센서 스테이션(14)으로의 루트 내의 다음 비컨 프레임 송신기(12)를 위해 선택적인 정보를 저장한다. 상기 정보는 연결 유닛(10)으로부터 상기 센서 스테이션(14)로의 상기 센서 스테이션(14)을 위한 메시지를 전달하는 데에 사용된다.
상기 루트가 확립되는 동작의 일부의 일 실시예가 기술된다. 기본적으로, 상기 실시예는 두 단계를 포함한다.
하나는 발견 단계(discovery stage)인데, 비컨 프레임 송신기(12) 및 센서 스테이션(14)가 수신 범위 내에 있는 스테이션(센서 스테이션 및 연결 유닛(10)의 경우에는 연결 유닛(10) 또는 비컨 프레임 송신기(12)이고, 비컨 프레임 송신기(14)의 경우에는 다른 비컨 프레임 송신기(12) 및 센서 스테이션(14))을 "인지(aware)"하는 단계이다.
다른 하나는 연결 단계(association stage)인데, 센서 스테이션(14), 및 비컨 프레임 송신기(14)(또는 고정적으로 이 비컨 프레임 송신기에 연결되는 센서 스테이션들)가 연결 유닛(10) 또는 비컨 프레임 송신기(12)로 연결하기 위한 요청을 송신하는데, 특히 이후의 사용을 위해 상기 연결 유닛(10) 또는 비컨 프레임 송신기(12)를 통한 루트를 확립하기 위해서이다.
센서 스테이션(14)(또는 비컨 프레임 송신기(12))를 위한 상기 연결 단계는 상기 연결 요청이 연결 유닛(10) 또는 비컨 프레임 송신기(12)에 의해 허가되는 경우에 완성된다. 따라서, 상기 허가 스테이션(granting station)을 경유한 루트는 그 다음 사용을 위해 확립된다. 한 실시예에서는, 각 비컨 프레임 송신기(12)는 연결 요청 스스로의 허가를 송신한 이후에 즉시 연결 요청을 허가하는 것이 가능하게 되지만, 바람직하게는 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 두 번째 허가 메시지를 송신한 이후에서야 연결 요청을 허가하는 것이 가능하게 되고, 이 경우는 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 연결 요청을 하가 하도록 허용하는 상기 연결 유닛(14)으로부터 송신하는 것이다. 연결 유닛(10)은 예를 들어, 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 발견한 아직 연결되지 않은 스테이션의 수에 관한 정보에 따라서, 상기 두 번째 허가 메시지를 발행한다. 따라서, 연결 유닛(10)은 네트워크 토폴로지를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 연결 요청은, 상기 발견 단계 내에서 발견된 주소(또는 이 스테이션들의 다른 일반적인 어떠한 식별자)를 사용하여, 특히 비컨 프레임 송신기(12) 또는 상기 연결 유닛(10)으로 어드레스된다(are addressed). 따라서, 하나의 연결 요청에 대한 충돌하는 연결 허가들이 수신되는 일은 없어진다. 그러나, 스테이션이 허가가 송신된 하나의 스테이션으로 그 뒤의 모든 메시지를 어드레스 하는 경우, 또는 만약 어떤 충돌 해결 안이 사용된다면, 어드레싱은 불필요하게 만들어질 수 있다.
상기 실시예에서, 상기 발견 단계는, 센서 스테이션(14) 및 비컨 프레임 송 신기(12)(또는 고정적으로 이런 비컨 프레임 송신기(12)에 연결되는 센서 스테이션들)로부터의 발견 메시지의 사용, 및 상기 발견 메시지에 대한 응답을 포함한다. 그와 함께 또는 대신하여, 스테이션들은 자발적인 메시지(unsolicited messages)로부터 발견될 수 있다. 상기 발견 단계 및 상기 연결 단계는 겹칠 수 있는데(may overlap), 상기 스테이션들은 상기 연결 단계 동안 연결 요청들의 전송 사이에 발견되는 스테이션들의 식별자를 계속 수집한다. 또는 겹치지 않는 연속적인 단계가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 상기 발견 단계는 제거될 수도 있는데, 예를 들어, 특별히 어드레스되지 않은 연결 요청이 사용되는 경우, 또는 연결 요청이 스테이션을 발견하는 데에 사용되는 경우이다.
상기 발견 단계 및 상기 연결 단계가 겹치는 경우, 비컨 프레임 송신기(12)는 그들의 메시지 내에서, 그들이 연결 요청을 허가하는 것이 가능하게 되었는지 여부를 가리키는 정보를 포함하는 것이 바람직하다(일반적으로 바람직하게는, 특히 특정 센서 스테이션(14)로부터의 요청들이 제한되지 않고, 다만 또 다른 실시예에서는 연결 요청이 받아들여질 수 있는 특정 센서 스테이션(14) 또는 비컨 프레임 송신기(12)이 가리켜진다). 따라서, 센서 스테이션(14) 및/또는 비컨 프레임 송신기(12)는 연결 요청을 허가하도록 가능하게 되지 않은 발견된 비컨 프레임 송신기(12)에게 연결 요청의 전송을 피할 수 있다.
도 3은 루트가 확립되기 전에 센서 스테이션(14)의 동작의 상태도(state diagram)를 도시한다. 도 5의 (a), (b)는 각각 발견 및 연결 동안 센서 스테이션(14)과 교환하는 메시지를 도시한다. 처음에, 상기 센서 스테이션(14)은 제1 단 계(31)에 있다. 이 제1 단계(31) 내에서, 프로세서 회로(24)는 송신기(22)가 발견 메시지(50a)를 전송하도록 하는데, 예를 들어, 1분마다 한 번씩 또는 1분마다 두 번씩 또는 1시간에 한 번씩 전송하도록 한다. 프로세서 회로(24)가, 수신기 회로(20)가 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)으로부터 비컨 프레임(52a)를 수신한 것을 감지하는 경우, 프로세서 회로(24)는 센서 스테이션(14)을 제2 상태(32)로 전환한다. 이 방식으로, 상기 비컨 프레임(52a)는 발견 확인 메시지(discovery confirm message)로서의 역할을 한다.
바람직하게는, 센서 스테이션(14)은 상기 발견 메시지에 대응하여 전송되는 비컨 프레임들(52a) 모두에, 또는 동시에 임의로 수신되는 다른 어떤 비컨 프레임들에 무작위적으로 대응하여(in response indiscriminately) 제2 상태(32)로 전환한다. 한 실시예에서는, 센서 스테이션(14)가, 그 내부에서 상기 전송 스테이션이 연결 요청을 허가하도록 준비되는 것을 가리키는 비컨 프레임들(52a)에 대응하여서만 제2 상태(32)로 전환하고, 그러한 가리킴을 포함하지 않는 다른 비컨 프레임들(52a)에 대응하여서는 전환하지 않는다.
