KR20090098890A - 초광대역 통신을 위한 채널 액세스 - Google Patents

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Abstract

펄스-기반 초광대역 네트워크를 위한 채널 액세스 방식이 제공된다. 본원에서, 동시에 발생하는 초광대역 채널들은 펄스 분할 다중 액세스 방식의 사용을 통해 확립될 수 있다. 액세스 방식은 상이한 상태들을 사용할 수 있고 상태들 각각은 상이한 채널 파라미터 상태 정보 및/또는 상이한 듀티 사이클들과 연관될 수 있다. 예를 들어, 채널 액세스 방식은 인액티브 상태, 아이들 상태, 접속 상태, 및 스트리밍 상태를 이용할 수 있다. 다중 논리 채널들은 예를 들면, 펄스 분할 멀티플렉싱을 통해 주어진 초광대역 채널에 대해 정의될 수 있다.

Description

초광대역 통신을 위한 채널 액세스{CHANNEL ACCESS SCHEME FOR ULTRA-WIDE BAND COMMUNICATION}
본 출원은 일반적으로 통신에 관한 것이고, 구체적으로 초광대역 통신을 위한 액세스 방식에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, 다수의 무선 디바이스들은 주어진 무선 주파수 대역내의 주파수들을 갖는 신호들을 통해 상호 통신할 수 있다. 본원에서, 한 디바이스로부터의 송신들이 다른 디바이스로부터의 송신들과 간섭하는 것을 방지하도록 규정(provisions)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 일부 시스템들은 한번에 하나의 디바이스만이 주어진 매체(예, 무선 주파수 대역)를 이용할 수 있게 허용하는 매체 액세스 제어를 이용한다. 이를 달성하는 한 방법은 다른 디바이스가 이 매체를 통해 현재 송신하고 있는지를 결정하기 위하여 각각의 디바이스가 매체를 체크하는 것을 요구하는 것이다. 매체가 사용중에 있다면, 디바이스는 매체가 사용중이지 않은 이후의 시간까지 송신을 지연시킬 것이다. 대안으로, 일부 시스템들은 하나의 디바이스로부터의 송신들이 동일 주파수 대역 내의 다른 디바이스의 동시 발생하는 송신들과 간섭할 가능성을 감소시키기 위해 송신된 신호들을 수정하는 확산 스펙트럼과 같은 시그널링 기법을 이용한다.
이와 같은 기술들은 다양한 무선 통신 시스템들에 사용될 수 있다. 이러한 무선 통신 시스템의 예는 초광대역 시스템이다. 초광대역 기술은, 예를 들면, PAN(personal area network) 또는 BAN(body area network) 애플리케이션들에 사용될 수 있다.
초광대역 시스템들에서 사용하기 위한 적어도 하나의 액세스 방식이 제안되어 왔다. 예를 들면, IEEE 802.15.4a는 초광대역 기반 무선 PAN에서 낮은 듀티 사이클을 획득하기 위한 채널 액세스 방식을 제안한다. 이러한 제안은 중앙 PAN 조정기(coordinator)에 의해 정의되는 수퍼프레임 구조의 이용을 상술한다. 수퍼프레임 구조는 비컨(beacon)으로 시작하고 슬롯형 CAP(contention access period) 및 슬롯형 CFP(contention free period)를 포함한다. CAP에 대하여, ALOHA와 같은 무작위 채널 액세스 방식 또는 CSMA(carrier sense multiple access)가 이용된다고 가정한다. PAN 조정기는 CFP 슬롯들을 할당한다. 모든 슬롯내의 데이터 프레임은 채널 획득을 성취하기 위하여 수신기에 대한 프리앰블 시퀀스와 함께 시작된다. 수퍼프레임의 부가적인 인액티브 부분은 듀티 사이클을 더 감소시킬 수 있다.
무선 PAN 또는 BAN에 있어서의 액세스 방식은, 예를 들어 무선 스트리밍, 음성 호들, 파일 전송들, 및 센서 데이터 전송들을 포함하는 다양한 애플리케이션들을 지원할 필요가 있을 수 있다. 그러나, 이러한 애플리케이션들은 데이터 레이트, 대기시간, 버스트성(burstiness), 및 오차 허용범위 중 하나 이상의 관점에서 현저하게 다른 요건들을 가질 수 있다. 결과적으로, 액세스 방식은 서로 다른 데이터 레이트들을 동시에 처리하고 이러한 애플리케이션들 및/또는 다른 애플리케이 션들을 위한 서로 다른 레벨들의 듀티 사이클을 유지하기 위하여 충분한 유연성을 제공하는 것이 바람직하다.
본 개시내용의 선택된 양상들의 요약은 다음과 같다. 편의를 위해, 본 개시내용의 이러한 양상들 및 다른 양상들은 본원에서 "양상(aspect)" 또는 "양상들(aspects)"이라고 간략하게 지칭될 수 있다.
일부 양상들에서, 초광대역 네트워크를 위한 채널 액세스 방식이 제공된다. 여기서, 네트워크내의 주어진 채널에 대한 시그널링은 초광대역 펄스들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 주어진 채널에 대한 펄스들은 비교적 짧은 지속기간을 가질 수 있고 비교적 낮은 듀티 사이클로 생성될 수 있다.
일부 양상들에서, 동시에 발생하는 초광대역 채널들은 펄스 분할 다중 액세스 방식의 사용을 통해 확립될 수 있다. 예를 들어, 직교 또는 의사 직교 채널들이 채널들의 펄스들의 시퀀싱 또는 타이밍을 제어함으로써 정의될 수 있다. 일부 양상들에서, 채널은 펄스 반복 주파수, 펄스 오프셋, 시간 호핑 시퀀스, 또는 확산 의사 난수 노이즈 시퀀스 파라미터와 같은 하나 이상의 파라미터들의 관점에서 정의될 수 있다. 또한, 이들 파라미터들 중 하나 이상은 채널을 확립하는 디바이스의 어드레스, 채널 번호, 시퀀스 번호, 또는 보안 키와 같은 채널에 관련된 하나 이상의 고유한 파라미터들에 기초하여 유도될 수 있다.
일부 양상들에서, 채널 액세스 방식은 상이한 상태들을 사용하며, 상기 상태들의 각각은 상이한 채널 파라미터 상태 정보 및/또는 상이한 듀티 사이클들과 연관될 수 있다. 예를 들어, 일부 상태들에서, 주어진 디바이스는 주어진 채널에 관한 정보(예, 채널을 사용하는 다른 디바이스의 디바이스 어드레스)를 유지하는 한편, 다른 상태들에서는, 디바이스가 어느 정도 채널-관련된 정보를 유지할 수 있다. 또한, 일부 상태들에서, 데이터는 다른 상태에서 보다 더욱 빈번하게 송신되고 수신될 수 있다. 이러한 상태-기반 채널 액세스 방식은 유리하게도 낮은 전력 소비 및 다양한 유형들의 데이터 및 데이터 레이트들을 지원하는 능력 사이의 원하는 트레이드오프를 제공할 수 있다.
일부 양상들에서, 상태-기반 채널 액세스 방식은 인액티브 상태, 아이들 상태, 접속 상태, 및 스트리밍 상태를 이용한다. 예를 들어, 인액티브 상태는 수신기가 주어진 채널에 대한 채널 파라미터 정보를 유지하고 있지 않거나, 또는 채널상의 거동을 스캔하고 있지 않은 상태를 포함한다. 따라서, 이 상태는 매우 낮은 듀티 사이클과 연관될 수 있다. 아이들 상태는 수신기가 일부 채널 파라미터 정보를 유지하며 주기적으로 채널을 스캔하는 상태를 포함할 수 있다. 따라서, 이 상태는 낮은 듀티 사이클과 연관될 수 있다. 접속 상태는, 수신기가 채널을 통해 데이터를 수신하는 것을 예상하는 상태를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 접속 상태는 패킷-기반 데이터와 같은 비교적 버스트한(bursty) 데이터의 전송을 위해 지정될 수 있다. 스트리밍 상태는 데이터가 채널을 통해 정기적으로 또는 연속적으로 전송되는 상태를 포함할 수 있다. 결과적으로, 이 상태에서 수신기는 데이터를 위해 채널을 정기적으로 또는 연속적으로 스캔할 수 있다. 일부 양상들에서, 스트리밍 상태는, 오디오, 비디오, 또는 다른 스트리밍 데이터와 같은 비교적 연속적인 데이터의 전송을 위해 지정될 수 있다. 유리하게도, 이러한 상태 기반 메커니즘의 이용을 통해, 채널 액세스 방식은 원하는 타입의 데이터 전송을 지원하는 것과 어떠한 트래픽도 채널을 통해 전송되지 않거나 비교적 적은 트래픽이 채널을 통해 전송되어야 할 때 낮은 듀티 사이클을 유지하는 것 사이의 원하는 트레이드오프를 제공하기 위하여 디바이스가 상태들 사이에서 효율적으로 전이하는 것을 가능하게 할 수 있다.
일부 양상들에서, 다수의 논리적 채널들이 주어진 초광대역 채널에 대해 정의될 수 있다. 이러한 방법으로, 주어진 채널은 상이한 유형들의 데이터 및/또는 상이한 데이터 레이트들을 지원하는 상이한 채널들을 제공할 수 있다. 일부 양상들에서, 펄스 분할 멀티플렉싱은 다수의 논리적 채널들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
본 개시 내용의 이러한 특징들 및 다른 특징들, 양상들 및 이점들은 다음의 상세한 설명, 첨부된 특허청구범위 및 수반하는 도면들과 관련하여 고려될 때 더욱 완전히 이해될 것이다:
도 1은 동시 발생하는 초광대역 채널들을 제공하도록 적응된 통신 시스템의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도이고;
도 2는(도2A, 도2B, 및 도2C를 포함) 펄스 시그널링의 여러 간략화된 예들을 도시하고;
도 3은 논리적 채널 방식의 예를 설명하는 간략화된 도면이고,
도 4는 채널 액세스 방식에 대한 상태도의 일 예를 설명하는 간락화된 도면이고;
도 5는 하나 이상의 초광대역 채널들을 통해 확립하고 통신하도록 실행될 수 있는 동작들의 여러 예시적인 양상들의 흐름도이고;
도 6은 펄스 시그널링을 사용하는 송신기의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도이고;
도 7은 펄스 시그널링을 사용하는 수신기의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도이고;
도 8은 펄스 분할 다중 액세스 방식을 이용하여 하나 이상의 초광대역 채널들을 통해 확립하고 통신하도록 실행될 수 있는 동작들의 여러 예시적인 양상들의 흐름도이고;
도 9는 동시 발생하는 초광대역 채널들을 지원하도록 적응된 장치의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도이고;
도 10은 동시 발생하는 초광대역 채널들을 지원하도록 적응된 장치의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도이다.
