KR20110081951A - 펄스-간 전송 및 수신을 이용한 양방향 레인징 - Google Patents

펄스-간 전송 및 수신을 이용한 양방향 레인징 Download PDF

Info

Publication number
KR20110081951A
KR20110081951A KR1020117006456A KR20117006456A KR20110081951A KR 20110081951 A KR20110081951 A KR 20110081951A KR 1020117006456 A KR1020117006456 A KR 1020117006456A KR 20117006456 A KR20117006456 A KR 20117006456A KR 20110081951 A KR20110081951 A KR 20110081951A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pulses
wireless communication
ranging
pulse
node
Prior art date
Application number
KR1020117006456A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101231692B1 (ko
Inventor
아말 에크발
데이비드 조나단 줄리안
찬펭 지아
Original Assignee
콸콤 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 콸콤 인코포레이티드 filed Critical 콸콤 인코포레이티드
Publication of KR20110081951A publication Critical patent/KR20110081951A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101231692B1 publication Critical patent/KR101231692B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

예컨대 레인징 노드들(예컨대, 디바이스들) 사이의 상대적 클록 드리프트가 상대적으로 높을 때에 정확한 레인징 측정들을 촉진하기 위해서 양방향 레인징과 관련하여 상대적으로 짧은 턴어라운드 시간들이 제공된다. 일부 양상들에서, 노드들 사이의 레인징 메시지들의 동시적 전송을 가능하게 하기 위해 정의되는 대칭적 채널의 이용을 통해 상대적으로 짧은 턴어라운드 시간들이 성취된다. 예컨대, 전송된 레인징 메시지와 연관되는 펄스 전송들 사이에서 수신된 레인징 메시지와 연관되는 하나 이상의 펄스들을 수신하도록 상기 노드들을 구성함으로써 대칭적 채널이 수립될 수 있다. 이러한 방식으로, 하나의 노드는 다른 노드들이 자신의 레인징 타임스탬프를 송신한 바로 직후에 레인징 타임스탬프를 송신할 수 있고, 그에 따라 레인징 측정들에 대한 클록 드리프트의 영향을 완화한다. 일부 양상들에서, 펄스들은 초-광대역 펄스들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 기술들은 예컨대 저 전력 및/또는 비-코히어런트 무선 디바이스들에서 양방향 레인징을 제공하기 위해 이용될 수 있다.

Description

펄스-간 전송 및 수신을 이용한 양방향 레인징 {TWO-WAY RANGING WITH INTER-PULSE TRANSMISSION AND RECEPTION}
본 출원은 2008년 8월 20일자로 출원되고 대리인 사건 번호 제 081429P1으로 할당된, 본원과 공동 소유의 미국 가출원번호 제61/090,329호의 우선권을 주장하고, 그 개시내용은 참조에 의해 본 명세서에 편입된다.
본 출원은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 양방향(two-way) 레인징에 관한 것이지만, 이에만 배타적으로 제한되는 것은 아니다.
거리 레인징(distance ranging)은 두 개의 위치들 사이의 거리를 결정하는 것을 수반한다. 전형적인 시나리오에서, 레인지파인더(rangefinder)와 같은 레인징 디바이스는 상기 레인지파인더로부터 다른 객체까지의 거리를 측정한다. 여기서, 상기 레인징 디바이스는 신호가 상기 레인징 디바이스로부터 다른 디바이스로 이동하는데에 걸리는 시간 양을 결정할 수 있다. 상기 레인징 디바이스는 그 후에 신호 전파 시간 및 상기 신호의 알려진 전파 속도(예컨대, 광의 속도)에 기초하여 상기 디바이스들 사이의 거리를 계산할 수 있다. 거리 레인징 디바이스는 다양한 기술들, 예컨대 레이저, 레이더, 소나(sonar), 및 다양한 형태들의 무선-주파수("RF") 시그널링을 이용할 수 있다. 편의를 위해, 용어 "거리 레인징"은 본 명세서에서 간단하게 "레인징"으로서 지칭될 것이다.
일부 경우들에서, 양방향 레인징 기술은 두 개의 디바이스들 사이의 거리를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 도 1은 레인징 동작에서 수반되는 두 개의 노드들(예컨대, 무선 디바이스들)에 대한 레인징 신호 타이밍의 간략화된 예를 도시한다. 여기서, 노드 A는 노드들 각각에 의해 전송되는 신호들과 연관되는 왕복(round-trip) 시간에 기초하여 노드 B까지의 거리를 측정한다. 편의를 위해, 도 1의 신호들은 간략화된 형태로 도시된다. 노드 A에 의해 전송되는 신호(102)(화살표 104에 의해 표시되는 바와 같이)는 시간 기간(108)에 의해 표시되는 전파 시간 이후에 신호(106)로서 노드 B에서 수신된다. 상기 신호(106)를 수신한 이후에, 노드 B는 시간 기간(118)에 의해 표시되는 전파 시간 이후에 노드 A에서 수신되는 신호(112)를 전송한다(화살표 114로 표시되는 바와 같이). 각각의 노드는 이러한 신호들의 전송 및 수신과 연관되는 타이밍 표시(이하에서 타임스탬프로서 지칭됨)를 생성한다. 그들 각각의 전송 동작들과 관련하여, 노드 A는 클록 지정된 클록 A를 이용할 수 있고, 노드 B는 클록 지정된 클록 B를 이용할 수 있다. 동작에 있어, 이러한 클록들 사이에 오프셋(T0)이 존재할 수 있다. 노드들 A 및 B에서 전송 타임스탬프들(T1A 및 T3B, 각각)과 노드들 A 및 B에서 수신 타임스탬프들(T4A 및 T2B, 각각)이 주어지면, 추정된 전파 지연 Tp(예컨대, 시간 기간 108 또는 118에 대응함)는 미지의 클록 오프셋(T0)을 알지 못해도 계산될 수 있다. 예컨대, 왕복 시간 추정치는 2Tp = (T4A - T1A) - (T3B - T2B)에 따라 결정될 수 있다. 여기서, T1A, T2B, T3B 및 T4A는 측정가능하다. 따라서, 노드 A에 노드 B의 턴어라운드 시간(시간 기간 110에 의해 표시됨)을 제공함으로써, 노드 A는 상기 신호(102)의 전송과 상기 신호(116)의 수신 사이의 시간 기간(시간 기간 120에 의해 표시됨)과 상기 턴어라운드 시간에 기초하여 왕복 시간을 결정할 수 있다.