제2 상태(32) 내에서 프로세서 회로(24)는 송신기(22)가, 이를테면 1분에 한 번, 2분에 한 번, 또는 한 시간에 한 번, 연결 요청 메시지(54a)를 송신하도록 한다. 바람직하게는 각 연결 요청 메시지(54a)는 특히 대응하여 송신되는 상기 센서 스테이션(14)을 향하는 메시지들을 허용하는 상기 센서 스테이션(14)의 식별자(identification)를 포함한다. 또한, 바람직하게는, 프로세서(24)는 상기 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)의 식별자를 먼저 수신된 발견 확인 메시지 로부터 판독하고, 상기 연결 요청 메시지 내의 식별자를 포함한다. 이것은 예를 들어 상기 연결 요청 메시지에 대응한 연결 허가 메시지들 사이의 충돌을 피하는 것이 바람직한 경우에 수행될 수 있다.
비컨 프레임 송신기(12)에 대응하여, 또는 연결 요청 메시지(54a)에 대응하여 상기 프로세서 회로(24)의 상기 센서 스테이션(14)를 향하는 연결 유닛(10)으로부터 수신기(20)가 연결 허가 메시지(56a)를 수신한 것을, 프로세서 회로(24)가 감지하는 경우, 프로세서 회로(24)는 센서 스테이션(14)를 제3 상태(33)으로 전환하고, 이 비컨 프레임 송신기(12) 또는 상기 연결 유닛(10)에 도착하기 위한 정보를 메모리(26) 내에 기록하고, 정상 동작 동안의 사용을 위한 연결 유닛(10)으로의 루트를 정의한다. 선택적으로, 센서 스테이션은 상기 연결 허가 메시지의 인지(58)을, 상기 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)으로 되돌려 송신한다.
제3 단계(33) 내에서, 센서 스테이션(14)은 연결 요청 메시지(54a)의 전송을 멈춘다. 한 실시예에서는 센서 스테이션(14)가 제2 상태(32)로 전환하는 때에 이미 발견 메시지(50a)의 전송을 멈춘다. 또는 센서 스테이션(14)는 제2 상태(32) 내에서 발견 메시지(50a)의 전송을 계속하도록 조정될 수 있고, 단지 제3 상태(33)으로 전환한 이후, 또는 제2 상태(32)로 전환한 후 소정의 시간 간격이 경과한 후에(제3 상태로 전환하기 전에 2 상태로의 전환으로부터 상기 소정의 시간 간격이 경과한 경우를 말한다)서야 상기 전송을 멈춘다.
한 실시예에서는, 스테이션이, 먼저 능동 주파수 채널(active frequency channel)을 통한 연결을 위한 연결 요청을 전송하도록 설정되고, 그 후에, 만약 상 기 먼저 전송된 연결 요청이 허가되지 않는 경우, 아직 사용되지 않는 주파수 채널을 통한 연결을 위한 연결 요청을 전송한다. 상기 후자의 요청은, 예를 들어 상기 연결 유닛으로 전송될 수 있다. 상기 스테이션에 사용될 상기 루트가 연결에 따라서만 확립되기 때문에, 서로 다른 연결 요청이 전송되는 경우 서로 일치하지 않는 여러 루트가 할당되는 것은 금지된다.
보다 일반적으로, 한 실시예에 따르면, 상기 연결 허가를 특정 스테이션에 발급하는 스테이션은 상기 특정 스테이션이 그 특정 스테이션 내에서 능동적인 기능을 지시하는지의 여부에 따라 연결 허가를 발급하도록 설정된다. 이것은 특정 스테이션이, 상기 특정 스테이션 내에서 기능이 능동적인지의 여부에 따라, 서로 다른 스테이션과 함께 연결할 수 있다는 것을 의미한다. 결과적으로 상기 특정 스테이션은, 상기 기능을 활성화 시키지 않은 상태에서 복수 개의 연결 요청을 발급할 기회를 갖고, 예를 들어 상기 기능이 활성화 된 후에는, 상기 연결 유닛에 직접 요청하는 것과 함께 복수 개의 연결 요청을 발급할 기회를 갖는다. 따라서, 예를 들어, 만약 상기 기능이 불충분한 리소스를 소비한다면(스테이션들 간의 통신을 위한 주파수 채널을 사용하고, 따라서 다른 스테이션에 의한 주파수 채널의 사용을 차단하는 것과 같은 기능과 같은 것들), 상기 기능을 활성화 하기 전에 상기 리소스가 불필요하게 상기 연결 요청을 허가하는 데에 사용되는 것이 금지된다. 스테이션으로의 루트는 단지 연결에 따라 확립되기 때문에, 서로 맞지 않는 스테이션 주소가 할당되는 것이 금지된다.
도 4는 루트가 확립되기 전의 비컨 프레임 송신기(12)의 동작의 상태 도를 도시한다. 처음에, 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 제1 상태(41)에 있다. 이 제1 상태(41) 내에서, 프로세서 회로(24)는 송신기(22)가, 이를테면 1분에 한 번, 2분에 한 번, 또는 1시간에 한 번, 발견 메시지(50b)를 송신하도록 한다. 프로세서 회로(24)가, 수신기 회로(20)이 다른 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)으로부터 비컨 프레임(52b)를 수신한 것을 감지하는 경우, 프로세서 회로(24)는 센서 스테이션(14)을 제2 상태(42)로 전환한다. 이 방식으로, 상기 비컨 프레임(52b)는 발견 확인 메시지(discovery confirm message)로서의 역할을 한다. 한 실시예에서는 발견 확인 메시지는 자발적으로, 특히 발견 메시지에 대응하지 않고 송신될 수 있고, 이런 점에서 발견 메시지는 "hello" 메시지로도 불리운다. "발견 알림 메시지(discovery advertisement message)"라는 용어는 여기서 발견 요청에 대응한 메시지를 위해서도, 그리고 자발적인 (hello)메시지를 위해서도 사용된다. 발견 알림 메시지의 사용의 예는 발견 확인 메시지(discovery confirm message)라는 말로 주어질 것이지만, 별다른 언급이 있기 전까지는 이러한 예들은 일반적으로 발견 알림 메시지를 위해 적용한다. 또 다른 실시예에서, 스테이션들은 발견 메시지(50a, b)를 전혀 전송할 필요가 없다. 이 경우 상기 스테이션은 단지 자발적인 메시지(unsolicited messages)만 청취한다. 상기 발견 확인 메시지는 특히 어떠한 스테이션에도 어드레스 될 필요가 없고, 어떠한 스테이션이 어떠한 발견 확인 메시지에 반응할 수 있다.
바람직하게는, 비컨 프레임 송신기(12)는 상기 발견 메시지에 대응하여 전송되는 비컨 프레임들(52b) 모두에, 또는 동시에 임의로 수신되는 다른 어떤 비컨 프 레임들에 무작위적으로 대응하여(in response indiscriminately) 제2 상태(42)로 전환한다. 한 실시예에서는, 센서 스테이션(14)가, 그 내부에서 상기 전송 스테이션이 연결 요청을 허가하도록 준비되는 것을 가리키는 비컨 프레임들(52b)에 대응하여서만 제2 상태(42)로 전환하고, 그러한 가리킴을 포함하지 않는 다른 비컨 프레임들(52b)에 대응하여서는 전환하지 않는다.