일반적인 관례에 따라, 도면들에 도시된 다양한 특징들은 실제 크기로 도시되지 않을 수 있다. 따라서, 다양한 특징들의 치수들은 명확성을 위해 임의로 확장되거나 감소될 수 있다. 또한, 도면들 중 일부는 명료성을 위해 간략화될 수 있다. 따라서, 도면들은 주어진 장치 또는 방법의 컴포넌트들의 모두를 도시하지 않을 수 있다. 마지막으로, 동일한 도면 부호들은 명세서 및 도면들 전체를 통해 동 일한 특징들을 표시하도록 사용될 수 있다.
본 개시 내용의 다양한 양상들이 이하에 기재된다. 본원의 교시들은 매우 다양한 형태들로 구현될 수 있고 본원에 개시된 임의의 구체적인 구조 및/또는 기능은 단지 대표적인 것임이 명백하여야 한다. 본원의 교시에 기초하여 당업자는 본원에 개시된 양상이 임의의 다른 양상들과 독립적으로 구현될 수 있고 이러한 양상들의 둘 이상이 다양한 방법들로 결합될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본원에 제시된 임의의 수의 양상들을 이용하여 장치가 구현될 수 있고/있거나 방법이 실시될 수 있다. 또한, 본원에 제시된 양상들 중 하나 이상과 다른 또는 이에 부가한 다른 구조 및/또는 기능을 이용하여 장치가 구현될 수 있고/있거나 방법이 실시될 수 있다.
채널 액세스 방식은 둘 이상의 디바이스들이 공통된 통신 매체를 통해 통신하는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 초광대역 기반 무선 PAN 또는 BAN의 스펙트럼은 시공간(time-space)에서 채널들로 분할될 수 있다. 이러한 채널들은, 예를 들면, 상이한 유형의 데이터, 상이한 데이터 레이트들, 상이한 서비스 품질들, 또는 일부 다른 기준들을 수용하도록 정의될 수 있다. 이러한 채널화(channelization) 방식에 있어서, 채널들을 설정(set up)하고 상기 채널들을 이용하기 위하여 다양한 기술들이 채용될 수 있다.
도 1은 여러 무선 통신 디바이스들(102, 104, 106, 및 108)이 서로와의 무선 통신 채널들(110, 112, 114, 및 116)을 확립하도록 적응되는 시스템(100)의 소정 양상들을 도시한다. 도 1의 복잡성을 줄이기 위하여, 디바이스들의 선택된 양상들만이 디바이스(102)와 결합하여 도시된다. 그러나, 디바이스들(104, 106, 및 108)은 유사한 기능을 합체할 수 있음이 이해되어야 한다.
도 1의 예에서, 디바이스들(102, 104, 106, 및 108)은 펄스-기반 물리층을 통하여 통신한다. 일부 양상들에서, 물리층은 비교적 짧은 길이(예, 수 나노초 정도) 및 비교적 넓은 대역폭을 갖는 초광대역 펄스들을 이용할 수 있다. 일부 양상들에서, 초광대역 시스템은 약 20% 이상 정도의 부분적인 대역폭을 가지고/가지거나 약 500 MHz 이상 정도의 더 큰 대역폭을 가지는 시스템으로서 정의될 수 있다.
디바이스(102)는 하나 이상의 초광대역 채널들을 통해 정의, 확립(establish), 및 통신하도록 사용될 수 있는 여러 컴포넌트들을 도시한다. 예를 들면, 펄스 분할 다중 액세스("PDMA") 시그널링 방식 선택기(118)가 상이한 채널들을 위한 상이한 시그널링 파라미터들을 정의 및/또는 선택하도록 이용될 수 있다. PDMA 방식에서, 채널들에 대한 펄스들의 타이밍(시공간에서 펄스 위치들)이 한 채널을 다른 채널로부터 구별하기 위해 사용될 수 있다. 여기서, 비교적 좁은 펄스들(예, 수 나노초 정도의 펄스 폭들) 및 비교적 낮은 듀티 사이클들(예, 수백 나노초 또는 마이크로초 정도의 펄스 반복 주기들)의 이용을 통해, 주어진 채널에 대한 펄스들 사이에 하나 이상의 다른 채널들에 대한 펄스들을 인터레이싱(interlacing)하기에 충분한 공간이 존재할 수 있다. 도 2는 PDMA 방식에서 사용될 수 있는 시그널링 파라미터들의 여러 예들을 도시한다. 설명 목적을 위하여, 도 2의 시그널링은 10% 정도의 듀티 사이클을 갖는 것으로서 도시된다. 그러나, 훨씬 작은 듀티 사이클들이 (가령, 전술한 것처럼) 실시에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
도 2A는 상이한 펄스 반복 주파수들로 정의되는 상이한 채널들(채널 1 및 채널 2)을 도시한다. 구체적으로, 채널 1에 대한 펄스들은 펄스-대-펄스 지연 주기(202)에 대응하는 펄스 반복 주파수를 가진다. 반대로, 채널 2에 대한 펄스들은 펄스-대-펄스 지연 주기(204)에 대응하는 펄스 반복 주파수를 가진다. 이 기술은 따라서 두 채널들 사이의 펄스 충돌들의 비교적 낮은 가능성을 갖는 의사-직교(pseudo-orthogonal) 채널들을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 펄스 충돌들의 낮은 가능성은 펄스들에 대한 낮은 듀티 사이클의 이용을 통해 성취될 수 있다. 예를 들면, 펄스 반복 주파수들의 적절한 선택을 통해, 주어진 채널에 대한 실질적으로 모든 펄스들이 임의의 다른 채널에 대한 펄스들과 상이한 시간들에서 송신될 수 있다.
도 2B는 상이한 펄스 오프셋들로서 정의된 상이한 채널들(채널 1 및 채널 2)을 도시한다. 채널 1에 대한 펄스들은 제1 펄스 오프셋에 따라(예, 시간에서의 주어진 점과 관련하여, 비도시됨) 선(206)에 의해 표시된 시간에서의 점에서 생성된다. 반대로, 채널 2에 대한 펄스들은 제2 펄스 오프셋에 따라 선(208)에 의해 표시된 시간에서의 점에서 생성된다. (화살표 210으로 표시된) 펄스들 사이의 펄스 오프셋 차가 주어진다면, 이 기술은 두 채널들 사이의 펄스 충돌들의 가능성을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 채널들을 위해 정의된(예, 본원에서 논의된) 임의의 다른 시그널링 파라미터들 및 디바이스들간의 타이밍의 정확성(예, 상대적 클록 편차(drift))에 따라서, 상이한 펄스 오프셋들의 사용이 직교 또는 의사-직교 채널들 을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
도 2C는 상이한 타이밍 호핑 시퀀스들(timing hopping sequences)로 정의된 상이한 채널들(채널 1 및 채널 2)을 도시한다. 예를 들어, 채널 1에 대한 펄스들(212)은 하나의 시간 호핑 시퀀스에 따른 시간들에서 생성될 수 있는 반면 채널 2에 대한 펄스들(214)은 다른 시간 호핑 시퀀스에 따른 시간들에서 생성될 수 있다. 사용된 특정 시퀀스들 및 디바이스들간의 타이밍의 정확성에 따라서, 이 기술은 직교 또는 의사-직교 채널들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
다른 기술들이 PDMA 방식에 따라서 채널들을 정의하기 위해 사용될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 채널은 상이한 확산 의사-난수 시퀀스들, 상이한 프리앰블 시퀀스 또는 일부 다른 적절한 파라미터 또는 파라미터들에 기초하여 정의될 수 있다. 또한, 채널은 둘 이상의 파라미터들의 조합에 기초하여 정의될 수 있다.
도 1을 참조하면, 신호 프로세서(120)는 시그널링 방식에 따라서 채널을 통해 송신될 신호들을 프로세싱하고/하거나 채널로부터 수신되는 신호들을 프로세싱한다. 예를 들면, 신호 프로세서(119)는 채널을 통해 송신될 데이터 펄스들을 생성하고/하거나 채널을 통해 수신되는 펄스들로부터 데이터를 추출할 수 있다.
디바이스(102)는 또한 하나 이상의 시그널링 방식들에 따라서 하나 이상의 채널들을 확립(establish)하는 컴포넌트(122)를 포함한다. 디바이스(102)는 시스템(100)내의 다른 디바이스들(104, 106, 및 108) 중 하나 이상과 협력하여 또는 독립적으로 채널을 확립할 수 있다.
일부 양상들에서, 디바이스(102)는 임의의 다른 채널에 대한 액세스 방식(예, 매체 액세스 제어)과 관련한 조정(coordinating) 없이 채널을 독립적으로 확립할 수 있다. 예를 들면, 디바이스(102)는 근처에서 동작하고 있는 다른 채널들의 시그널링 파라미터들의 지식 없이(예, 결정 없이) 채널을 확립할 수 있다. 이는, 예를 들면, 결과적인 채널들이 의사-직교 펄스들을 생성하도록 펄스 파라미터들을 정의하는 시그널링 방식 선택 기술들의 이용을 통해 성취될 수 있다. 즉, 주어진 채널은 다른 채널에 대한 펄스들과의 펄스들 간섭(예, 동시에 발생)의 낮은 확률이 존재하도록 펄스들을 생성할 수 있다.
대안으로, 디바이스(102)는 근처에서 동작하고 있는 다른 채널들의 시그널링 파라미터들을 결정하도록 하나 이상의 다른 디바이스들과 협력할 수 있다. 이 정보에 기초하여, 디바이스(102)는 그 후 상기 디바이스가 확립하고 있는 임의의 채널에 대한 하나 이상의 고유 파라미터들을 선택할 수 있다. 채널은 따라서 다른 채널들과의 간섭을 줄이거나 제거하는 방법으로 정의될 수 있다.
채널을 확립할 때, 디바이스(102)(예, 컴포넌트(122))는 주어진 채널을 사용할 다른 디바이스 또는 다른 디바이스들과 통신할 것이므로, 각각의 디바이스는 상기 채널을 통해 통신하기 위해 사용되는 시그널링 파라미터들을 알게 될 것이다. 예를 들면, 디바이스들은 특정 파라미터들을 사용하기 위해 협상(negotiate)할 수 있고/있거나 상기 파라미터들은 디바이스들의 하나 이상의 특성들(예, 디바이스 어드레스)에 기초하여 선택될 수 있다.