도 2는 노드들 A 및 B 사이의 상대적 거리를 측정하기 위해서 어떻게 양방향 메시지 교환 방식이 이용될 수 있는지의 보다 상세한 예를 도시한다. 이 예에서, 주어진 노드에 의한 전송은 그 노드에 대해 도시되는 수평선 위의 블록들에 의해 표시됨에 반해, 주어진 노드에 의한 수신은 상기 수평선 아래의 블록들에 의해 표시된다. 여기서, 노드 A에 의한 레인징 패킷의 전송은 블록들(202)에 의해 표시되고, 노드 B에 의한 그 패킷의 수신은 블록들(204)에 의해 표시된다. 유사하게, 노드 B에 의한 응답 레인징 패킷의 전송은 블록들(206)에 의해 표시되고, 노드 A에 의한 그 패킷의 수신은 블록들(208)에 의해 표시된다. 각각의 레인징 패킷은 획득 프리앰블(예컨대, 전송 노드로부터의 메시지들의 타이밍을 초기에 획득하기 위해 수신 노드에 의해 이용됨), 레인징 프리앰블(예컨대, 레인징 동작들에 대한 가시선(light-of-sight) 경로를 추정하기 위해서 그리고 보다 정밀한 타이밍을 획득하기 위해서 이용됨), 및 타임스탬핑 심볼(예컨대, 상기한 타임스탬프들 T1A, T2B, T3B 및 T4A에 대응함)을 포함할 수 있다. 상기 응답 패킷은, 노드 B가 상기 레인징 패킷을 수신한 이후에 상기 응답 패킷을 전송하는데에 걸리는 시간 양을 표시할 수 있다(예컨대, 노드 B는 자신의 턴어라운드 시간의 표시를 송신할 수 있다). 따라서, 노드 A는 이러한 턴어라운드 시간을 이용하여 상기 패킷들의 실제 전파 시간을 결정할 수 있다. 예컨대, 노드 A는 자신이 레인징 패킷을 전송할 때부터(예컨대, 타임스탬프 T1A) 자신이 상기 응답 패킷을 수신할 때까지(예컨대, 타임스탬프 T4A) 경과된 시간 양으로서 전체 왕복 시간을 계산한다. 노드 A는 그 후에 상기 전체 왕복 시간에서 상기 턴어라운드 시간을 차감함으로써 실제 전파 시간을 결정할 수 있다.
실제로, 두 개의 노드들에 의해 이용되는 클록들(예컨대, 클록들 A 및 B)의 타이밍은 실제 클록에 대해서 드리프트(drift)될 수 있다. 클록들 A 및 B에 대한 드리프트들이 각각 βA 및 βB이면, 추정된 전파 지연 Tp'는 식 1에 의해 주어지는 오차(error)를 가질 수 있고, 여기서 D는 유효 응답 시간(예컨대, 상기 턴어라운드 시간 110)을 나타낸다.
Figure pct00001
식 1
전형적으로, 상기 유효 응답 시간 D는 상대적으로 크다(예컨대, 밀리 초 정도). D = 5 밀리초이고 필요한 타이밍 정확도가 1 나노초이면, 잔여 클록 드리프트는 0.4 ppm(parts-per-million) 미만일 필요일 수 있다. 이러한 정확도는 충분하게 복합적인 트랙킹 메커니즘의 이용을 통해 획득가능할 수 있다. 예컨대, 1 ppm 정도 또는 그 미만의 드리프트 정확도는 중간(moderate) 전력 코히어런트 라디오, 예컨대 IEEE 802.15.4a 지그비(Zigbee) 라디오에서 성취될 수 있다. 하지만, 초저 전력 비-코히어런트 라디오(예컨대, 중간 전력 라디오의 전력의 1/10을 이용함)에서는, 이러한 레벨의 드리프트 정확도는 성취하기 어려울 수 있다.
본 개시물의 예시적인 양상들의 요약이 이어진다. 본 명세서에서 용어 "양상들"에 대한 임의의 언급은 본 개시물의 하나 이상의 양상들을 지칭할 수 있음이 이해되어야 한다.