제2 상태(42) 내에서 프로세서 회로(24)는 송신기(22)가, 이를테면 1분에 한 번, 2분에 한 번, 또는 한 시간에 한 번, 연결 요청 메시지(54b)를 송신하도록 한다. 바람직하게는 각 연결 요청 메시지(54b)는 특히 대응하여 송신되는 상기 비컨 프레임 송신기를 향하는 메시지들을 허용하는 상기 비컨 프레임 송신기(12)의 식별자(identification)를 포함한다. 또한, 바람직하게는, 프로세서(24)는 상기 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)의 식별자를 먼저 수신된 발견 확인 메시지로부터 판독하고, 상기 연결 요청 메시지 내의 식별자를 포함한다. 이것은 예를 들어 상기 연결 요청 메시지에 대응한 연결 허가 메시지들 사이의 충돌을 피하는 것이 바람직한 경우에 수행될 수 있다.
연결 요청 메시지(54b)에 대응하여 상기 다른 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)으로부터 수신기(20)가 연결 허가 메시지(56b)를 수신한 것을, 프로세서 회로(24)가 감지하는 경우, 프로세서 회로(24)는 비컨 프레임 송신기(12)를 제3 상태(43)으로 전환하고, 이 다른 비컨 프레임 송신기(12) 또는 상기 연결 유닛(10)에 도착하기 위한 정보를 메모리(26) 내에 기록하여, 정상 동작 동안의 사용을 위한 연결 유닛(10)으로의 루트를 정의한다. 선택적으로, 프레임 송신기(12)는 상기 연결 허가 메시지의 인지(59)을, 상기 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)으로 되돌려 송신한다.
제3 단계(43) 내에서, 프레임 송신기(12)는 연결 요청 메시지(54b)의 전송을 멈춘다. 한 실시예에서는 프레임 송신기(12)가 제2 상태(42)로 전환하는 때에 발견 메시지(50b)의 전송을 멈춘다. 또는 프레임 송신기(12)는 제3 상태(43)으로 전환한 이후, 또는 제2 상태(42)로 전환한 후 소정의 시간 간격이 경과한 후에(제3 상태(42)로 전환하기 전에 2 상태로의 전환으로부터 상기 소정의 시간 간격이 경과한 경우를 말한다) 상기 전송을 멈춘다.
바람직하게는 비컨 프레임 송신기(12)는, 최소한 제2 상태(42) 및 제3 상태(43) 인 때에는 발견 확인 메시지를 송신한다. 더욱 바람직하게는 비컨 프레임 송신기(12)는, 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 연결 요청에 따른 연결 확인 메시지에 응답할 준비가 되었는지의 여부를 가리키는 상기 발견 확인 메시지 내에 지시(indication)을 포함한다. 이것은 스테이션이 불필요한 연결 요청들의 전송을 위한 대역폭을 사용하는 것을 방지하도록 한다. 이론적으로는 비컨 프레임 송신기(12)는 상기 제1 상태(41) 내에서 발견 확인 메시지를 전송하도록 조정될 수도 있다. 바람직하게는, 발견 요청을 수신해오는 센서 스테이션(14) 또는 다른 비컨 프레임 송신기(12)로부터 비컨 프레임 송신기(12)가 발견 요청 메시지를 수신하는 경우, 비컨 프레임 송신기(12)는 상기 센서 스테이션(14) 또는 다른 비컨 프레임 송신기(12)의 식별자를 기록한다. 선택적으로 비컨 프레임 송신기(12)는 또한 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 응답하지 않았던 연결 요청을 송신했던 스테이션의 식별자를 기록한다.
제1 상태(41) 및 제2 상태(42) 내에서 비컨 프레임 송신기(12)는 연결 요청 메시지(52a)에는 응답하지 않는다. 그러나, 제3 상태(43) 내에서 비컨 프레임 송신기(12)는 연결 요청 메시지(54a)에 응답한다. 이 상태 내에서 프로세서 회로(24)는 송신기(22)가, 연결 요청 메시지(54a)를 송신한 스테이션으로, 상기 연결 요청 메시지(54a) 내의 상기 스테이션 식별자를 사용하여, 수신된 각 연결 요청 메시지(54a)를 전송하도록 한다. 프로세서 회로(24)는 상기 비컨 프레임 송신기(12)에 도착하기 위한 정보를 포함하고, 그리고 선택적으로는 연결 유닛(10)에 도착하기 위한 정보를 더 포함한다.
나아가, 비컨 프레임 송신기(12)는, 상기 연결 확인 메시지(56a)를 송신한 이후에(그리고 선택적으로 상기 메시지의 인지(58)을 수신한 이후에) 상기 센서 스테이션(14)이 연결 유닛(10)에 연결되었다는 정보와 함께, 업데이트 메시지(59)를 송신한다.
비컨 프레임 송신기(12)의 연결 요청 메시지(54a)로의 이 응답은 센서 스테이션(14)으로부터의 메시지 같은 것으로 제한되지 않고, 다른 비컨 프레임 송신기(12)로부터의 연결 요청 메시지(54b)에도 적용한다.
비컨 프레임 송신기(12) 및 센서 스테이션(14)이, 그들의 제3 상태(33, 43)에 도착하는 경우에만, 잘 정의된 루트로 된 네트워크의 스테이션이 된다는 점이 간과되어서는 안 된다. 나아가, 비컨 프레임 송신기(12)는 그들이 제3 상태에 들어가고 단지 한 번, 즉 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 연결 유닛(10)으로의 잘 정 의된 루트를 구비하는 경우에만 연결 요청 메시지(54a, 54b)에 응답한다는 점 역시 간과되어서는 안 된다. 따라서, 연결에 관한 상기 정보는 정상 동작 중에 사용될 것인 상기 루트를 따라 전송될 수 있다. 이 루트는 새로이 연결되는 센서 스테이션(14)로의 루트의 일부로서 사용될 수도 있다. 연결 유닛(10)은, 상기 센서 스테이션(14)로의 루트를 정의하기 위해, 상기 비컨 프레임 송신기(12)로의 루트에 관한, 그것의 메모리로부터의 정보를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 루트를 따라 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 그것들의 식별(identity)을 추가하여, 상기 루트의 연결 유닛(10)을 알릴 수 있고, 또 다른 실시예에서는, 상기 센서 스테이션에 연결하는 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 이 정보를 삽입할 수 있다.
모든 비컨 프레임 송신기(12)가 비컨 프레임 송신기로서, 상기 네트워크의 일부가 될 필요는 없음을 알 수 있다. 만약 비컨 프레임 송신기(12)가 연결 허가 신호(56a)를 받지 못하거나, 다른 비컨 프레임 송신기(12) 또는 센서 스테이션(14)로부터 연결 허가 요청을 허락하지 않는다면, 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 상기 네트워크 내에서 기능하는(functional) 비컨 프레임 송신기가 되지 않는다.