유리하게도, 하나 이상의 디바이스들은 중앙 조정기의 이용 없이 하나 이상 의 채널들을 확립할 수 있다. 위에서 논의된 것처럼, 디바이스는 독립적으로 채널을 정의할 수 있다. 여기서, 본원에서 교시된 적절한 PDMA 방식의 이용을 통해, 결과적인 채널이 다른 독립적으로 확립된 채널들과 현저하게 간섭하지 않을 수 있다. 예를 들어, 각각의 디바이스는, 채널을 확립하는 디바이스 또는 디바이스들에 고유할 수 있는 파라미터들(예, 디바이스 어드레스들)에 기초하거나, 또는 디바이스 또는 디바이스들에 의해 선택되는 파라미터들에 기초하여, 채널 파라미터들을 무작위로 정의할 수 있다. 따라서, 순수한 개인-대-개인(peer-to-peer) 네트워크(또는 서브-네트워크)는 이러한 디바이스들의 이용을 통해 확립될 수 있다. 즉, 네트워크내에서 채널들을 확립하는 디바이스들은 개인 디바이스들일 수 있다. 예를 들면, 디바이스들은 실질적으로 균등한 매체 액세스 제어("MAC") 기능을 가질 수 있다. 유리하게도, 일부 양상들에서, 이러한 채널들을 확립 및 사용하기 위해 상이한 개인-대-개인 채널들간에 어떠한 조정도 요구되지 않을 수 있다.
디바이스(102)(예, 컴포넌트(122))는 또한 주어진 채널 내의 여러 논리적 채널들을 정의할 수 있다. 이러한 채널들은, 예를 들어, 상이한 유형의 데이터, 상이한 데이터 레이트들, 상이한 서비스 품질들, 또는 일부 다른 기준들을 수용하도록 정의될 수 있다. 일부 양상들에서, 펄스 분할 멀티플렉싱이 주어진 채널 내에 다수의 논리적 채널들을 제공하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 3은 채널 내에서 송신되는 펄스들(302)이 제1 논리적 채널(L1), 제2 논리적 채널(L2), 또는 제3 논리적 채널(L3)과 연관되는 간략화된 예를 도시한다.
디바이스(102)(예, 컴포넌트(122))는 또한 채널에 대한 타임슬롯 구조를 정 의할 수 있다. 예를 들면, 일련의 타임슬롯들은, 채널에 대한 다양한 데이터 송신들이 지정된 타임슬롯들 내에서 발생하기 위해 시간지정되도록 정의될 수 있다. 이 경우, 채널을 통해 통신하고 있는 각각의 디바이스가 타임슬롯 구조의 타이밍을 유지하는 것을 보장하도록 일부 형태의 동기화가 사용될 수 있다.
타임슬롯 구조는 다양한 목적들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 다양한 논리적 채널들이 다양한 타임슬롯들에 할당될 수 있다. 또한, 펄스 반복 주파수는 타임슬롯 구조에 기초하여 정의될 수 있다. 또한, 스트리밍 채널은 타임슬롯 구조의 이용을 통해 확립될 수 있다.
일부 구현들에서, 디바이스(102)는 무선 매체내의 혼잡을 제어하거나 달리 해결하기 위해 컴포넌트(126)를 합체할 수 있다. 예를 들면, 혼잡 제어기(congestion controller, 126)는 요청-대-동기화(request-to-synchronize, "RTS") 및 확인-대-동기화(confirmation-to-synchronize, "CTS") 방식, ALOHA, CSMA, 또는 일부 다른 적절한 혼잡 관리 방식을 구현할 수 있다.
유리하게도, 본원에서 교시된 다중 액세스 기술들의 이용을 통해, 디바이스들(102, 104, 106, 및 108)은 함께(예, 동시에) 공유된 매체를 이용할 수 있다. 예를 들면, 디바이스들(102, 104, 106, 및 108)은 동일한 초광대역 주파수 대역내에서 신호들을 동시에 송신할 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 디바이스(102)는 둘 이상의 동시에 동작하는 채널들(예, 채널(110) 및 채널(112))을 통해 디바이스(104)와 통신할 수 있다. 또한, 디바이스(102)는 상이한 채널들(예, 채널(110) 및 채널(114))을 통해 다수의 디바이스들(예, 디바이스(104) 및 디바이스(106))와 동시에 통신할 수 있다. 또한, 한 세트의 디바이스들(예, 디바이스(102) 및 디바이스(104))은 한 채널(예, 채널(110))을 통해 통신하면서, 다른 세트의 디바이스들(예, 디바이스(106) 및 디바이스(108))이 다른 채널(예, 채널(116))을 통해 동시에 통신할 수 있다.
또한, 채널들은 상이한 데이터 레이트들로 상이한 유형들의 데이터를 이송하기 위해 적응될 수 있다. 예를 들면, 채널은 패킷 데이터, 스트리밍 데이터 또는 일부 다른 형태의 데이터를 이송할 수 있다. 또한, 채널들은 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하도록 (예를 들어, 펄스 반복 주파수, 타임슬롯 구조 또는 논리적 채널 정의들을 통해) 설정될 수 있다. 따라서, 도 1에 있는 채널들(110, 112, 114, 및 116)은 주어진 애플리케이션에 대하여 요구되는 특정 데이터를 이송하기 위하여 독립적으로 정의될 수 있다.
비교적 낮은 전력 소비를 유지하면서 효율적인 채널 액세스, 상이한 데이터 형태들, 및 상이한 데이터 레이트들을 지원하기 위하여, 일부 양상들에서, 채널 액세스 방식은 동작들(operations)의 다양한 상태들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 각각의 상태는 디바이스의 주어진 듀티 사이클 및/또는 하나 이상의 채널 파라미터들의 소정 지식과 연관될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 디바이스(102)는 주어진 채널에 대하여 디바이스(102)의 상태 또는 디바이스(102)의 하나 이상의 컴포넌트들(예, 송신기 및/또는 수신기)의 상태를 제어하는 상태 제어기(124)를 포함할 수 있다.
도 4는 송신기로부터 하나 이상의 수신기들로 데이터를 전송하기 위해 사용 될 수 있는 채널 액세스 방식에 대한 동작들을 표현하는 상태도(400)의 예를 도시한다. 도 4의 특정 예에서, 네 개의 상태들(인액티브(inactive, 402), 아이들(idle, 404), 접속(connected, 406), 및 스트리밍(streaming, 408))이 정의된다. 그러나, 다른 구현들에서(또는 다른 채널들에 대해서), 상이한 수 및 상이한 유형들의 상태들이 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
인액티브 상태(402)는, 수신기가 주어진 채널에 대한 파라미터들을 알지 못하는 상태, 또는 수신기가 채널을 청취(listening)하고 있지 않은 상태로 정의될 수 있다. 따라서, 이 상태는 매우 낮은 듀티 사이클 상태일 수 있다. 수신기에서 채널을 설정하기 위해서, 송신기는, 예를 들어 연관 절차(association procedure) 동안, 채널 파라미터들을 분배한다. 대응하는 상태 변화가 도 4에서 선(410)에 의해 표시된다.
접속 상태(406)에서, 수신기는 데이터 전송을 예상할 수 있고, 결과적으로, 연속적으로 또는 비교적 규칙적으로 청취할 수 있다. 일부 양상들에서, 접속 상태 동안 송신기로부터 수신기(들)로의 데이터 전송은 패킷들의 형태일 수 있다. 일부 양상들에서, 송신기에 의해 송신되는 각각의 데이터 프레임은 수신기에 의한 채널의 획득을 용이하게 하는 프리앰블 시퀀스와 함께 프리픽싱(prefixing)될 수 있다. 데이터 프레임들은 개별 채널을 통해 수신기에 의해 확인될 수 있다. 만약 어떠한 데이터 프레임도 주어진 시간 기간 동안 채널을 통해 전송되지 않으면, 수신기는 전력을 절약하기 위하여 아이들 상태(404)로 이동할 수 있다. 이 상태 변화는 도 4에서 선(416)에 의해 표시된다. 대안으로, 채널은 인액티브 상태(402)로의 전이 (비도시)에 이르면서 종료될 수 있다.
아이들 상태(404)는 비교적 낮은 듀티 사이클의 상태일 수 있다. 예를 들면, 이 상태에서 수신기는 수신기가 주기적으로 채널을 스캔(scan)하는 것을 가능하게 하는 채널과 관련된 파라미터들(예, 송신기의 디바이스 어드레스)의 적어도 일부를 유지한다(또는 이에 대한 액세스를 가진다). 일반적으로, 스캔들(scans) 사이의 시간 간격은 듀티 사이클링 및 채널 액세스 시간 예산 사이의 트레이드-오프(trade-off)일 수 있다.
특정 시간 기간에 대해 아이들 상태(404) 동안 어떠한 거동도 없다면, 아이들 상태(404)는 타임아웃일 수 있다. 이는, 차례로, 인액티브 상태(402)로의 전이를 발생시킬 수 있다(선 420). 대안으로, 전이(420)는 명령에 따라 개시될 수 있다.
송신기는 또한 예를 들어, 수신기와의 정기적인 통신을 재확립하기 위해 아이들 상태(404)에 있는 수신기로 메시지(예, 페이징 메시지)를 송신할 수 있다. 따라서, 메시지를 수신할 때, 수신기는 선(418)에 의해 표현되는 것처럼, 접속 상태(406)로 이동될 수 있다.
스트리밍 상태는, 예를 들면, 오디오(예, 라디오, 음악 또는 음성 호들), 비디오, 또는 일부 다른 형태의 스트리밍 데이터와 같은 비교적 연속적인 비트 레이트 애플리케이션들을 지원할 수 있다. 이 상태는 접속 상태와 연관된 오버헤드(overhead)(예, 프리앰블)를 감소시키도록 구현될 수 있다. 여기서, 데이터는 비교적 연속된 기반으로 전송되고 있기 때문에, 수신기에 의해 채널의 획득을 용이 하게 하는 것과 연관된 오버헤드는 생략되거나 실질적으로 감소될 수 있다. 송신기는 스트리밍 채널의 시작을 요청하는 메시지를 명시적으로 송신하거나, 데이터 프레임을 송신할 때 요청을 피기백(piggyback)할 수 있다(선(412)에 의해 표시) . 데이터 비트들은 프레임 구조와 함께 또는 프레임 구조 없이 스트리밍 채널을 통해 연속적으로 전송될 수 있다. 일부 형태의 확인(acknowledgement)은 별도의 채널을 통해 제공될 수 있다. 일부 구현들에서는, 데이터의 스트리밍에서의 비교적 짧은 중단이 스트리밍 상태(408)를 타임 아웃으로 야기할 수 있고, 이에 의해 접속 상태(406)로의 전이를 발생시킨다(선(414)에 의해 표시). 대안으로, 스트리밍 채널은 접속 상태(406) 또는 일부 다른 상태로의 전이(전이는 비도시)로 귀결되면서 (예를 들면, 스트리밍 채널내의 메시지를 통해) 확정적으로 종료될 수 있다. 상기로부터, 접속 상태(406) 및 스트리밍 상태(408) 사이의 절환이 본질적으로 언제든지 채널내에서 유리하게 성취될 수 있음이 이해되어야 한다.