본 개시물은 일부 양상들에서 비교적 짧은 턴어라운드 시간들을 이용하는 양방향 레인징에 관한 것이다. 짧은 턴어라운드 시간들을 제공함으로써, 레인징 노드들(예컨대, 디바이스들) 사이의 클록 드리프트가 비교적 높을 지라도(예컨대, 1 내지 10 ppm 정도) 정확한 레인징 측정치들이 만들어질 수 있다. 결과적으로, 본 명세서에서 설명되는 기술들은 예컨대 낮은 전력 및/또는 비-코히어런트 무선 디바이스들에서 이용될 수 있다.
본 개시물은 일부 양상들에서 노드들 사이의 레인징 메시지들의 동시 전송을 촉진하기 위해 대칭적 채널들의 이용에 관한 것이다. 여기서, 펄스-간 전송 및 수신을 제공하도록 상기 노드들을 구성함으로써 대칭적 채널들이 수립된다. 예컨대, 각각의 노드는 전송된 레인징 메시지와 관련되는 펄스 전송들 사이에서 수신된 레인징 메시지와 연관되는 하나 이상의 펄스들을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 대칭적 채널들은 또한 노드들 사이의 낮은 지연의 양방향 통신들을 제공하기 위해 이용될 수 있다.
일부 양상들에서, 상기 펄스들은 초-광대역("UWB") 펄스들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 펄스들은 4 나노초 정도 또는 그 미만의 펄스 폭을 가질 수 있다. 추가로, 이러한 펄스들은 비교적 낮은 듀티 사이클을 이용해 전송될 수 있다(예컨대, 그러한 펄스는 매 200 나노초 정도마다 전송될 수 있음).
대칭적 채널들의 이용을 통해, 하나의 노드는 다른 노드가 레인징 메시지(예컨대, 타임스탬프된 하나 이상의 펄스들을 포함함)를 전송한 바로 직후에 응답 레인징 메시지(예컨대, 타임스탬프된 하나 이상의 펄스들을 포함함)의 전송을 개시할 수 있다. 일부 경우들에서, 상기 응답 시간(턴어라운드 시간)은 펄스 간격만큼 짧을 수 있다.
본 개시물은 일부 양상들에서 저-복잡도 시간-트랙킹 알고리즘에 의해서 제공되는 대략적인 상대적 드리프트 추정치에 기초하여 대칭적 채널을 셋업하는 것에 관한 것이다. 예컨대, 저-전력 디바이스는 그러한 저-복잡도 시간-트랙킹 알고리즘을 활용하여 디바이스들 사이의 통신과 정확한 레인징 측정들을 가능하게 하도록 충분한 정도로 디바이스들 사이의 상대적 클록 드리프트를 감소시킬 수 있다.
상기한 점에서, 본 개시물은 일부 양상들에서 초-저 전력(예컨대, 비-코히어런트) UWB 라디오들에서 양방향 레인징을 효율적이고 정확하게 구현하기 위한 기술에 관한 것이다. 추가로, 본 개시물은 일부 양상들에서 임펄스 라디오에서 양방향 레인징의 정확도를 향상시키기 위한 대칭적 채널의 활용에 관한 것이다.
본 개시물의 이러한 그리고 다른 양상들이 발명의 상세한 설명, 후술하는 청구항들 및 첨부된 도면들에서 기술될 것이다.
도 1은 예시적인 양방향 레인징 신호 타이밍을 도시하는 간략화된 다이어그램이다.
도 2는 예시적인 양방향 레인징 메시징을 도시하는 간략화된 다이어그램이다.
도 3a 및 도 3b는 예시적인 대칭적 채널들을 도시하는 간략화된 다이어그램들이다.
도 4는 대칭적 채널들 상의 양방향 레인징 메시징을 도시하는 간략화된 다이어그램이다.
도 5는 대칭적 채널들 상에서 양방향 레인징을 제공하기 위해 수행될 수 있는 동작들의 여러 예시적인 양상들의 순서도이다.
도 6은 양방향 레인징을 지원하도록 구성되는 노드들을 포함하는 통신 시스템의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도이다.
도 7a는 펄스의 리딩 에지의 예시적인 검출을 도시하는 간략화된 다이어그램이다.
도 7b는 일반 수신 윈도우들과 펄스들의 리딩 에지들 사이의 예시적인 오프셋들을 도시하는 간략화된 다이어그램이다.
도 8a 및 도 8b는 샘플 얼리-레이트(early-late) 게이트 방식을 도시하는 간략화된 다이어그램들이다.
도 9는 예시적인 로컬 최대치를 도시하는 간략화된 다이어그램이다.
도 10은 통신 컴포넌트의 여러 예시적인 양상들을 도시하는 간략화된 블록도이다.
도 11 및 도 12는 본 명세서에서 지시되는 바와 같이 양방향 레인징을 제공하도록 구성되는 장치들의 여러 예시적인 양상들의 간략화된 블록도들이다.