한 실시예에서는 연결 유닛(10)이 비컨 프레임 송신기(12)가 기능하는 비컨 프레임 송신기가 되는지의 여부를 결정한다. 이 실시예에서 제3 상태(43) 내의 기능하는 비컨 프레임 송신기(12)는, 연결 허가 메시지(56b)를 송신하기 전에, 다른 비컨 프레임 송신기(12)로부터의(그리고 또한 선택적으로는 센서 스테이션(14)로부터의) 연결 요청(54a)을 연결 유닛(10)으로 전달한다. (또는 이 연결 요청으로부터 구해지는 그 이상의 메시지가 전달된다.)
이 실시예에서 연결 유닛(10)은 전달에 대응하여(또는 추가적 메시지에 대응하여), 상기 전달된 연결 요청을 허가하거나 또는 불허하도록 조정된다. 상기 연결 요청이 허가되는 경우, 연결 유닛은 허가 메시지를 되돌려 주고, 이는 상기 원래의 연결 요청(54b)으로의 상기 연결 허가 신호(56b)를 생성하는 데에 사용된다. 따라서, 연결 유닛(10)(및/또는 비컨 프레임 송신기(12))은 상기 네트워크 토폴로지의 생성을 제어하는 것이 가능하게 되는데, 이를테면 먼저 선택되는 선호 비컨 프레임 송신기로의 연결을 허가하고, 그 뒤에 만약 여전히 모든 센서 스테이션(14)으로의 연결을 완성하기 위해 필요한 경우에만 다른 것으로의 연결 요청을 허가한다.
또 다른 실시예에서 비컨 프레임 송신기(12)는, 비컨 프레임 요청 메시지 및/또는 연결 요청 메시지를 보내는 상기 센서 스테이션(14) 및/또는 비컨 프레임 송신기(12)의 수 및/또는 식별(the number and/or identity)에 관한 정보를 제공하도록 조정된다. 상기 식별은 비컨 프레임 요청 메시지 및/또는 연결 요청 메시지 내에 식별 정보를 포함함으로써 제공될 수 있다. 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 이러한 정보, 이를테면 그 고유의 비컨 프레임 요청 메시지 및/또는 연결 요청 메시지 내의 정보를 제공할 수 있다. 이 실시예에서 상기 연결 유닛(10)(및/또는 비컨 프레임 송신기)는 연결을 허가하기 위한 비컨 프레임 송신기(12)을 선택하는 데에 사용할 수 있는 정보와 함께 제공될 수 있다. 이것은 이를 테면, 몇 개의 비컨 프레임 송신기(12)에 링크를 분배하거나, 반대로 하나의 비컨 프레임 송신기(12)에 집중함으로써 분배되는 것을 방지하기 위해 사용된다.
또 다른 실시예에서는 비컨 프레임 송신기(12)는, 만약 구성 내에 있지 않은 경우, 상기 먼저 기술된 연결 요청으로부터, 식별되는, 적어도 기능 중의 제2 연결 요청을 수신한 이후에만 연결 요청에 대응하여 허가를 리턴 한다. 이 목적을 위해 선택적으로, 추가적인 제4 상태(44)가 상기 도 4의 상태에 추가될 수 있다. (상기 먼저 기술된 연결 요청 중에서 프라이머리 연결 요청이라 불릴 하나에 대한 상기 먼저 기술된 허가 이후에)제3 상태 내에 있는 때, 비컨 프레임 송신기(12)는 제2 연결 요청을 연결 유닛(10)으로 송신한다. 이 제2 연결 요청을 수신함에 있어서, 비컨 프레임 송신기(12)는 제4 상태(44)로 전환한다. 이 실시예에서 상기 비컨 프레임 송신기(12)는, 단지 제4 상태(44) 내에서만, 연결 허가 메시지를 요청하는 스테이션에 연결 허가 메시지를 되돌려주기 시작하는 것이 가능하게 된다. 선택적으로, 상기 비컨 프레임 송신기는 발견 확인 메시지 내에서 이것을 가리킨다.
바람직하게는 비컨 프레임 송신기(12)는 비컨 프레임 송신기(12)가 발견 요청 메시지(및/또는 불허된 연결 요청)를 송신한 스테이션의 리스트를 제2 연결 요청 내에 포함하도록 조정된다. 다른 비컨 프레임 송신기(12)로서, 연결 유닛(10)에 그러한 리스트를 제공하기 위해 선택적으로 하나 또는 그 이상의 수반하는 메시지(accompanying messages)를 송신하도록 조정될 수 있다. 이것은 연결 유닛(10)이 제2 타입(the second type)의 연결 요청을 허락할 상기 비컨 프레임 송신기(12)를 선택하는 것을 가능하게 한다. 프라이머리 연결 요청을 허락함으로써 상기 네트워크로 비컨 프레임 송신기(12)를 허용한 후에, 이런 방식으로 연결 유닛(10)은 상기 네트워크 토폴로지를 제어한다.
바람직한 실시예에 따르면, 각각의 기능하는 비컨 프레임 송신기(12)(이런 면에서 비컨 프레임 송신기로서 역할을 하는 연결 유닛(10))는 정상 동작 중의 시간 슬롯 구성(time slot scheme) 내에서 동작하여, 비컨 프레임 송신기가 동기화할 수 있는 것과 연결되는 상기 센서 스테이션(14)으로 비컨 신호를 주기적으로 전송한다. 상기 비컨 신호 이후에 상기 비컨 프레임 송신기(12) 및 그것의 연결된 스테이션은 제한된 주기 동안 메시지를 교환한다.
이것은 상기 비컨 프레임 송신기(12) 및 상기 센서 스테이션(14)이 저 전력 슬립 모드와 정상 동작 모드 사이를 전환하도록 한다. 메시지를 교환한 후에 상기 비컨 프레임 송신기(12) 및 상기 센서 스테이션(14)은, 적어도 상기 비컨 프레임 송신기(12)의 일부로의 전원 공급 및/또는 클록 신호 및 상기 센서 스테이션(14)가 차단되는 저 전력 모드로 전환한다. 소정의 시간-간격을 카운트한 후에 상기 비컨 프레임 송신기(12) 및 상기 센서 스테이션(14)은 상기 정상 동작 모드로 복귀한다. 상기 정상 동작 모드로 복귀한 후의 소정의 딜레이를 가지고 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 상기 비컨 프레임을 전송하고, 상기 센서 스테이션(14)는 이 비컨 프레임을 수신한다.
이 실시예에서 상기 연결 유닛(10) 및/또는 상기 비컨 프레임 송신기는 바람직하게는 상기 주기적 비컨 프레임의 제1의 타이밍을 선택하고, 서로의 메시지를 수신하는 범위 내에 있는 서로 다른 비컨 프레임 송신기(12)의 상기 시간 슬롯은 서로 겹치지 않는다. 이 실시예에서, 연결 후의 상기 센서 스테이션(14) 내에서, 상기 정보는 상기 센서 스테이션(14)이 상기 정상 동작 모드로 전환해야만 하는 시 간 슬롯을 정의한다.