상태도(400)와 유사한 상태도가 주어진 네트워크내에서 정의된 각각의 채널에 대하여 사용될 수 있다. 다시 말해서, 각각의 채널은 채널을 이용하는 애플리케이션의 현재 요건에 기초하여 각각의 상태들을 통해 독립적으로 전이할 수 있다. 또한, 각각의 채널은 상이한 레벨의 처리량 및 듀티 사이클링을, 예를 들면, 아이들 상태(404)에서의 스캔 간격 및/또는 채널의 펄스 반복 주파수를 설정하는 것에 의해 독립적으로 지정할 수 있다.
본원에 교시된 PDMA 방식의 이용을 통해, 낮은 듀티 사이클 시그널링을 사용하는 초광대역 시스템은 무선 PAN 또는 BAN과 같은 애플리케이션들에 대한 저전력 통신들을 제공할 수 있다. 일부 양상들에서, 대응하는 무선 디바이스들은, 예를 들면, 비교적 작은 배터리(예, 시계 배터리)만에 의해서 구동되어 수년 동안 동작할 수 있다. 이러한 애플리케이션들은, 예를 들면, 1 Kbps 정도의 비교적 낮은 데이터 레이트들을 포함하는 매우 다양한 데이터 레이트를 이용할 수 있다. 이러한 애플리케이션들을 효율적으로 지원하기 위하여, 본원에서 교시된 것처럼 작은 프로토콜 스택(stack) 및 낮은 오버헤드를 갖는 비교적 간단한 해법이 사용될 수 있다. 또한, PDMA 방식은 다른 데이터 레이트들을 동시에 처리하고 이러한 애플리케이션에 대한 상이한 레벨들의 듀티 사이클을 유지하기에 충분한 유연성을 제공할 수 있다.
본원에서의 교시들은, 다양한 통신 기술들 및 프로토콜들을 지원하는 다양한 형태들의 디바이스들을 이용하여 구현된 다양한 유형들의 시스템들로 통합될 수 있다. 예를 들어, 일부 양상들에서, 시스템(100)은 송신되는 기준 시스템(reference system)을 포함할 수 있다. 이 경우, 디바이스는 연관된 데이터 펄스에 이어지는 기준 펄스를 송신함으로써 데이터를 전송한다. 펄스들을 수신하는 디바이스는 그 후 상기 데이터 펄스에 의해 표현된 데이터를 검출하기 위하여 상기 기준 펄스를 "노이지 매칭된 필터(noisy matched filter)"로서 이용할 수 있다. 그러나, 시스템(100)은 다른 펄스-기반 및/또는 초광대역 시그널링 기술들을 사용할 수 있음이 이해되어야 한다.
채널을 확립하고 상기 채널을 통해 통신하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 동작들이 이제 도 5의 흐름도와 관련하여 논의될 것이다. 편의를 위해, 도 5의 동 작들(또는 본원에서의 임의의 다른 흐름도)은 특정 컴포넌트들에 의해 수행되는 것으로서 기재될 수 있다. 그러나, 이러한 동작들은 다른 컴포넌트들에 의해 및/또는 다른 컴포넌트들과 결합하여 수행될 수 있음이 이해되어야 한다.
무선 통신 시스템에서의 디바이스들은 알려진 채널을 통해 최초로 통신함으로써 다른 디바이스와의 채널을 확립하도록 설정될 수 있다. 여기서, 채널을 확립하기 위해 검색하고 있는 무선 디바이스는 알려진 채널을 통해 예비적으로 메시지(예, 폴링(polling) 메시지)를 전송할 수 있다. 또한, 시스템에 있는 각각의 디바이스는 임의의 예비적인 메시지들에 대해서 알려진 채널을 주기적으로 스캔하도록 설정될 수 있다.
따라서, 블록(502)에 의해 표현되는 것처럼, 디바이스들은 신호들을 무선 매체로 전송하고 신호들을 이로부터 수신하기 위한 디폴트 파라미터 값들을 처음에 이용하기 위하여 이들의 각각의 송수신기들(transceivers)을 설정할 수 있다(예를 들면, 하나의 디바이스 내의 송신기를 설정하고 다른 디바이스 내의 수신기를 설정함으로써). 예를 들어, 디바이스는 펄스 반복 주파수를 알려진 채널에 대해 정의된 값으로 설정할 수 있다. 또한, 디바이스는 프리앰블 시퀀스를 알려진 채널에 대해 정의된 시퀀스로 설정할 수 있다. 또한, 알려진 채널에 대한 시간 호핑을 사용하는 실시예에서, 디바이스는 디폴트 시퀀스를 사용하도록 자신의 송수신기를 설정할 수 있다.
블록(504)에 의해 표현되는 것처럼, 일단 예비적 통신들이 알려진 채널을 통해서 둘 이상의 디바이스들 사이에 확립되면, 디바이스들은 연관 절차를 실행할 수 있고, 이에 의해 디바이스들은 각각의 디바이스의 개별적인 능력들을 알게 된다. 예를 들어, 연관 절차 동안 각각의 디바이스는 단축된 네트워크 어드레스(예, MAC 어드레스보다 짧은 것)를 할당받을 수 있고, 디바이스들은 서로를 인증할 수 있고, 디바이스들은 특정 보안 키 또는 키들을 사용하기 위해 협상할 수 있고, 디바이스들은 서로와 행해질 수 있는 트랜잭션들(transactions)의 레벨을 결정할 수 있다. 이러한 능력들에 기초하여, 디바이스들은 이후의 통신을 위한 채널을 확립하기 위해 협상할 수 있다.
블록(506)에 의해 표현되는 것처럼, 디바이스 또는 디바이스들은 동시발생하는 초광대역 채널들을 지원하는 PDMA 시그널링 방식을 제공한다. 예를 들어, 디바이스들 중 하나 이상은 초광대역 채널에 대해 사용될 채널 파라미터들을 선택할 수 있다. 위에서 논의된 것처럼, 디바이스(들)는, 예를 들어, 펄스 반복 주파수, 펄스 오프셋, 프리앰블 시퀀스, 시간 호핑 시퀀스, 의사-난수 기반 시퀀스, 다른 적절한 파라미터(들), 또는 이들 파라미터들의 둘 이상의 조합과 같은 채널 파라미터들을 선택할 수 있다. 또한, 위에서 논의된 것처럼, 이들 파라미터들은 다른 동시에 동작하는 채널들과의 간섭의 가능성을 회피하거나 감소시키기 위해 선택될 수 있다.
일부 경우들에서, 디바이스는 주어진 채널에 대해 사용될 파라미터들을 일방적으로 정의할 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 채널 파라미터들을 무작위로 선택할 수 있다. 대안으로, 디바이스는 하나 이상의 디바이스 관련 파라미터들(예, 디바이스 어드레스, 디바이스 위치, 그날의 시간 등)의 세트에 기초하여 채널 파라미 터들을 선택할 수 있다. 다른 경우들에서, 디바이스는 시스템에서 정의되는 또는 정의되었던 다른 채널들(예, 현재 액티브(active)인 채널들)의 채널 파라미터들과 관련하여 디바이스가 가지고 있는 정보에 기초하여 채널 파라미터를 선택할 수 있다. 어느 경우에나, 디바이스는 이 채널 파라미터 정보를 상기 채널을 통해 통신할 각각의 디바이스로 전송할 수 있다.
일부 경우들에서, 디바이스는 채널 파라미터들을 정의하기 위하여 하나 이상의 다른 디바이스들과 통신할 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 시스템에서 정의되는 다른 채널들의 채널 파라미터들과 관련하여 디바이스가 다른 디바이스들로부터 획득한 정보에 기초하여 채널을 선택할 수 있다. 일부 경우들에서, 연관 절차와 결합하여, 둘 이상의 디바이스들은 채널 파라미터들을 선택하기 위해 협상할 수 있다.
일부 실시예들에서, 펄스 반복 주기, 프리앰블 시퀀스, 및 시간 호핑 시퀀스와 같은 채널 파라미터들은 연관 절차 동안 교환될 수 있다. 그러나, 비교적 좁은 펄스들을 이용할 때, 송신기와 수신기 사이의 동기화는 비교적 쉽게 손실될 수 있다. 따라서, 펄스의 오프셋은 송신기와 수신기 사이의 비교적 정밀한 동기화(예, 나노초의 정도로)를 유지하기 위하여 어떠한 송신에 대해서도 획득될 수 있다.
블록(508)에 의해 표현되는 것처럼, 일단 모든 디바이스들이 선택된 채널 파라미터들을 생성 또는 획득하였다면, 디바이스들은 이들 파라미터들에 기초하여 초광대역 채널을 확립한다. 예를 들어, 디바이스들은 선택된 채널 파라미터들에 따라 신호들을 송신하고 수신하기 위하여 이들 각각의 송수신기들을 설정할 수 있다.
블록(510)에 의해 표현되는 것처럼, 디바이스들은 그 후 상기 확립된 채널을 통해 통신하기 위해 필요할 때 시그널링을 프로세싱할 수 있다. 따라서, 송신기는 적절한 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스들을 생성하고, 적용가능하다면, 펄스 오프셋 및 시간 호핑 시퀀스를 생성할 수 있다. 유사하게, 수신기는 상기 펄스 반복 주파수를 갖는 펄스들에 대한 통신 매체를 스캔하고, 적용가능하다면, 펄스 오프셋 및 시간 호핑 시퀀스를 스캔할 수 있다.
블록(512)에 의해 표현되는 것처럼, 전술한 것과 유사한 동작들이 통신 시스템내의 다른 채널들을 확립 및 사용하기 위해 실행될 수 있다. 이 경우, 그러나, 디바이스는 시스템 내의 다른 채널들과 동시에 사용될 수 있는 채널을 확립하기 위하여 블록(506)에서 상이한 채널 파라미터들을 선택할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 채널들에 대한 채널 파라미터들(예, 펄스 반복 주파수, 시간 호핑 시퀀스 등)은 동시발생 채널들이 채널들의 신호들(예, 펄스들) 사이에 비교적 적은 간섭을 가지고 동작할 수 있도록 선택될 수 있다.