관행에 따르면, 도면들에 도시되는 다양한 특징들은 크기조정(scale)되어 도시되지 않을 수 있다. 따라서, 다양한 특징들의 치수들은 명료함을 위해 임의적으로 확대되거나 또는 감소될 수 있다. 추가로, 도면들 중 일부는 명료함을 위해 간략화될 수 있다. 따라서, 상기 도면들은 주어진 장치(예컨대, 디바이스) 또는 방법의 컴포넌트들 모두를 도시하지 않을 수도 있다. 마지막으로, 명세서 및 도면들 전체를 통해 유사한 참조 번호들은 유사한 특징들을 표시하기 위해 이용될 수 있다.
본 개시물의 다양한 양상들이 이하에서 기술된다. 본 명세서에서의 교시는 매우 다양한 형태들로 구현될 수 있고 본 명세서에 개시되는 임의의 특정한 구조, 기능, 또는 둘 모두는 단지 예시적인 것임이 명백하다. 본 명세서에서의 교시들에 기초하여, 당업자는 본 명세서에 개시되는 양상들이 임의의 다른 양상들과 독립적으로 구현될 수 있고 그리고 이러한 양상들 중 둘 이상이 다양한 방식들로 결합될 수 있음을 인정해야 한다. 예컨대, 본 명세서에 기술되는 임의의 개수의 양상들을 이용하여 장치가 구현될 수 있고 방법이 실시될 수 있다. 추가로, 본 명세서에 기술되는 하나 이상의 양상들에 더하여 또는 그 이외의 다른 구조, 기능, 또는 구조 및 기능을 이용하여 그러한 장치가 구현될 수 있거나 또는 그러한 방법이 실시될 수 있다. 게다가, 일 양상은 청구항의 적어도 하나의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 상기의 일 예로서, 일부 양상들에서 무선 통신의 방법은: 제1 노드에서, 펄스들의 제1 세트를 전송하는 단계; 상기 제1 노드에서, 펄스들의 제2 세트를 수신하는 단계 ― 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스가 전송된 이후에 그리고 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스가 전송된 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스가 수신됨 ―; 및 상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부 및 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 노드와 제2 노드 사이의 거리를 결정하는 단계를 포함한다. 추가로, 일부 양상들에서, 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 타임스탬프를 수신하는 동안 상기 제1 노드는 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 타임스탬프를 전송한다.
본 개시물은 일부 양상들에서 상기 레인징 측정치에 포함되는 두 개의 노드들 사이에 비교적 큰 클록 드리프트가 존재할 때에 정확한 레인징 측정치를 제공하는 것에 관한 것이다. 일부 양상들에서, 이것은 다른 노드가 레인징 메시지(예컨대, 레인징 메시지는 타임스탬프되는 다른 펄스를 포함함)를 전송한 바로 직후에 하나의 노드가 응답 레인징 메시지(예컨대, 레인징 프리앰블은 타임스탬프되는 펄스를 포함함)의 전송을 개시하는 것을 가능하게 하는 대칭적 채널의 이용을 수반한다.
설명 목적들을 위해, 본 개시물의 다양한 양상들이 임펄스-기반 통신 시스템의 맥락에서 기술될 것이고, 상기 임펄스-기반 통신 시스템에서의 노드들은 펄스들을 전송 및 수신하도록 구성된다. 일부 양상들에서, 그러한 통신 시스템은 노드들이 UWB 펄스들을 전송 및 수신하는 UWB 시스템을 포함할 수 있다. 하지만, 본 명세서의 교시들이 임의의 다른 타입들의 통신 시스템들, 주파수 대역들, 및 디바이스들에도 적용가능할 수 있음이 이해되어야 한다.
UWB 시스템에서, 나노초 미만 정도의 폭들을 갖는 펄스들이 통신을 위해 이용될 수 있다. 그러한 좁은 펄스들의 이용은 또한 정확한 레인징 동작들의 효율적인 구현을 가능하게 한다. 이하의 도 7a와 관련하여 보다 상세하게 기술될 바와 같이, 레인징 동작의 목적은 수신된 펄스의 LOS(line-of-sight) 경로(예컨대, 리딩 에지)를 정확하게 식별하는 것 그리고 펄스가 하나의 노드에 의해서 전송되었을 때와 펄스가 다른 노드에 의해서 수신되었을 때 사이의 시간-차이(예컨대, 전파 지연)를 추정하는 것일 수 있다.
일부 무선 시스템들(예컨대, 휴대용 UWB 디바이스들을 이용하는 시스템)에서, 낮은 전력 및/또는 낮은 비용 디바이스들을 활용하는 것이 바람직하다. 하지만 그러한 제약들은 이러한 디바이스들에서 이용될 수 있는 컴포넌트들의 능력들을 제한할 수 있다. 예컨대, 초-저 전력(ultra-low power) 라디오에서 이용되는 저 비용 클록은 ±100 ppm 정도의 드리프트(drift)를 가질 수 있다. 결과적으로, 매우 정확한 드리프트 추정 알고리즘들(비교적 복잡하거나 그리고/또는 비교적 높은 전력 소비를 수반할 수 있음)을 이용하는 고-전력 코히어런트 라디오들에서 제공될 수 있는 매우 낮은 드리프트(예컨대, 1 ppm 미만의 클록 드리프트)를 제공하는 것은 초-저 전력 설계에서 실행가능하지 않을 수 있다.