한 실시예에서 각 비컨 프레임 송신기(12)는 또한, 원래의 비컨 프레임 송신기(12)가 상기 연결 유닛(10)에게 메시지를 송신하는 추가적 비컨 프레임 송신기(12)에 의해 정의되는 시간 슬롯 내에서(또는 상기 연결 유닛(10)의 시간 슬롯 내에서) 전달 모드(forwarding mode)로 전환한다. 전달 모드 내에 있을 때, 상기 원래의 비컨 프레임 송신기(12)는 상기 추가적 비컨 프레임 송신기(12)와 메시지를 교환한다.
이 실시예에는 이웃하는 비컨 프레임 송신기(12)의 시간 슬롯들 사이에 겹침이 방지되어야만 하는 결점을 가진다. 이것은 비컨 프레임 송신기(12)가 다른 비컨 프레임 송신기(12)의 시간 슬롯을 모니터 해야만 한다는 것을 의미한다. 이것은, 또한 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 요구되는 것만큼의 많은 슬립 모드 내에서는 동작할 수 없다는 것을 의미한다.
또 다른 실시예에서 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 복수 개의 주파수 채널 중에 선택되는 하나 내에서 전송하고 수신하도록 디자인될 수 있다. 이 실시예에서, 예를 들어, 상기 비컨 프레임 송신기들 스스로에 의해서, 또는 서로 수신하는 비컨 프레임 송신기(12)들이 충돌을 피하기 위해 서로 다른 주파수 채널을 선택하도록 연결 유닛(10)에 의해서, 소정의 시간 주기 동안 상기 주파수 채널 내에 어떤 메시지도 수신되지 않음을 발견한 후에, 기능을 하는 서로 다른 비컨 프레임 송신기(12)를 위한 주파수 채널들은 초기화(initialization) 중에 선택된다. 한 실시예에서 상기 비컨 프레임 송신기(12) 및 그들의 연결된 센서 스테이션(14)는, 그것 들이 정상 동작을 시작하는 경우 상기 선택된 주파수 채널로 전환한다. 이 실시예에서 연결 후에 상기 센서 스테이션(14) 내의 상기 정보는, 상기 비컨 프레임 송신기(12)와 통신하기 위한 주파수 채널을 정의한다. 서로 다른 채널의 사용은, 비컨 프레임 송신기(12)들 사이의 부가적인 동기화(extensive synchronization)이 불필요하게 되는 장점이 있다. 따라서 비컨 프레임 송신기(12)는 보다 자주 상기 슬립 모드로 전환할 수 있다.
이 실시예에서 하나의 주파수 채널이 초기화(initialization) 동안 사용될 수 있다. 또는 복수 개의 주파수 채널이 병렬로 사용될 수도 있다. 대안으로서, 소정의 시간 주기 동안 상기 주파수 채널 내에서 어떤 메시지도 수신되지 않는 것을 감지한 후에, 상기 비컨 프레임 송신기(12) 스스로 초기화 동안 주파수 채널을 선택할 수 있다. 그 다음 각 비컨 프레임 송신기(12)는 상기 선택된 주파수 채널을 사용하여 센서 스테이션(14)를 향한 그것의 모든 동작을 수행하고, 연결 유닛(10)을 향한 상향 연결(upstream connections)를 만들기 위해 다른 주파수 채널을 사용한다.
도 6은 비컨 프레임 송신기의 다른 실시예를 도시한다. 상기 비컨 프레임 송신기는, 두 개의 유닛(60, 62), 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 두 개의 유닛의 프로세서 회로(24) 사이에 연결된 메시지 교환 메모리(64)를 포함한다. 한 실시예에서 서로 다른(mutually different) 유닛(60, 62)이 사용되고, 제1 유닛(60)은 (예를 들어 다른 하나의 유닛에 비해 더 높은 전력 송신기(22) 및/또는 다르게 프로그램된 프로세서 회로를 구비하는)비컨 프레임 송신기의 기능을 수행하도록 설 정되고, 제2 유닛(62)는 센서 스테이션(14) 내에 사용되는 타입이다. 기계적으로 유동적인 연결(mechanically flexible connection)(66)이 상기 유닛들(60, 62) 사이에(예를 들어, 상기 제1 유닛(60) 및 제2 유닛(62)의 일부가 될 수 있는 교환 메모리(64) 사이에) 제공된다. 유동적인 연결(66)은 예를 들어 5 센티미터(centimeter) 길이이다.
이 실시예에서 제1 유닛(60)은, 발견 요청(50b), 연결 요청(54b), 및 연결 유닛에 전달하는 어떠한 통신(예를 들어 업데이트 메시지(59))를 송신하는 것을 제외하면, 비컨 프레임 송신기로서 역할을 한다. 상기 제2 유닛(62)는 비컨 프레임 송신기의 나머지 기능을 수행한다. 이 제2 유닛은, 그것이 그 스스로의 메시지를 생성하거나 수신하지 않는 다는 점을 제외하면, 센서 스테이션(14)와 많이 유사한 역할을 수행한다는 점을 알 수 있다. 대신 그것은 나머지 유닛을 향하거나 그로부터 오는 메시지를 전달한다. 상기 연결 유닛(10) 또는 다른 비컨 프레임 송신기(12)를 향하거나 그로부터 오는 메시지들(또는 그 메시지들로부터의 데이터)은 메시지 교환 메모리(64) 내에 위치된다.
정상 동작 내에서 유닛(60, 62)은 각각의 비컨 프레임에 의해 정의되는 시간 슬롯 내에서 상기 슬립 모드와 정상 동작 모드 사이에서 전환한다. 비컨 프레임 송신기로서 역할을 하는 유닛은 그 스스로의 비컨 신호를 전송하고, 바람직하게는, 상기 비컨 프레임 송신기를 위해 선택되는 주파수 채널 내에서 전송한다. 센서 스테이션으로서 역할을 하는 유닛은, 상기 비컨 프레임 송신기(60, 62, 64)가 연결되는 추가적 비컨 프레임 송신기의 상기 비컨 프레임에 의해 정의되는 상기 시간 슬 롯 내에서, 상기 정상 동작 모드로 전환한다. 따라서, 전력에 낭비인 동기화가 필요하지 않다.
도 7은 발견 및 연결 동안, 도 6의 한 쌍의 유닛의 동작의 상태 도를 도시한다. 상기 한 쌍의 유닛(60, 62)은 제1 상태(71)에서 출발하는데, 상기 한 쌍의 유닛(60. 62)에서 센서 스테이션으로서 역할을 하는 제2 유닛(62)가 발견 메시지를 전송한다. 상기 제2 유닛(62)가 비컨 프레임 송신기(12) 또는 연결 유닛(10)으로부터 비컨 프레임이 수신되었다는 것을 감지하는 경우, 상기 한 쌍의 유닛은 제2 상태(72)로 전환한다. 제2 상태(72) 내에서 상기 유닛 쌍 중 비컨 프레임 송신기로서 역할을 하는 제1 유닛(60)은, 발견 확인 메시지를 전송함으로써 수신되는 발견 메시지에 대응한 비컨 프레임을 전송하기 시작한다. 이 비컨 프레임들 내에서 상기 제1 유닛(60)은 상기 제1 유닛(60)이 아직 연결되지 않았음을 가리키는 정보를 포함한다.