일반적인 구현에 있어서, 도 1의 컴포넌트들 중 하나 이상은 디바이스(102)내에서, 송신기 컴포넌트내에서, 수신기 컴포넌트내에서, 또는 조합하여, 송수신기 컴포넌트내에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 송신기는 채널을 정의 및 확립하고, 정의된 시그널링 방식에 따라 채널을 통해 데이터를 송신하기 위하여 펄스들을 생성하도록 컴포넌트들(118, 120, 및 122)과 관련한 기능들을 일체화할 수 있다. 유사하게, 수신기는 송신기와 함께 채널을 확립하고, 대응하는 시그널링 방식에 따라 채널을 통해 송신된 펄스들을 검출하도록 컴포넌트들(118, 120, 및 122)과 관련한 기능들을 일체화할 수 있다. 이들 및 다른 컴포넌트들과, 관련 동작들이 도 6, 7, 및 8과 결합하여 더욱 상세히 논의될 것이다.
도 6은 PDMA 방식를 지원하는 송신기(600)로 일체화될 수 있는 여러 예시적인 컴포넌트들을 도시한다. 여기서, 채널 시그널링 방식 선택기(602)(가령, 선택기(118)에 대응)는 하나 이상의 채널들을 확립하기 위한 시그널링 방식을 제공한다. 예를 들어, 선택기(602)는 펄스 반복 주파수("PRF"), 프리앰블 시퀀스, 시간 호핑 시퀀스("THS")와 같은 주어진 채널에 대한 채널 정의 파라미터들(604)을 제공할 수 있다. 도 6은 두 세트의 파라미터들(파라미터들(606, 608, 및 610) 및 파라미터들(612, 614, 및 616))이 상이한 채널들(예, 디폴트 채널 "1" 및 신규 채널 "2")에 대해 정의된 예를 도시한다.
채널 정의 파라미터들(604) 중 하나 이상이 하나 이상의 채널 정의 시드 파라미터들(618)에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 채널 정의 생성기(620)는 시드 파라미터(618)의 값에 기초하거나 또는 둘 이상의 시드 파라미터들(618)의 조합의 일부 함수에 기초하여 펄스 반복 주파수에 대한 특정 값을 선택하거나 시간 호핑 또는 프리앰블에 대한 특정 시퀀스를 선택할 수 있다. 도 6에 도시된 특정 예에서, 채널 정의 생성기(620)는 디바이스 어드레스("DEV_ADDR")(622), 채널 식별자("ID")(624), 시퀀스 번호(626), 및 보안 키(628) 에 기초하여 채널 정의 파라미터들(604) 중 하나 이상을 생성할 수 있다. 일부 양상들에서, 채널 정의 파라미터(604)는 채널을 통해 데이터를 수신할 수 있는 하나 이상의 수신기들의 하나 이상의 디바이스 어드레스들(630)에 기초하여 생성될 수 있다. 따라서, 송신기는 상 이한 채널들에 대하여 수신기 디바이스 어드레스들(632 및 634)에 대한 액세스(예, 저장)를 가질 수 있다. 일부 양상들에서, 디바이스 어드레스(622)는 송신기(600)와 관련된 디바이스 어드레스를 포함할 수 있다. 이 경우, 주어진 채널에 대한 파라미터들(604)은 상기 채널을 이용하는 송신기 및 수신기(들)의 어드레스들에 기초하여 생성될 수 있다. 이 기술은 상기 채널에 대한 파라미터들이 임의의 이웃하는 채널들에 대해 정의된 파라미터들과 다를 가능성을 증가시킬 수 있다.
주어진 채널에 대해 선택된 파라미터들이 고유할 가능성을 더 증가시키기 위하여, 송신기 및 수신기는 하나 이상의 시드 파라미터들을 선택하기 위하여 협상(또는 일부 다른 방식으로 협동)할 수 있다. 예를 들면, 이들 컴포넌트들은 채널 식별자를 선택하거나, 시퀀스 번호를 생성하거나, 또는 보안 키를 생성할 수 있다.
펄스 신호 프로세서 컴포넌트(636)(예, 신호 프로세서(120)에 대응)는 채널을 통해 데이터를 전송하기 위하여 채널 정의 파라미터들(604)을 사용한다. 예를 들어, 타이밍 제어기(638)는 펄스 생성기(640)가 채널 정의 파라미터들(604)에 기초하여 펄스들을 생성하는 시기를 제어할 수 있다. 또한, 일부 실시들에서, 생성된 펄스들의 타이밍은 채널에 대해 정의된 타임슬롯 구조를 대표하는 하나 이상의 타임슬롯 정의들(642)에 기초할 수 있다.
일부 양상들에서, 데이터 생성기 컴포넌트(644)는 생성된 펄스들 및 데이터(646)를 (가령, 변조 방식을 통해) 결합함으로써 송신될 펄스 신호들을 생성한다. 예를 들어, 일부 실시들에서, 펄스 신호들의 위상 및/또는 위치는 수신기로 전송될 데이터 비트들의 값에 따라서 변조될 수 있다. 결과적인 데이터 펄스들은 그 후 안테나(650)로 데이터 펄스들을 제공하는 적절한 무선 컴포넌트(648)에 제공되고, 그 결과 데이터 펄스들이 통신 매체를 가로질러 전송된다.
전술한 것처럼, 수신기로 송신될 데이터는 다양한 방식들로 포맷팅될 수 있다. 예를 들어, 송신기는 개별적인 데이터 비트들, 데이터 패킷들, 스트리밍 데이터들로서, 또는 일부 다른 적절한 형태로 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 송신기(600)는 데이터 포맷터/멀티플렉서(652) 또는 송신될 데이터를 포맷팅하기 위한 일부 다른 적절한 메커니즘을 포함할 수 있다. 일부 실시들에서, 송신되는 데이터의 타이밍은 채널에 대해 정의된 타임슬롯 구조를 대표하는 하나 이상의 타임슬롯 정의들(642)에 기초할 수 있다. 또한, 송신되는 데이터의 타이밍은 채널에 대해 정의된 하나 이상의 논리적 채널 정의들(654)에 기초할 수 있다. 예를 들어, 채널 2("CH2")에 대한 데이터는 이후에 두 개의 논리적 채널들을 경유하여 채널 2를 통해 전송될 수 있는 두 개의 구분된 데이터 플로우들(CH2 DATA A 및 CH2 DATA B로 지정됨)에 관한 것일 수 있다.
채널 파라미터 선택 동작 및 임의의 주어진 시간에 송신될 데이터는 채널의 현재 상태에 의존할 수 있다. 예를 들면, 인액티브 상태(402) 동안, 선택기(602)는 알려진 채널에 대한 디폴트 채널 정의 파라미터들을 선택할 수 있다. 접속 상태 동안, 데이터 포맷터/멀티플렉서(652)는 채널에 대한 패킷 데이터를 생성한다. 스트리밍 상태 동안, 데이터 포맷터/멀티플렉서(652)는 채널에 대한 스트리밍 데이터를 생성할 수 있다. 따라서, 송신기(600)는, 예를 들어, 하나 이상의 타이머들(658)로부터의 타이밍 신호들, 수신 데이터 지시들(660)(예, 다른 채널을 통해 수신된 메시지들), 또는 일부 다른 적절한 기준에 기초하여 상태들 사이에서 전이시킬 수 있는 상태 제어기(656)(예, 상태 제어기(124)에 대응)를 포함할 수 있다.
도 6은 또한 주어진 디바이스가 다수의 동시발생 채널들을 지원할 수 있음을 도시한다. 예를 들어, 채널 정의 파라미터들(604)의 대응하는 세트들에 기초하여, 디바이스는 채널들상에 있는 대응하는 데이터(CH1 DATA 및 CH2 DATA)의 동시 송신을 가능하게 하기 위하여 직교 또는 의사-직교 채널들(예, 채널 1 및 채널 2)을 확립할 수 있다.
도 7은 PDMA를 지원하는 수신기(700)에 일체화될 수 있는 여러 예시적인 컴포넌트들을 도시한다. 도 6과 관련하여 위에서 논의된 것과 유사한 방식으로, 채널 시그널링 방식 선택기(702)(예, 선택기(118)에 대응)는 하나 이상의 채널들을 확립하기 위한 시그널링 방식(예, 채널 정의 파라미터들(704))을 제공할 수 있다. 다시, 채널 정의 파라미터들(704)은 하나 이상의 채널들(예, 디폴트 채널 "1" 및 신규 채널 "2")에 대해 정의된 펄스 반복 주파수 파라미터들(706, 712), 프리앰블 시퀀스들(708, 714), 및 시간 호핑 시퀀스들(710, 716)을 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 수신기(700)는 송신기에 의해 제공되는 채널 정의 파라미터들에 대한 액세스(예, 저장)를 단순히 가질 수 있다. 대안으로, 수신기는 채널 정의 파라미터들(704) 중 하나 이상을 유도하기 위해 사용될 수 있는 도 6과 관련하여 전술된 것과 유사한 컴포넌트들(예, 컴포넌트(720) 및 파라미터들(718, 724, 726, 및 728))을 사용할 수 있다. 이 경우, 디바이스 어드레스(722)는 수신기(700)의 어드레스에 대응하는 한편, 디바이스 어드레스(730)는 상이한 채널들과 연관된 송신기 들(어드레스들 732, 734)에 대응할 수 있다. 전술한 것처럼, 수신기(700)는 채널을 정의하기 위해 송신기와 협동할 때 시드 파라미터들(718) 중 하나 이상을 이용할 수 있다.
펄스 신호 프로세서 컴포넌트(736)(예, 신호 프로세서(120)에 대응)는 무선 컴포넌트(738) 및 연관된 안테나(740)를 통해 채널로부터 수신된 신호들로부터 데이터를 추출하기 위해서 채널 정의 파라미터들(704)을 이용한다. 예를 들어, 타이밍 제어기(742)는, 채널 정의 파라미터들(704)에 기초하여, 데이터 복구 컴포넌트(744)가 수신된 펄스 신호들로부터 데이터를 디코딩하거나 추출하는 시기를 제어할 수 있다. 전술한 것처럼, 일부 실시들에서, 펄스 신호들의 위상 및/또는 위치는 수신기로 전송될 데이터 비트들의 값들에 따라서 변조될 수 있다. 따라서, 데이터 복구 컴포넌트(744)는 데이터 펄스들로부터 데이터(750)를 복구(예, 복조)하기 위한 상보적 기능을 포함할 수 있다. 또한, 일부 양상들에서, 데이터 복구 동작들의 타이밍은 채널에 대해 정의된 타임슬롯 구조를 대표하는 하나 이상의 타임슬롯 정의들(746)에 기초할 수 있다.