본 명세서의 교시들에 따르면, 저-복잡도 시간-트래킹 알고리즘과 연관되는 잔류 드리프트에 기인하는 에러를 최소화하기 위해서 채널 구조(본 명세서에서 대칭적 채널로서 지칭됨)가 이용될 수 있다. 도 3a 및 도 3b는 펄스-기반 시스템에서 이용될 수 있는 대칭 채널들의 간략화된 예들을 도시한다.
도 3a는 매크로 레벨(예컨대, 패킷 레벨) 관점에서 예시적인 대칭적 채널을 도시한다. 여기서, 노드 A는 노드 B에서 수신되는(전파 지연 이후에) 획득 프리앰블(302)을 전송한다. 패킷 데이터(306)가 노드 B로부터 노드 A로 송신되는 것과 동시에 패킷 데이터(304)가 노드 A로부터 노드 B로 송신되도록, 대칭적 통신 링크들이 노드들 사이에서 수립된다.
도 3b는 노드 A와 노드 B 사이의 양방향 링크 상에서 멀티플렉싱을 성취하기 위해서 이용될 수 있는 예시적인 펄스-간 전송 및 수신(예컨대, 펄스-레벨 교대)을 도시한다. 이러한 예에서, 이진 펄스 포지션 변조("BPPM")를 이용하여 펄스들이 전송된다. 따라서, 하나의 노드에서 다른 노드로 송신될 각각의 심볼에 대해, 표시되는 펄스 포지션 쌍들(308)(308A, 308B, 등) 중 하나에서 펄스가 전송되고 여기서 펄스 포지션들이 정의된 시간 기간(TPPM) 만큼 분리된다. 각각의 수신 노드에서, 수신기 윈도우들(310)(310A, 310B, 등)의 쌍이 두 개의 포지션들 중 어느 하나에서의 펄스를 탐색하기 위해 정의된다. 본 명세서의 교시들이 또한 다른 변조 방식들과 관련하여 이용될 수 있음이 이해되어야 한다.
동시적인 패킷 전송 및 수신을 촉진하기 위해, 전송 및 수신 펄스들의 타이밍은(예컨대, 노드들 A 및 B에 의해 결정되는 바와 같이), 펄스들의 제2 세트를 수신하는 동안에 주어진 노드가 펄스들의 제1 세트를 전송할 수 있게 한다. 예컨대, 하나의 노드가 상기 제1 세트 중 하나 이상의 펄스들을 전송할 수 있고, 그 후에 상기 제2 세트 중 하나 이상의 펄스들을 수신할 수 있으며, 그 후에 상기 제1 세트 중 하나 이상의 다른 펄스들을 전송할 수 있다. 특정한 예로서, 노드 A는 펄스 포지션들(308A) 중 하나에서 펄스를 전송할 수 있고, 그 후에 노드 A는 수신기 윈도우들(310B) 중 하나에서 펄스를 수신할 수 있으며, 그 후에 노드 A는 펄스 포지션들(308C) 중 하나에서 펄스를 전송할 수 있다. 따라서, 노드는 펄스(예컨대, 타임스탬프 펄스)의 수신 이후에 대칭적 통신 턴어라운드 시간(TSYM에 의해 표시됨) 이내에 펄스(예컨대, 타임스탬프 펄스)를 전송할 수 있다. 일 예에서, 전송되는 펄스들 사이의 타이밍(예컨대, 펄스 포지션들 308A 및 308C 사이의 지연)은 500 나노초 정도일 수 있고 그리고 TSYM는 100 나노초 정도일 수 있다. 이러한 예는 시간-홉핑을 고려하지 않는다. 시간 홉핑이 이용되면, TSYM 및 전송된 펄스들 사이의 타이밍은 가변할 수 있다. 이러한 경우, 예컨대 각각의 심볼에 대한 제1 홉핑 슬롯에 관련하여 이러한 파라미터들이 정의될 수 있다.
따라서, 대칭적 채널을 통해 양방향 레인징을 위한 타임스탬프 동작들을 수행함으로써, 상기한 유효 응답 시간(D)은 도 2의 양방향 패킷 교환 방식보다 상당히 더 작을 수 있다. 도 2에서, D는 패킷 길이들 정도일 수 있다. 대칭적 채널에서, D는 심볼 듀레이션 시간(예컨대, 100 ns) 또는 그 이상 정도(예컨대, 대략 동일함)일 수 있다. 결과적으로, 드리프트 추정치 요구조건이 상당히 완화될 수 있고 그에 따라 초-저 전력 코히어런트 UWB 라디오들 또는 다른 타입들의 레인징 디바이스들에서 정확한 양방향 레인징을 가능하게 한다.
구현 파라미터들에 따라, 대칭적 채널 상에 양방향 레인징을 제공하는 것에 대해 다른 이득이 존재할 수 있다. 도 2의 패킷 교환 알고리즘에서 전파 지연을 계산하기 위해서, 노드 B는 노드 A에 노드 B에서의 타임스탬프 값들의 함수(T3B-T2B)를 송신하거나 또는 노드 A는 전파 지연의 추정치의 요구되는 정확도보다 훨씬 큰 정확도를 갖는 D의 값을 습득(learn)한다. 하지만, 제2 옵션은 일반 애드-혹 네트워크에서는 실현하기가 어려울 수 있다.