또한, 제2 상태(72)에서, 상기 제2 유닛(62)는 그것이 상기 비컨 프레임을 전송하는 상기 스테이션이 연결되었는지를 가리키는 정보화 함께 비컨 프레임들을 수신하는지의 여부를 모니터 하기 시작한다(또는 연결 유닛이다).
상기 제2 유닛(62)가 상기 비컨 프레임을 전송하는 상기 유닛이 연결되었음을 가리키는 정보와 함께 비컨 프레임을 감지하는 경우, 상기 유닛 쌍(60, 62)는 제2 상태(72)로부터 제3 상태(73)으로 전환한다. 여기서 상기 제2 유닛(62)는 연결 요청을 전송하기 시작한다. 이에 대해 상기 제2 유닛(62)이 연결 확인(association confirmation)을 수신하는 경우, 상기 유닛 쌍(60, 62)는 제4 상 태(74)로 전환한다. 제2, 제3, 및 제4 상태(72, 73, 74) 내에서, 상기 제1 유닛(60)은 타임 아웃 간격(time out interval)을 카운트하기 시작 및 재 시작 한다. 상기 타임 아웃 간격은 제1 유닛(60)이 새로운 소스(센서 스테이션 또는 다른 비컨 프레임 송신기)로부터 발견 메시지를 수신하는 각 시간마다 재 시작된다. 상기 타임 아웃 간격은, 제1 유닛(60)이 어떤 새로운 소스로부터도 발견 메시지를 수신하지 못하는 (1 분 또는 그 이상인)소정의 지속시간(duration) 후에 만료된다. 상기 타임 아웃 간격의 만료(expiration) 후에 유닛(60)은 수신된 발견 메시지에 대응해 비컨 프레임을 전송하는 것을 멈춘다.
제4 상태(74)로부터, 상기 타임 아웃 간격이 만료된 후에 상기 유닛 쌍(60, 62)는, 제5 상태(75)로 전환하고, 여기서 제2 유닛(60)은, 상기 제1 유닛(60)을 위한 비컨 프레임 송신기 연결 요청을 전송하고, 상기 제1 유닛이 발견 메시지를 수신한 소스를 리스팅(listing) 한다. 이 비컨 프레임 송신기 연결 요청은, 상기 리스트에 따라(예를 들어 만약 어떤 임계 숫자 이상의 소스가 아직 연결 되지 않은 것으로 리스트 되는 경우라면 상기 요청을 허가하는 식으로), 상기 요청을 허가하거나 거절하는 연결 유닛(10)에 전달된다. 상기 비컨 프레임 송신기 연결 요청이 거절되는 경우, 새로운 비컨 프레임 송신기 연결 요청이 전송될 수 있다. 연결 유닛(10)은 상기 임계 값(threshold)을 낮추도록 조정될 수 있어서, 만약 확장된 시간 주기 이후에라도 어떤 다른 방식으로 요청 내에서 상술된 소스에 상기 요청이 도달하지 못하는 경우라면, 같은 연결 요청이 나중에 허가될 수도 있다.
연결 유닛(10)은 상기 제1 유닛(60)에게, 상기 제2 유닛(62)을 통하여 허가 신호와 함께 허가 메시지를 송신한다. 상기 허가 메시지가 상기 유닛 쌍(60, 62)에 도달하는 경우, 제6 상태(76)으로 전환한다. 이 단계에서 제1 유닛(62)은, 그것이 연결되었음을 가리키는 비컨 프레임을 전송하기 시작하며, 그 이후에 그것은 다른 유닛이 상기 제1 상태(72)로부터 상기 제3 상태(73)으로 전환하도록 한다.
비록 유닛(60)과 유닛(62)가 완전히 분리된 것으로 도시되었지만, 상기 두 유닛의 일부 또는 전체는 공유된 회로(shared circuits)을 사용할 수 있음을 알 수 있다. 분리된 회로를 사용하는 것은, 표준 센서 스테이션 유닛이 사용될 수 있는 장점을 가진다. 유연한 연결(flexible connection)의 사용은 서로 다른 유닛들이 "코너 근방(around a corner)"에 위치될 수 있어서 하나의 유닛은 다른 유닛이 접촉할 수 없는 공간에 접촉할 수 있는 장점을 가진다. 따라서, 빌딩 내부의 시스템은 이런 타입의 비컨 프레임 송신기로 쉽게 현실화 될 수 있다.
비록 상기 네트워크가 비컨 프레임 송신기(12)와 함께 기술되었지만, 전송을 동기화한 비컨 신호 대신에 다른 형태의 메시지 교환이 사용될 수 있음을 알 수 있다. 이 경우, 비컨 프레임 송신기(12)는 단순히 스테이션으로서 역할을 한다. 그 경우, 비컨 프레임 요청은 단지 발견 요청이고, 비컨 프레임 송신기는 발견 요청에 응답한다.
나아가, 어떤 예에서는 상기 비컨 프레임 송신기(12)가 단순히 센서 데이터를 릴레이하도록 역할을 하는 것으로 기술되었지만, 상기 비컨 프레임 송신기(12) 스스로도 센서를 갖출 수 있고, 따라서 상기 비컨 프레임 송신기(12)는 또한 그 스스로의 센서 데이터를 전송할 수 있음을 알 수 있다.
비록 센서 스테이션들의 네트워크가 기술되었지만(각각은 온도 센서 및/또는 연기 센서 및/또는 광 세기 센서 및/또는 습도 센서 및/또는 가스 센서 등과 함께 제공되었음), 상기 기술된 기술은, 센서 스테이션(14)가 단순히 스테이션 핸들링 정보인, 센서 없는(non-sensor) 또는 부분적으로 센서가 있는(part-sensor) 네트워크에도 적용할 수 있음을 알 수 있다.
비록 발견 단계(도 5의 (a)) 및 연결 단계와 함께 연결 프로세스가 기술되었지만, 상기 두 단계는 부분적으로 또는 전체적으로 합쳐질 수 있음을 알 수 있다. 한 실시예에서는 비컨 프레임 요청(50a)은 연결 요청(54a)으로서의 역할까지 두 가지 역할을 한다. 다른 실시예에서 연결 허가 메시지(56a)는 비컨 전송(52a)으로서의 역할까지 두 가지 역할을 한다. 두 실시예 모두가 합해질 수도 있다. 그러나, 이 단계들을 분리하여 수행하는 것은 전체 프로세스가 보다 빠르게 진행되는 장점을 가진다.