위에서 논의된 것처럼, 송신기는 데이터를 개별 데이터 비트들, 패킷들, 스트리밍 데이터로서, 또는 일부 다른 형태로 전송할 수 있다. 따라서, 수신기(700)는 수신된 데이터(750)를 디포맷팅하기 위한 데이터 디포맷터/디멀티플렉서(748) 또는 일부 다른 적절한 메커니즘을 포함할 수 있다. 다시, 데이터의 타이밍은 채널에 대해 정의된 타임슬롯 구조를 대표하는 하나 이상의 타임슬롯 정의들(746)에 기초할 수 있다. 또한, 데이터의 타이밍은 채널에 대해 정의된 하나 이상의 논리 적 채널 정의들(752)에 기초할 수 있다. 따라서, 데이터 디포맷터/디멀티플렉서(748)는 채널 2에 대한 논리적 채널 데이터를 두 개의 구분된 플로우들(CH2 DATA A 및 CH2 DATA B)로 다시 추출할 수 있다.
또한, 전술한 것처럼, 채널 파라미터 선택 동작 및 주어진 시점(point time)에서 수신된 데이터는 채널의 현재 상태에 의존할 수 있다. 다시, 인액티브 상태 동안 선택기(702)는 알려진 채널에 대한 디폴트 채널 정의 파라미터들(704)을 선택할 수 있다. 접속 상태 동안, 데이터 디포맷터/디멀티플렉서(748)는 데이터를 패킷화(packetize)할 수 있다. 스트리밍 상태 동안, 데이터 디포맷터/디멀티플렉서(748)는 데이터의 스트림을 복구한다. 따라서 수신기(700)는, 예를 들어, 하나 이상의 타이머들(756)로부터의 타이밍 신호들, 수신 데이터 지시들(758)(예, 채널을 통해 수신된 메시지들 또는 채널상에 트래픽의 존재 또는 부재), 또는 일부 다른 적절한 기준에 기초하여 상태들 사이에서 전이시킬 수 있는 상태 제어기(754)(예, 상태 제어기(124)에 대응)를 포함한다.
전술한 기재를 명심하면서, PDMA 방식과 결합하여 실행될 수 있는 동작들의 부가적인 세부사항이 도 8의 흐름도와 관련하여 다루어질 것이다. 특히, 이들 동작들은 채널을 설정하는 것 및 채널의 상태들과 연관된 다양한 동작들을 실행하는 것에 관한 것이다.
블록(802)에 의해 표현된 것처럼, 제1 디바이스 내의 송신기(예, 송신기(600))는, 예를 들어, 송신기를 포함하는 무선 디바이스상에서 실행되는 애플리케이션에 의한 요청에 기초하여, 채널의 확립을 시작할 것이다. 따라서, 블 록(804)에 의해 표현된 것처럼, 송신기는 알려진 채널(예, 일반적인 발견 채널, common discovery channel)을 통해 하나 이상의 수신기들로 메시지(예, 폴링 메시지들)를 전송하기 위하여 전력 절약 상태(예, 인액티브 상태)로부터 활성화(wake)될 수 있다. 주어진 애플리케이션의 요건들에 따라서, 메시지는 송신기의 바로 가까이에 있게 되는 임의의 수신기로부터 또는 특정 수신기 또는 수신기들로부터 응답을 요청할 수 있다. 후자의 경우는, 송신기가 예를 들어 이전의 연관 절차를 통해 수신기(들)에 관한 정보를 얻었을 때 발생할 수 있다. 또한, 송신기는 응답이 수신기(들)로부터 즉시 수신되지 않는 경우에 메시지들을 (예를 들어, 알려진 간격으로) 반복적으로 전송할 수 있다.
전술한 것처럼, 알려진 채널은 알려진 채널 파라미터들에 의해 정의될 수 있다. 일반적인 실시에 있어서, 이들 파라미터들은 알려진 펄스 반복 주파수 및 알려진 프리앰블을 포함할 수 있다. 다른 실시들에서, 시간 호핑 시퀀스 또는 코드 확산 시퀀스와 같은 다른 파라미터들이 알려진 채널에 대하여 정의될 수 있다. 일부 실시들에서, 하나보다 많은 알려진 채널이 정의될 수 있다. 또한, 일부 실시들에서, 알려진 채널이 주어진 서브-네트워크(예, 일부 시점에서 통신하고 있으리라 예측되는 무선 디바이스의 그룹)에 대하여 정의될 수 있다.
블록(806)에 의해 표현된 것처럼, 제2 디바이스내의 수신기는 알려진 채널을 스캔하기 위하여 전력 절약 상태로부터 정기적으로(예, 주기적으로) 활성화하도록 설정될 수 있다. 수신기는 그 후 동일한 채널 또는 상이한 채널을 통해 송신기로 확인("애크(ACK)")을 전송할 수 있다.
블록(808)에 의해 표현된 것처럼, 송신기 및, 선택적으로, 수신기는 신규 채널에 대한 파라미터들을 정의할 수 있다. 전술한 것처럼, 이는 선택기(602) 및/또는 선택기(702)의 동작들을 통해 성취될 수 있다. 또한, 채널 파라미터들은 디바이스 어드레스 등과 같은 하나 이상의 시드 파라미터들에 기초할 수 있다.
블록(810, 812, 및 814)에 의해 표현된 것처럼, 송신기 및, 선택적으로, 수신기는 채널의 부가적인 속성들을 정의할 수 있다. 구체적으로, 하나 이상의 논리적 채널들은 채널에 대해 정의될 수 있고(블록(810)), 타임슬롯 구조는 채널에 대해 정의될 수 있고(블록(812)), 혼잡 제어의 일부 형태는 이웃하는 채널들 사이의 간섭을 감소시키기 위한 시도로 실행될 수 있다(블록(814)). 이러한 정의들은 일반적으로 채널이 형성될 때 이루어진다. 그러나, 일부 경우들에는, 속성(예, 논리적 채널)이 약간 이후의 시점에서 정의될 수 있다.
블록(816)에 의해 표현된 것처럼, 일부 실시들에서, 송신기 및 수신기는 패킷 트래픽에 대해 채널을 최초로 설정할 수 있다. 예를 들면, 송신기는 상기 채널과 연관된 프리앰블에 선행하는 패킷 내에 캡슐화된 페이로드 데이터(예, 적절한 헤더 및 오차 제어 정보를 가짐)를 전송할 수 있다. 유리하게는, 이 설정 절차는 채널이 최초로 확립될 때 또는 약간 이후의 시점에 실행될 수 있다. 또한, 본원에서 논의된 것처럼, 채널은 다른 유형의 데이터 트래픽을 지원하도록 재설정될 수 있다.
블록(818)에 의해 표현된 것처럼, 채널은 이 시점에서 상기 논의된 접속 상태(406)에 있을 수 있다. 따라서, 수신기는 송신기에 의해 전송되는 패킷들에 대 하여 채널을 연속적으로 스캔할 수 있다(블록(820)).
블록(822)에 의해 표현된 것처럼, 일부 시점에서, 채널을 통해 스트리밍 데이터를 전송하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 재설정은, 예를 들면, 송신기가 패킷 채널상의 패킷을 통해 수신기로 스트리밍 요청을 전송하는 것에 의해 시작될 수 있다. 이 요청에 응답하여, 송신기 및 수신기는 채널을 통해 스트리밍 채널을 확립하도록 협동할 수 있다. 예를 들어, 이들 컴포넌트들은 스트리밍 채널의 타이밍, 채널을 통해 송신될 데이터의 유형들, 사용될 수 있는 임의의 동기화, 타임아웃 간격들, 타임슬롯 시간들, 타임슬롯 크기들, 또는 스트리밍 채널의 임의의 다른 적절한 특성을 정의할 수 있다.
일부 양상들에서, 스트리밍 채널은 패킷 채널과 동시에 확립될 수 있다. 예를 들어, 패킷 채널은 블록(822)에서 완전히 해제(tear down)되지 않을 수 있다. 오히려, 전술한 것처럼, 송신기 및 수신기는 필요할 때마다 패킷 채널 및 스트리밍 채널 사이에서 끊김없이(seamlessly) 전이할 수 있다.
일단 스트리밍 채널이 확립되면, 송신기는 수신기로 스트리밍 데이터를 전송할 수 있다(블록(824)). 이 시점에서, 채널은 전술한 스트리밍 상태(408)에 있을 수 있다. 이 상태 동안 송신기 및 수신기는 스트리밍 채널에 관하여 동기화를 유지하기 위한 단계를 취할 수 있다(블록(826)). 예를 들어, 송신기는 동기화 정보(예, 타이밍 정보)를 수신기로 정기적인(예, 주기적) 간격으로 전송할 수 있다.
일부 시점에서, 채널은 패킷 채널로 다시 재설정될 수 있다. 이 전이는, 예를 들어, 스트리밍 채널을 통해 전송된 명시적인 요청에 응답하여, 또는 특정 시간 주기 동안 스트리밍 데이터의 부재(예, 수 밀리초의 인액티브 상태 이후 타임아웃)로 인해 자동적으로 시작될 수 있다. 따라서, 이 시점에서, 채널은 접속 상태(406)로 복귀할 수 있다.
일부 시점에서, 채널은 아이들 상태(404)로 되돌아갈 수 있다(블록(830)). 이는, 예를 들어, 패킷 채널을 통해 전송된 명시적인 요청에 응답하여, 또는 특정 시간 주기 동안 패킷 데이터의 부재(예, 수 초의 인액티브 상태 이후 타임아웃)로 인해 자동적으로 발생할 수 있다. 이 상태에서, 송신기는 비교적 낮은 레벨 동기화를 유지할 수 있다. 예를 들어, 송신기는 채널을 통해 동기화 정보를 전송하기 위해 간헐적으로 활성화될 수 있다. 유사하게, 수신기는 동기화 정보, 폴링 메시지들, 또는 다른 메시지들에 대해 채널을 스캔하기 위하여 간헐적으로 활성화될 수 있다.
블록(832)에 의해 표현된 것처럼, 일부 시점에서, 채널은 인액티브 상태(402)로 되돌아갈 수 있다. 다시, 이는 명시적인 요청에 응답하여, 또는 특정 시간 주기 동안(예, 하루, 일주일 등의 인액티브 상태 이후 타임아웃) 데이터의 부재로 인해 자동적으로 발생할 수 있다. 이러한 더욱 낮은 듀티 사이클 상태에서, 수신기는 폴링 메시지들, 또는 다른 유형의 메시지들에 대해 채널을 스캔하기 위하여 간헐적으로 활성화될 수 있다.