대조적으로, 대칭적 채널이 이용될 때에, 상기 응답 시간(D)은 TSYM과 직접적으로 관련될 수 있고 따라서 상기 제2 옵션이 보다 실행가능할 수 있다. 이러한 경우에, 노드 A는 레인징 계산을 완료하기 위해서 어떠한 추가적인 정보(예컨대, 현재의 T3B-T2B를 나타내는 정보)도 대기할 필요가 없다.
대칭적 채널들을 활용하는 예시적인 레인징 설계가 도 4에 도시된다. 이 프로세스는 노드 B에 표준 획득 프리앰블(402)(예컨대, 데이터 패킷들을 송신하는 것과 관련하여 이용되는 동일한 프리앰블)을 송신하는 노드 A로 시작할 수 있다. 그 후에, 노드 A는 드리프트의 초기 추정치를 획득하기 위해서(예컨대, 도 7a-도 8과 관련하여 이하에서 기술되는 바와 같은 저 복잡도 기술들을 이용하여) 노드 B가 이용할 수 있는 드리프트 추정 프리앰블(404)을 송신할 수 있다. 이러한 레인징 프리앰블의 마지막에서는 잔류 드리프트가 상당할 수 있다. 포인트 (a)에서, 노드 B는 노드 A에 개략적인(rough) 드리프트 추정치를 제공할 수 있거나 또는 노드 B는 드리프트-조정된 클록(예컨대, 상기 드리프트 추정치에 따라 조정됨)을 이용하여 전송할 수 있다. 따라서, 도 4의 예에서, 노드 B에 의해서 전송되는 획득 프리앰블(406)은 조정된 클록에 기초하여 송신될 수 있다. 포인트 (b)에서, 양 노드들은 대칭적 채널을 개시하기 위한 충분한 정보를 갖는다(예컨대, 적용가능하다면, 각각의 노드는 개략적인 드리프트 추정치에 기초하여 상기 드리프트를 보상하면서 다른노드로부터의 펄스들을 수신하기 위해 수신기 윈도우들의 타이밍 및 크기를 결정함). 노드 A는 그 후에 레인징 프리앰블(408)의 전송을 개시하고 그리고 노드 B는 레인징 프리앰블(410)의 전송을 개시한다. 본 명세서에 논의되는 바와 같이, 노드들 A 및 B에 의한 펄스들의 전송은 인터리빙될 수도 있고, 부분적으로 인터리빙될 수도 있으며, 또는 인터리빙되지 않을 수도 있다. 일 예로서, 드리프트 추정 이후에, 하나의 노드(예컨대, 노드 A)는 자신의 레인징 프리앰블의 정의된 수(예컨대, 64)의 펄스들을 우선 송신할 수 있고 그 후에 다른 노드(예컨대, 노드 B)는 리딩 에지 추정치와 함께 자신의 레인징 프리앰블의 64개의 펄스들을 송신할 수 있다. 상기 프리앰블들이 정의된 수의 펄스들보다 더 길면, 두 개의 노드들에 의해 전송되는 후속 펄스들이 인터리빙될 수 있다. 역으로, 상기 프리앰블들이 상기 정의된 수의 펄스들과 동일하면, 여기서 인터리빙된 펄스들이 존재하지 않을 수 있다. 일부 양상들에서, 상기한 프리앰블들은 의사랜덤 시퀀스들을 포함할 수 있다. 따라서, 다른 노드로부터 프리앰블을 수신하는 각각의 노드는 검출된 시퀀스에 기초하여 그 프리앰블을 동기화할 수 있다. 상기 레인징 프리앰블의 전송 동안에, 상기 노드들은 LOS 경로 포지션 추정치를 획득하기 위해 수신된 레인징 프리앰블에 대해 가설 테스팅(hypothesis testing)을 수행할 수 있다. 타임스탬핑 동작이 포인트 (c)에 의해 완료된다. 일부 경우들에서, 상기 타임스탬핑은 미리-정의된 심볼 인덱스에서 수행될 수 있다. 그러한 인덱스(또는 다른 일부 파라미터 정의)의 이용을 통해, 원하는 경우, 상기 응답 시간(D)은 양방향 심볼 듀레이션 시간만큼 작도록 정의될 수 있다. 일부 경우들에서, 노드 B는 상기 타임스탬프들(또는 등가적으로 상기 응답 시간 T3B-T2B)을 노드 A에 송신한다. 노드 A는 그 후에 자신의 타임스탬프들에 더하여 그 정보를 이용하여 왕복(round-trip) 시간을 계산할 수 있다.
상기한 바를 염두해 두고, 도 5의 순서도와 관련하여 예시적인 레인징 동작들이 보다 상세하게 기술될 것이다. 도 5의 동작들(또는 본 명세서에 논의되거나 교시되는 다른 동작들)은 본 명세서에 기술되는 하나 이상의 컴포넌트들(예컨대, 도 6에 도시되는 시스템(600)의 컴포넌트들)에 의해서 수행될 수 있다. 하지만, 이러한 동작들이 다른 타입들의 컴포넌트들에 의해서도 수행될 수 있고 그리고 상이한 수의 컴포넌트들을 이용하여 수행될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 명세서에 기술되는 하나 이상의 동작들이 주어진 구현에서 이용되지 않을 수도 있음이 또한 이해되어야 한다.