Claims (22)

  1. 무선 통신 네트워크에 있어서,
    연결 유닛 및 복수 개의 스테이션을 포함하고,
    상기 복수 개의 스테이션의 각 스테이션은 비-연결 상태 내에서 작동하여 상기 비-연결 상태 내의 연결 요청 메시지를 전송하도록 설정되고,
    상기 복수 개의 스테이션의 각 스테이션은 상기 연결 요청 메시지 중의 하나에 대하여 연결 허가의 수신에 따라 연결 상태로 전환하고,
    상기 연결 요청 메시지 및/또는 그에 대한 연결 허가 메시지는 다음 작동 동안 상기 연결 유닛과 작동 메시지(operation messages)를 교환하기 위한 상기 스테이션에 연결되는 작동 루트를 확립하고,
    상기 작동 루트는 상기 연결 요청 메시지 중의 하나에 대한 연결 허가의 소스를 통해 작동하는(running through) 스테이션과 연결되고,
    만약 상기 연결 허가의 상기 소스가 상기 연결 유닛이 아니라면, 상기 연결 허가의 상기 소스 및 상기 연결 유닛 사이의 상기 작동 루트가 연결 요청 메시지에 대한 상기 연결 허가, 및/또는 중간 스테이션(intermediate stations)을 위한 상기 연결 허가를 미리 확립하고,
    상기 네트워크 내에서,
    상기 연결 유닛은, 수신된 상기 연결 요청 메시지 중의 하나에 대한 응답으로 연결 허가를 전송하도록 설정되고,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부는, 상기 연결 유닛으로부터, 또는 상기 연결 유닛으로부터의 연결 허가에 기초하여 직접적으로 또는 간접적으로 상기 연결 상태로 전환된 상기 스테이션으로부터의 연결 허가에 따라 상기 연결된 상태로 전환한 이후에만, 수신된 상기 연결 요청 메시지 중의 하나에 대한 응답으로 연결 허가를 전송하기 위해 활성화 하도록 조정되는 무선 통신 네트워크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부는, 적어도 하나의 듀얼 기능 스테이션을 포함하고, 상기 듀얼 기능 스테이션은 제2 연결 확인(a secondary association grant)을 수신한 이후에만 연결 허가를 전송하도록 설정되고,
    상기 듀얼 기능 스테이션은 연결 상태 내에 있는 경우에만 그것의 작동 루트를 따라 상기 연결 유닛으로 하나 또는 그 이상의 제2 연결 요청 메시지(one or more secondary association request messages)를 전송하도록 설정되고,
    단지 상기 연결 유닛만 상기 제2 연결 요청 메시지에 대하여 상기 제2 연결 확인을 발생하도록 조정되는 무선 통신 네트워크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 듀얼 기능 스테이션은 상기 연결 유닛에게 상기 스테이션 중 어느 것으로부터 상기 듀얼 기능 스테이션이 전송(transmissions)을 수신하였는지를 지시하는 정보를 전송하도록 설정되고,
    상기 연결 유닛은 상기 정보에 기초하여 상기 제2 연결 요청을 허가할 것인지의 여부를 선택하도록 조정되는 무선 통신 네트워크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스테이션은 상기 연결 상태로 전환하기 전에 발견 메시지를 전송하도록 설정되고, 상기 전송은 적어도 상기 발견 메시지는 포함하는 무선 통신 네트워크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부의 각각의 스테이션은 상기 스테이션 중의 적어도 일부의 각각의 스테이션의의 식별을 포함하는 발견 알림 메시지를 전송하도록 설정되고,
    연결 요청 메시지를 전송하는 상기 스테이션은 상기 발견 알림 메시지로부터의 식별을 사용하여 상기 연결 요청 메시지를 어드레스 하도록 설정되는 무선 통신 네트워크.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부의 각각의 스테이션은, 상기 발견 알림 메시지 내에서, 상기 스테이션이 연결 확인을 전송 가능하도록 되었는지의 여부를 지시하도록 설정되고,
    연결 요청을 전송하는 상기 스테이션은 상기 스테이션 중의 적어도 일부의 각각의 스테이션으로 어드레스 된 연결 요청을, 연결 허가를 전송하는 것이 가능하게 된 상기 발견 알림 메시지 중의 적어도 하나 내에서 상기 어드레스 된 스테이션이 지시되는 경우에만, 전송하도록 설정되는 무선 통신 네트워크.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 듀얼 기능 스테이션은 각각이 적어도 각자의 안테나를 가진 제1 유닛 및 제2 유닛을 포함하고, 상기 제1 유닛 및 제2 유닛은 기계적으로 유연한 연결을 통해 결합되고,
    상기 제1 유닛은 상기 연결 요청 메시지 중의 하나인 제1 연결 요청 메시지를 전송하고, 상기 연결 허가 중의 하나인 제1 연결 허가를 수신하도록 설정되고,
    상기 제2 유닛은 상기 연결 요청 메시지 중의 하나인 제2 연결 요청 메시지를 수신하고, 상기 연결 요청 메시지 중의 하나인 상기 제1 연결 요청 메시지에 대하여 상기 연결 허가 중의 하나인 제2 연결 허가를 전송하도록 설정되는 무선 통신 네트워크.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 듀얼 기능 스테이션은 각각의 상호 구별되는 제1 주파수 채널 및 제2 주파수 채널을 사용하도록 설정되며, 상기 제1 주파수 채널은 연결 요청 메시지를 전송하고 연결 허가를 수신하기 위해 하용하고, 상기 제2 주파수 채널은 연결 요청 메시지를 수신하고 연결 허가를 전송하기 위해 사용하는 무선 통신 네트워크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부는, 연결 허가를 전송한 후에 상기 연결 유닛을 향한 루트 정보를 전송하도록 설정되고, 상기 루트 정보는 상기 연결 허가가 전송된 상기 스테이션을 위한 상기 연결 루트를 정의하는 무선 통신 네트워크.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부는, 상기 연결 유닛을 향하는 상기 루트 정보의 적어도 일부를 전달하고, 상기 루트 정보의 또 다른 적어도 일부를 저장하도록 설정되고, 상기 연결 유닛으로부터 상기 스테이션으로 다음 메시지를 루트 하고(to route subsequent messages) 이를 위해 상기 루트 정보의 또 다른 적어도 일부에 따라 상기 루트 정보가 전송되는 설정되는 무선 통신 네트워크.