본원에서의 교시들은 다양한 디바이스들로 일체화될 수 있다. 예를 들어, 본원에서 교시된 하나 이상의 양상들은 전화(예, 셀룰러 폰), PDA(personal data assistant), 엔터테인먼트 디바이스(예, 음악 또는 비디오 디바이스), 헤드셋, 마 이크로폰, 생체인식(biometric) 센서(예, 심장 박동수 모니터, 보수계(pedometer, 步數計), EKG 디바이스 등), 사용자 입출력 디바이스(예, 시계, 리모콘, 광 스위치 등), 또는 임의의 다른 적절한 디바이스에 일체화될 수 있다. 또한, 이러한 디바이스들은 상이한 전력 및 데이터 요건들을 가질 수 있다. 유리하게도, 본원에서의 교시들은 (예를 들어, 펄스-기반 시그널링 방식 및 낮은 듀티 사이클 모드들의 이용을 통해) 저전력 애플리케이션들에서의 사용을 위해 적응될 수 있고 (예를 들어, 높은-대역폭 펄스들의 이용을 통해) 비교적 높은 데이터 레이트들을 포함하는 다양한 데이터 레이트들을 지원할 수 있다.
본원에 기재된 컴포넌트들은 다양한 방식들로 실시될 수 있다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 장치(900)는 예를 들면, 컴포넌트들(118, 120, 122, 118, 122, 122, 124, 및 126)에 각각 대응할 수 있는 컴포넌트들(902, 904, 906, 908, 910, 912, 914, 및 916)을 포함한다. 일부 양상들에서, 이러한 컴포넌트들은, 예를 들어, 도 6의 컴포넌트(600)에 대응할 수 있는 컴포넌트(918)로 일체화될 수 있다. 도 10에서, 장치(1000)는 유사한 컴포넌트들(1002, 1004, 1006, 1008, 1010, 1012, 1014, 및 1016)을 포함한다. 일부 양상들에서, 이러한 컴포넌트들은 예를 들어, 도 7의 컴포넌트(700)에 대응할 수 있는 컴포넌트(1018)에 합체될 수 있다. 도 9 및 도 10은 일부 양상들에서 이들 컴포넌트들이 적절한 프로세서 컴포넌트들을 통해 실시될 수 있음을 도시한다. 이들 프로세서 컴포넌트들은 본원에서 교시된 구조를 적어도 부분적으로 이용하여 실시될 수 있다. 일부 양상들에서, 프로세서는 이들 컴포넌트들의 하나 이상의 기능의 일부 또는 전부를 실시하도록 적응될 수 있 다. 일부 양상들에서, 점선 박스들에 의해 표현되는 컴포넌트들 중 하나 이상은 선택적이다.
또한, 본원에 기재된 다른 컴포넌트들 및 기능들뿐만 아니라, 도 9 및 도 10에 의해 표현된 컴포넌트들 및 기능들은, 임의의 적절한 수단들을 이용하여 실시될 수 있다. 이러한 수단들은 또한 본원에서 교시된 대응하는 구조를 적어도 부분적으로 이용하여 실시될 수 있다. 예를 들어, 일부 양상들에서, 송신하기 위한 수단은 송신기를 포함하고, 수신하기 위한 수단은 수신기를 포함하고, 시그널링 방식을 제공하기 위한 수단은 선택기를 포함하고, 시그널링을 프로세싱하기 위한 수단은 신호 프로세서를 포함하고, 채널들을 확립하기 위한 수단은 채널 확립기를 포함하고, 채널 파라미터들을 정의하기 위한 수단은 채널 정의기(예, 채널 확립기와 결합하여 실시됨)를 포함하고, 논리적 채널을 정의하기 위한 수단은 채널 정의기(예, 채널 확립기와 결합하여 실시됨)를 포함하고, 타임슬롯들을 정의하기 위한 수단은 타임슬롯 정의기(예, 채널 확립기와 결합하여 실시됨)를 포함하고, 상태를 전이시키기 위한 수단은 상태 제어기를 포함하고, 혼잡 제어를 제공하기 위한 수단은 혼잡 제어기를 포함한다. 이러한 수단들 중 하나 이상은 도 9 및 도 10의 프로세서 컴포넌트들 중 하나 이상에 따라서 실시될 수도 있다.
당업자는 정보 및 신호들이 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 어느 하나를 사용하여 표현될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서상에 제시된 데이터, 명령어, 명령, 정보, 신호, 비트, 심벌, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있 다.
당업자는 본원에 개시된 실시예들과 관련하여 상술한 다양한 예시적인 논리블록, 모듈, 프로세서, 수단, 회로 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어(예, 소스 코딩 또는 일부 다른 기술들을 이용하여 설계될 수 있는 디지털 실시, 아날로그 실시, 또는 이 둘의 조합), 명령들을 포함하는 다양한 형태의 프로그램 또는 디자인 코드(이들은 본원에서 편의상 "소프트웨어" 또는 "소프트웨어 모듈"로 지칭될 수 있음), 또는 이들의 조합으로서 구현될 수 있음을 또한 잘 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확히 하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 단계들이 그들의 기능적 관점에서 일반적으로 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지, 또는 소프트웨어로 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대해 부가된 설계 제한들에 의존한다. 당업자는 이러한 기능들을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정이 본 발명의 영역을 벗어나는 것은 아니다.
본원에 개시된 실시예들과 관련하여 기재된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램 가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본원에 기재된 기능들을 구현하도록 설계된 것들의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서 일 수 있지만, 대안으로, 이러한 프로세서는 기존 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로 프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성의 조합과 같이 계산 장치들의 조합으로서 구현될 수 있다.
임의의 개시된 방법에서 단계들의 어떤 특정 순서 또는 계층구조는 예시적인 접근법의 예임이 이해될 것이다. 설계 선호에 기초하여, 방법들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층구조는 본 개시의 범위내에서 유지하면서 재배열될 수 있음이 이해될 것이다. 첨부하는 방법 청구항들은 예시적인 순서로 다양한 단계들의 요소들을 제공하며, 제공된 특정 순서 또는 계층구조로 제한되는 것을 의미하지 않는다.
본원에 개시된 실시예들과 관련하여 기재된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 직접 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈(예, 실행가능한 명령들 및 관련된 데이터 포함) 및 다른 데이터는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 전기적 프로그램 가능한 ROM(EPROM), 전기적 삭제가능한 프로그램 가능 ROM(EEPROM), 레지스터, 하드디스크, 휴대용 디스크, 콤팩트 디스크 ROM(CD-ROM), 또는 당업계에서 공지된 다른 형태의 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서 존재한다. 예시적인 저장매체는, 예를 들어, 저장매체로부터 정보(예, 코드)를 판독하고 저장매체에 정보를 기록할 수 있는 컴퓨터/프로세서(본원에서 편의상 "프로세서"라 지칭될 수 있다)와 같은 기계에 결합될 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서의 구성요소일 수 있다. 이러한 프로세서 및 저장매체는 ASIC에 상주할 수 있다. ASIC은 사용자 장치에 상주할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 장비내에 이산 컴포넌트로서 상주할 수 있다. 또한, 임의의 적절한 컴퓨터-프로그램 물건은 내부에 코드들 또는 명령들을 포함하는 CD-ROM 및 고객들에게 판매하기 위해 이러한 CD-ROM을 패키징하기 위한 재료들을 포함할 수 있다.
개시된 실시예들의 전술한 기재는 당업자가 본 개시내용을 제조 및 이용할 수 있도록 제공되었다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 수정들이 당업자에게 자명할 것이며, 본원에서 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 일탈하지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시의 범위는 본원에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 본원에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (71)

  1. 초광대역(ultra-wide band) 통신 방법으로서,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는(concurrent) 초광대역 채널들을 지원하는 시그널링 방식(signaling scheme)을 제공하는 단계; 및
    정의된 초광대역 채널을 통해 통신을 용이하게 하기 위하여, 상기 시그널링 방식에 따라, 시그널링을 프로세싱하는 단계
    를 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 확립하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 초광대역 채널들을 확립하는 단계는, 의사-직교(pseudo-orthogonal) 채널들을 확립하는 단계를 더 포함하며, 주어진 채널에 대한 실질적으로 모든 펄스들은 상기 채널들 중 임의의 다른 채널에 대한 펄스들과 상이한 시간에 송신되는, 초광대역 통신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    각각의 채널은 임의의 다른 채널에 대한 액세스 방식과 관련하여 조정하는 것(coordinating) 없이 독립적으로 확립되는, 초광대역 통신 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 동시에 발생하는 채널들은, 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하거나, 상이한 데이터 유형들을 이송하거나, 또는 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하고 상이한 데이터 유형들을 이송하는, 초광대역 통신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각각의 초광대역 채널에 대한 적어도 하나의 고유한 채널 정의 파라미터를 정의하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 정의 파라미터는, 펄스 반복 주파수, 프리앰블 시퀀스, 및 시간 호핑 시퀀스로 이루어진 군 중 적어도 하나를 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    각각의 채널과 연관된 적어도 하나의 시드 파라미터에 따라서 상기 적어도하나의 채널 정의 파라미터를 정의하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 정의 파라미터는, 송신기 어드레스, 수신기 어드레스, 채널 식별자, 시퀀스 번호, 및 보안 키로 이루어진 군 중 적어도 하나를 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 다수의 멀티플렉싱된 논리적 채널들을 정의하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상이한 논리적 채널들은 상이한 데이터 레이트들, 상이한 데이터 유형들, 또는 상이한 데이터 레이트들 및 상이한 데이터 유형들을 지원하는, 초광대역 통신 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 패킷 채널 및 스트리밍 채널을 동시에 확립하는 단계; 및
    상기 정의된 초광대역 채널과 연관된 패킷 데이터 또는 스트리밍 데이터를 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 패킷 채널을 확립하는 단계; 및
    상기 패킷 채널 대신 스트리밍 채널을 확립하기 위하여 상기 정의된 초광대역 채널을 재설정하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 타임슬롯들(timeslots)을 정의하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    펄스 분할 멀티플렉싱에 의해서, 상기 정의된 초광대역 채널내에 다수의 논리적 채널들을 정의하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    패킷 통신들을 확립하기 위하여 인액티브(inactive) 상태로부터 접속 상태(connected state)로 전이시키는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    스트리밍 통신들을 확립하기 위하여 상기 접속 상태로부터 스트리밍 상태로 전이시키는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 패킷 통신들을 재확립하기 위하여 타임아웃(timeout)에 응답하여 상기 스트리밍 상태로부터 상기 접속 상태로 전이시키는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    요청-대-동기화(RTS) 및 확인-대-동기화(CTS) 방식에 따라서 혼잡 제어(congestion control)를 제공하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널을 통해 상기 시그널링을 송신하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널을 통해 상기 시그널링을 수신하는 단계를 더 포함하는, 초광대역 통신 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널은, 20% 이상 정도의(on the order) 부분 대역폭을 가지거나, 500MHz 이상 정도의 대역폭을 가지거나, 또는 20% 이상 정도의 부분 대역폭을 가지고 500MHz 이상 정도의 대역폭을 가지는, 초광대역 통신 방법.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 헤드셋, 마이크로폰, 생체인식(biometric) 센서, 심장 박동수 모니터, 보수계(pedometer, 步數計), EKG 디바이스, 사용자 입출력 디바이스, 시계, 리모콘, 또는 타이어 압력 모니터에서 실행되는, 초광대역 통신 방법.