도 6은 시스템(600)의 예시적인 양상들을 도시하고, 여기서 거리 측정 노드(602)(예컨대, 노드 A)는 노드(604)(예컨대, 노드 B)까지의 거리를 측정한다. 상기 노드들(602 및 604)은 서로(및/또는 시스템(600)에서의 하나 이상의 다른 노드들(미도시)과) 데이터를 송신하고 데이터를 수신하기 위한 트랜시버들(606 및 608)을 각각 포함한다. 상기 트랜시버들(606 및 608)은 펄스 신호들을 전송하기 위한 전송기들(610 및 614) 및 펄스들을 수신하기 위한 수신기들(612 및 616)을 각각 포함한다. 여기서, 주어진 트랜시버(예컨대, 트랜시버(606))가 적어도 하나의 스트림을 수신하는 동안 적어도 하나의 전송을 지원할 수 있음이 이해되어야 한다. 예컨대, 노드는 본 명세서에서 논의되는 바와 같이 일련의 펄스들을 통해 패킷을 수신하는 것과 동시에 일련의 펄스들을 통해 패킷을 송신할 수 있다(예컨대, 주어진 트랜시버는 펄스 전송들 사이에 하나 이상의 펄스들을 수신하도록 구성될 수 있고, 그 역도 성립한다).
각각의 노드(602 및 604)는 레인징 동작들에 관한 기능을 제공하는 컴포넌트들을 포함한다. 예컨대, 인터리빙된 펄스 통신 컨트롤러들(618 및 620)은 대칭적 채널을 수립할 수 있다(예컨대, 상기 전송기들(610 및 614)이 펄스들을 전송하고 그리고 수신기들(612 및 616)이 펄스들을 모니터링하는 시간들을 정의하기 위해 협상함으로써). 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 레인징 메시지들이 상기 전송기들(610 및 614)에 의해 동시에 전송되도록 이러한 시간들이 정의될 수 있다. 채널 획득 컨트롤러(622 및 624)는 채널 획득 동작들을 수행할 수 있다(예컨대, 전송될 획득 프리앰블을 전송하고 그리고 수신된 획득 프리앰블을 분석함). 드리프트 컨트롤러들(626 및 628)은 개별적으로 또는 협력하여 드리프트를 결정할 수 있고(예컨대, 전송될 드리프트 추정 프리앰블을 생성하고 그리고 수신된 드리프트 추정 프리앰블을 분석함으로써 드리프트를 추정함) 그리고 상기 드리프트를 보상할 수 있다(예컨대, 클록 타이밍을 조정함).
거리 결정기(630)는, 적절한 신호들(644)(예컨대, 메시지들)이 노드(604)로 송신되게 하고 그리고 노드(604)로부터 수신되는 신호들(646)(예컨대, 메시지들)을 분석함으로써 노드들(602 및 604) 사이의 거리를 결정하기 위한 동작들을 수행할 수 있다. 상기 거리 결정기(630)는 레인징 타임스탬프 프로세서(636)와 함께 동작할 수 있고, 상기 레인징 타임스탬프 프로세서(636)는 노드(602)에 대한 타임스탬프 관련 프로세싱(예컨대, 전송된 펄스들에 대한 타임스탬프들을 생성하는 것 및/또는 타임스탬프들을 결정하기 위해 수신된 펄스들을 분석하는 것)을 수행한다. 레인징 타임스탬프 프로세서(638)는 노드(604)에서 상보적인 동작들을 수행할 수 있다. 레인징 가설 프로세서들(632 및 634)은 레인징 가설 동작들, 예컨대 프리앰블들이 특정한 시간들에 송신되게 하는 것 그리고 레인징 신호들을 식별하기 위해 수신된 신호들을 분석하는 것을 수행할 수 있다. 이러한 동작들은 예컨대 수신된 타임스탬프의 리딩 에지의 검출을 촉진하기 위해 수행될 수 있다. 정의된 응답 시간 기간 정보(640 및 642)(예컨대, 시간 기간 D)는 노드들(602 및 604)에서 각각 유지될 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같은 주어진 노드의 임의의 컴포넌트들의 기능이 하나 이상의 컴포넌트들에서 구현될 수 있음이 이해되어야 한다(예컨대, 이러한 컴포넌트들 중 하나 이상이 단일 컨트롤러 내에서 구현될 수 있다).
도 5를 참조하면, 블록 502로 표시되는 바와 같이, 어느 시점에서 거리 측정 노드(602) 및 측정된 노드(604)는 대칭적 채널들을 수립할 수 있다. 예컨대, 노드들(602 및 604)은 초기에는 알려진 채널을 통해 통신하여, 각각의 노드에 대한 전송 시간들, 시간 홉핑 시퀀스들, 타이밍 오프셋들, 또는 노드들(602 및 604)에 의해 이용될 하나 이상의 통신 및/또는 레인징 채널들에 대한 임의의 다른 적절한 채널 파라미터를 결정(예컨대, 이에 관한 정보를 정의 또는 수신)할 수 있다. 추가로, 상기 노드들(602 및 604)은 획득 프리앰블들을 이용하여 획득 동작들을 그리고 드리프트 추정 프리앰블들(예컨대, 상기한 바와 같은 수신기 윈도우들을 결정하기 위해)을 이용하여 드리프트 추정 동작들을 수행할 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 노드들(602 및 604)은 상대적 드리프트의 개략적인 추정치로 통신을 수립할 수 있다. 예시적인 드리프트 추정 동작들이 도 8a 내지 도 9와 관련하여 보다 상세하게 기술될 것이다. 또한 블록 502에서, 노드들(602 및 604) 중 하나 또는 모두는 레인징 동작이 발생할 것임을 표시할 수 있다(예컨대, 메시지를 송신함으로써). 레인징을 위한 인터리빙된 펄스 통신은 상기 노드들(602 및 604)이 레인징을 하기로 결정하기 이전에 또는 이후에 수립될 수 있다. 예컨대, 일부 경우들에서 상기 노드들(602 및 604)은 대칭적 채널들(예컨대, 데이터 통신을 위해)을 수립할 수 있고 그리고 후에 레인징을 하도록 선택할 수 있다. 대안적으로, 상기 노드들(602 및 604)은 레인징을 하도록 선택할 수 있고(예컨대, 다른 채널 또는 채널들을 통해 통신함으로써) 그리고 그 후에 대칭적 채널을 셋업할 수 있다.