  11. 무선 통신 네트워크 내에서 사용하기 위한 스테이션에 있어서,
    송신기 설비(transmitter arrangement), 수신기 설비, 및 상기 송신기 설비와 상기 수신기 설비에 결합되는 프로세서 회로를 포함하고,
    상기 프로세서 회로는 비 연결 상태 내에서 작동하여, 상기 송신기 설비가 상기 비 연결 상태 내의 연결 요청 메시지를 전송하도록 설정되고,
    상기 프로세서 회로는 상기 연결 요청 메시지 중의 하나에 대하여 상기 수신기 설비에서 연결 허가를 수신함에 따라 연결 상태로 전환하도록 설정되고,
    상기 프로세서 회로는 연결 유닛으로의 작동 메시지의 다음 통신 동안 연결 유닛과 통신을 위한 연결되는 루트를 확립하도록 설정되고,
    상기 연결되는 루트는 상기 연결 허가의 소스를 포함하고, 만약 상기 연결 허가의 상기 소스가 상기 연결 유닛이 아니라면, 상기 연결 허가의 상기 소스와 연결 요청 메시지 및/또는 중간 스테이션을 위한 상기 연결 허가에 대한 상기 연결 허가의 상기 소스를 위해 미리 확립된 상기 연결 유닛 사이의 작동 루트를 포함하도록 설정되고,
    상기 프로세서 회로는, 단지 상기 연결 상태 이후에만, 상기 송신기 설비가 작동 하고(to initiate), 연결 요청 메시지에 대한 연결 허가를 송신하게 하도록 설정되는 스테이션.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서 회로는, 상기 연결 상태로 전환되는 경우, 상기 송신기 설비가 제2 연결 요청 메시지를 상기 연결 유닛에게 전송하게 하고, 상기 제2 연결 요청 메시지에 대해 제2 연결 허가 메시지를 수신한 이후에만 상기 송신기 설비가 상기 연결 허가를 전송하게 하도록 설정되는 스테이션.
  13. 제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 프로세서 회로는 상기 스테이션 중 어느 것으로부터 상기 듀얼 기능 스테이션이, 상기 제2 연결 허가를 수신하기 앞서, 메시지를 수신하였는지를 가리키 는 정보를 상기 연결 유닛에게 전송하도록 설정되는 스테이션.
  14. 무선 통신 네트워크 내에 사용하기 위한 듀얼 기능 스테이션에 있어서,
    제1 유닛 및 제2 유닛을 포함하고, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛 각각은 하나 또는 그 이상의 안테나를 각자 포함하고, 송신기 및 수신기에 연결되며, 상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛은 서로 다른 주파수 채널 내에서 동시에 동작하도록 설정되고,
    상기 제1 유닛 및 상기 제2 유닛의 상기 송신기 및 상기 수신기에 연결되는 프로세서 회로를 포함하고, 상기 프로세서 회로는 제1 주기적 시간 슬롯 내에서 상기 제1 유닛의 수신기를 깨우고(awaken), 제2 주기적 시간 슬롯의 수신기를 깨우고, 상기 제1 시간 슬롯 및 상기 제2 시간 슬롯은 서로 비동기화 되고, 상기 제2 유닛에 의한 전송을 위해 상기 제1 유닛 내에서 메시지를 릴레이 하도록 조정되고, 그 반대도 같은 듀얼 기능 스테이션.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 유닛의 상기 안테나 및 상기 제2 유닛의 상기 안테나 사이에, 기계적으로 유연한 연결을 포함하는 듀얼 기능 스테이션.
  16. 무선 통신 네트워크를 작동하는 방법에 있어서,
    연결 유닛 및 복수 개의 스테이션을 포함하고, 상기 방법은,
    상기 복수 개의 스테이션을 비 연결 상태 내에 인스톨하는 단계;
    상기 비 연결 상태 내의 스테이션으로부터 연결 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 연결 요청 메시지에 대한 연결 허가를 전송하는 단계;
    상기 스테이션의 연결 요청 메시지 중 어느 하나에 대하여 상기 스테이션이 연결 허가 메시지가 수신한 경우, 각 스테이션을 연결된 상태로 전환하는 단계; 및
    상기 연결 상태로 전환한 상기 스테이션 및 상기 연결 유닛 사이의 루트를 정의하는 루트 정보를 저장하는 단계 - 상기 루트는 상기 연결되는 허가를 송신하는 상기 스테이션을 포함하고, 만약 상기 연결 허가의 소스가 상기 연결 유닛이 아니라면, 상기 연결 허가의 소스와, 상기 연결 요청에 대한 상기 연결 허가의 상기 소스 및/또는 중간 스테이션을 위한 상기 연결 허가를 위해 미리 확립된 상기 연결 유닛의 사이의 상기 동작 루트를 포함 - 를 포함하고,
    각 연결 허가는 상기 연결 유닛으로부터 또는 중간 스테이션으로부터만 전송되고, 후자는 상기 중간 스테이션이 상기 연결 유닛, 또는 상기 연결 유닛으로부터의 연결 허가에 기초하여 직접적으로 또는 간접적으로 상기 연결 상태로 전환된 상기 스테이션 중의 적어도 일부로부터의 연결 허가에 따라 상기 연결 상태로 전환한 이후에만 전송되는, 무선 통신 네트워크를 작동하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중간 스테이션은 듀얼 기능 스테이션이고, 상기 방법은,
    상기 듀얼 기능이 상기 연결 상태 내에 있는 경우, 상기 듀얼 기능 스테이션으로부터 제2 연결 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제2 연결 요청 메시지에 대해, 상기 연결 유닛으로부터 발생되는 제2 연결 허가를 전송하는 단계; 및
    상기 듀얼 기능 스테이션이 상기 제2 연결 허가를 수신한 경우에만 상기 연결 허가를 전송하도록 하는 단계
    를 포함하는, 무선 네트워크를 작동하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 중간 스테이션으로부터 상기 연결 유닛에게, 상기 스테이션 중 어느 것으로부터 상기 중간 스테이션이 전송(transmission)을 수신하였는지에 관한 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 연결 유닛 내에서, 상기 정보에 따라서, 상기 제2 연결 요청을 허가할 것인지의 여부를 선택하는 단계
    를 포함하는, 무선 네트워크를 작동하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 연결 단계로 전환하기 전에 상기 스테이션으로부터 발견 메시지를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 전송은 상기 발견 메시지를 포함하는, 무선 네트워크를 작동하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 스테이션 중의 적어도 일부로부터 발견 알림 메시지를 전송하는 단계 - 상기 스테이션은 상기 발견 알림 메시지를 전송한 상기 스테이션의 식별(identification)을 포함한다 - ; 및
    상기 발견 알림 메시지로부터의 식별을 사용하여 상기 연결 요청 메시지를 어드레싱(addressing) 하는 단계
    를 포함하는, 무선 네트워크를 작동하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 발견 알림 메시지를 전송하는 상기 스테이션이 연결 허가를 전송할 수 있게 되었는지 여부에 관계 없이 상기 발견 알림 메시지 내의 지시(indication)을 포함하는 단계;
    상기 어드레스 된 스테이션이 연결 허가를 전송 가능하도록 되었음을 지시하는 경우에만, 스테이션에게 어드레스 된 연결 요청을 전송하는 단계
    를 포함하는, 무선 네트워크를 작동하는 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 연결 상태로 전환한 후에, 직접적으로 또는 간접적으로 상기 연결 유닛과 통신하기 위해서, 및 직접적으로 또는 간접적으로 그것의 연결된 스테이션들 각 각과 통신하기 위해서, 상기 중간 스테이션이 제1 및 제2의 서로 다른 전송 주파수에서 작동하도록 전환하는 단계를 포함하는, 무선 네트워크를 작동하는 방법.
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