  24. 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치로서,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 지원하는 시그널링 방식을 제공하도록 적응된 시그널링 방식 선택기; 및
    정의된 초광대역 채널을 통해 통신을 용이하게 하기 위하여, 상기 시그널링 방식에 따라, 시그널링을 프로세싱하도록 적응된 신호 프로세서
    를 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 확립하도록 적응된 채널 확립기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 채널 확립기는, 의사-직교 채널들을 확립하도록 더 적응되며, 주어진 채널에 대한 실질적으로 모든 펄스들은 상기 채널들 중 임의의 다른 채널에 대한 펄스들과 상이한 시간에 송신되는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 채널 확립기는, 각각의 채널을 임의의 다른 채널에 대한 액세스 방식과 관련하여 조정하는 것 없이 독립적으로 확립하도록 더 적응된, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 동시에 발생하는 채널들은, 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하거나, 상이한 데이터 유형들을 이송하거나, 또는 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하고 상이한 데이터 유형들을 이송하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 시그널링 방식 선택기는, 각각의 초광대역 채널에 대한 적어도 하나의 고유한 채널 정의 파라미터를 정의하도록 더 적응된, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 정의 파라미터는, 펄스 반복 주파수, 프리앰블 시퀀스, 및 시간 호핑 시퀀스로 이루어진 군 중 적어도 하나를 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 시그널링 방식 선택기는, 각각의 채널과 연관된 적어도 하나의 시드 파라미터에 따라서 상기 적어도 하나의 채널 정의 파라미터를 정의하도록 더 적응된, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시드 파라미터는, 송신기 어드레스, 수신기 어드레스, 채널 식별자, 시퀀스 번호, 및 보안 키로 이루어진 군 중 적어도 하나를 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  33. 제 24 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 다수의 멀티플렉싱된 논리적 채널들을 정의하도록 적응된 채널 확립기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상이한 논리적 채널들은 상이한 데이터 레이트들, 상이한 데이터 유형들, 또는 상이한 데이터 레이트들 및 상이한 데이터 유형들을 지원하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  35. 제 24 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 패킷 채널 및 스트리밍 채널을 동시에 확립하도록 적응된 채널 확립기를 더 포함하고, 상기 신호 프로세서는, 상기 정의된 초광대역 채널과 연관된 패킷 데이터 또는 스트리밍 데이터를 프로세싱하도록 더 적응된, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  36. 제 24 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 패킷 채널을 확립하고;
    상기 패킷 채널 대신 스트리밍 채널을 확립하기 위하여 상기 정의된 초광대역 채널을 재설정
    하도록 적응된 채널 확립기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  37. 제 24 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 타임슬롯들을 정의하도록 적응된 채널 확립기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  38. 제 24 항에 있어서,
    펄스 분할 멀티플렉싱 의해서, 상기 정의된 초광대역 채널내에 다수의 논리적 채널들을 정의하도록 적응된 채널 확립기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  39. 제 24 항에 있어서,
    패킷 통신들을 확립하기 위하여 인액티브 상태로부터 접속 상태로 전이시키도록 적응된 상태 제어기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 상태 제어기는, 스트리밍 통신들을 확립하기 위하여 상기 접속 상태로부터 스트리밍 상태로 전이시키도록 더 적응된, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 상태 제어기는, 상기 패킷 통신들을 재확립하기 위하여 타임아웃에 응답하여 상기 스트리밍 상태로부터 상기 접속 상태로 전이시키도록 더 적응된, 초광 대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  42. 제 24 항에 있어서,
    요청-대-동기화(RTS) 및 확인-대-동기화(CTS) 방식에 따라서 혼잡 제어를 제공하도록 적응된 혼잡 제어기를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  43. 제 24 항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 정의된 초광대역 채널을 통해 상기 시그널링을 송신하도록 적응된 송신기 내에 구현되는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  44. 제 24 항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 정의된 초광대역 채널을 통해 상기 시그널링을 수신하도록 적응된 수신기 내에 구현되는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  45. 제 24 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널은, 20% 이상 정도의 부분 대역폭을 가지거나, 500MHz 이상 정도의 대역폭을 가지거나, 또는 20% 이상 정도의 부분 대역폭을 가지고 500MHz 이상 정도의 대역폭을 가지는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  46. 제 24 항에 있어서,
    상기 장치는, 헤드셋, 마이크로폰, 생체인식 센서, 심장 박동수 모니터, 보수계, EKG 디바이스, 사용자 입출력 디바이스, 시계, 리모콘, 또는 타이어 압력 모니터내에 구현되는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  47. 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치로서,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 지원하는 시그널링 방식을 제공하기 위한 수단; 및
    정의된 초광대역 채널을 통해 통신을 용이하게 하기 위하여, 상기 시그널링 방식에 따라, 시그널링을 프로세싱하기 위한 수단
    을 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  48. 제 47 항에 있어서,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 확립하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 확립하기 위한 수단은, 의사-직교 채널들을 더 확립하며, 주어진 채널에 대한 실질적으로 모든 펄스들은 상기 채널들 중 임의의 다른 채널에 대한 펄스들과 상이한 시간에 송신되는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 확립하기 위한 수단은, 각각의 채널을 임의의 다른 채널에 대한 액세스 방식과 관련하여 조정하는 것 없이 독립적으로 더 확립하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  51. 제 48 항에 있어서,
    상기 동시에 발생하는 채널들은, 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하거나, 상이한 데이터 유형들을 이송하거나, 또는 상이한 데이터 레이트들로 데이터를 이송하고 상이한 데이터 유형들을 이송하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  52. 제 47 항에 있어서,
    각각의 초광대역 채널에 대한 적어도 하나의 고유한 채널 정의 파라미터를 정의하기 위한 수단를 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널 정의 파라미터는, 펄스 반복 주파수, 프리앰블 시퀀스, 및 시간 호핑 시퀀스로 이루어진 군 중 적어도 하나를 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  54. 제 52 항에 있어서,
    각각의 채널과 연관된 적어도 하나의 시드 파라미터에 따라서 상기 적어도 하나의 채널 정의 파라미터를 정의하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 시드 파라미터는, 송신기 어드레스, 수신기 어드레스, 채널 식별자, 시퀀스 번호, 및 보안 키로 이루어진 군 중 적어도 하나를 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  56. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 다수의 멀티플렉싱된 논리적 채널들을 정의하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상이한 논리적 채널들은 상이한 데이터 레이트들, 상이한 데이터 유형들, 또는 상이한 데이터 레이트들 및 상이한 데이터 유형들을 지원하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  58. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 패킷 채널 및 스트리밍 채널을 동시에 확립하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 프로세싱하기 위한 수단은, 상기 정의된 초광대역 채널과 연관된 패킷 데이터 또는 스트리밍 데이터를 더 프로세싱하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  59. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 패킷 채널을 확립하고, 상기 패킷 채널 대신 스트리밍 채널을 확립하기 위하여 상기 정의된 초광대역 채널을 재설정하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  60. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널에 대해 타임슬롯들을 정의하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  61. 제 47 항에 있어서,
    펄스 분할 멀티플렉싱에 의해서, 상기 정의된 초광대역 채널내에 다수의 논리적 채널들을 정의하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  62. 제 47 항에 있어서,
    패킷 통신들을 확립하기 위하여 인액티브 상태로부터 접속 상태로 전이시키기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  63. 제 62 항에 있어서,
    스트리밍 통신들을 확립하기 위하여 상기 접속 상태로부터 스트리밍 상태로 전이시키기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 패킷 통신들을 재확립하기 위하여 타임아웃에 응답하여 상기 스트리밍 상태로부터 상기 접속 상태로 전이시키기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  65. 제 47 항에 있어서,
    요청-대-동기화(RTS) 및 확인-대-동기화(CTS) 방식에 따라서 혼잡 제어를 제공하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  66. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널을 통해 상기 시그널링을 송신하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  67. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널을 통해 상기 시그널링을 수신하기 위한 수단을 더 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  68. 제 47 항에 있어서,
    상기 정의된 초광대역 채널은, 20% 이상 정도의 부분 대역폭을 가지거나, 500MHz 이상 정도의 대역폭을 가지거나, 또는 20% 이상 정도의 부분 대역폭을 가지고 500MHz 이상 정도의 대역폭을 가지는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  69. 제 47 항에 있어서,
    상기 장치는, 헤드셋, 마이크로폰, 생체인식 센서, 심장 박동수 모니터, 보수계, EKG 디바이스, 사용자 입출력 디바이스, 시계, 리모콘, 또는 타이어 압력 모니터내에 구현되는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 장치.
  70. 초광대역 통신을 제공하기 위한 컴퓨터-프로그램 물건(product)으로서,
    컴퓨터로 하여금:
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 지원하는 시그널링 방식을 제공하게 하고;
    정의된 초광대역 채널을 통해 통신을 용이하게 하기 위하여, 상기 시그널링 방식에 따라, 시그널링을 프로세싱하게 하는
    코드들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는, 초광대역 통신을 제공하기 위한 컴퓨터-프로그램 물건.
  71. 초광대역 통신을 제공하기 위한 프로세서로서, 상기 프로세서는,
    펄스 분할 다중 액세스를 이용하여 동시에 발생하는 초광대역 채널들을 지원하는 시그널링 방식을 제공하고;
    정의된 초광대역 채널을 통해 통신을 용이하게 하기 위하여, 상기 시그널링 방식에 따라, 시그널링을 프로세싱하도록
    적응된, 초광대역 통신을 제공하기 위한 프로세서.
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