블록 504로 표시되는 바와 같이, 상기 노드(602)는 레인징 신호들(예컨대, 레인징 프리앰블)의 전송을 개시한다. 일부 경우들에서, 상기 노드(602)는 언제 노드(602)가 자신의 획득 프리앰블 및/또는 드리프트 추정 프리앰블을 송신하는지에 기초하여 상기 레인징 프리앰블 시퀀스의 송신을 개시할 수 있다(예컨대, 상기 드리프트 추정 프리앰블이 송신된 이후에 정의된 시간에). 일부 경우들에서, 상기 노드(602)는 노드(604)로부터 상기 획득 프리앰블(예컨대, 상기 획득 프리앰블의 리딩 에지)을 언제 수신하는지에 기초하여 언제 자신의 레인징 프리앰블(예컨대, 상기 레인징 프리앰블의 리딩 에지)의 송신을 개시할지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 심볼 인덱스는 여기서 사용될 지연 기간을 정의(예컨대, 특정하기 위해 이용될 수 있음)할 수 있다.
블록 506으로 표시되는 바와 같이, 상기 노드(604)는 레인징 신호들(예컨대, 레인징 프리앰블)의 전송을 개시한다. 위와 같이, 상기 노드(604)는 언제 노드(604)가 일부 다른 프리앰블을 송신 또는 수신하는지에 기초하여 자신의 레인징 프리앰블 시퀀스의 송신을 개시할 수 있다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 노드들(602 및 604)의 레인징 동작들은 대칭적 채널들의 이용을 통해 동시에 발생할 수 있고(예컨대, 노드들에 의한 펄스들의 적어도 일부의 전송들이 시간적으로 인터리빙됨), 그에 따라 주어진 노드는 패킷의 하나 이상의 펄스들을 전송할 것이고, 그 후에 하나 이상의 펄스들을 수신할 것이며, 그 후에 패킷의 하나 이상의 펄스들을 전송할 것이다. 예컨대 상기 심볼 인덱스에 의해서 이러한 동작들의 타이밍이 특정될 수 있다.
각각의 노드가 다른 노드로부터 레인징 프리앰블을 수신할 때에(그리고 각각의 노드가 자신의 레인징 프리앰블을 송신할 때에), 상기 노드들(602 및 604)은 그들 각각의 레인징 가설 동작들을 수행할 수 있다. 따라서, 일부 양상들에서 이러한 가설 동작들이 대칭적 채널들의 이용을 통해 동시적으로 수행될 수 있다. 여기서, 상기 레인징 가설 동작들은, 예컨대 상기 레인징 프리앰블의 마지막에 타임스탬프(예컨대, 하나 이상의 펄스들)의 리딩 에지를 위치시키는 것을 촉진하기 위해서 수신된 펄스들의 상이한 샘플들을 분석하는 것을 수반할 수 있다. 예컨대, 상이한 가설들과 연관되는 신호 레벨들(예컨대, 검출된 에너지의 합)은 어디에서 타임스탬프의 리딩 에지가 발생하는지를 추정하기 위해(예컨대, 상기 리딩 에지를 위치시키기 위해 더 좁은 수신기 탐색 윈도우를 정의하기 위해) 분석될 수 있다(예컨대, 임계치와 비교될 수 있다).
도 7a는 어떻게 리딩 에지 검출이 일반적인 신호 검출(예컨대, 데이터 통신 동작들을 위해 이용될 수 있음)과 상이할 수 있는지를 도시한다. 여기서 노드 A는 노드 B로 전송되는(화살표 704로 표시됨) 펄스(702)를 송신한다. 펄스(706)는 노드 B에서의 수신된 펄스를 나타낸다. 일반적인 신호 검출에서, 전형적인 획득 포인트는 가장 강한 신호 경로에 대응할 것이다. 따라서, 데이터 통신 목적들을 위해, 상기 펄스(706)는 포인트(708)에서 또는 그 근처에서 획득될 수 있다. 대조적으로, 레인징 목적들을 위해, 획득 탐색은 펄스(706)의 리딩 에지(710)의 위치를 찾도록(locate) 시도할 수 있다.
도 7b는 어떻게 레인징 획득 탐색이 일반적인 탐색(예컨대, 비-코히어런트 수신기)보다 더 넓은 탐색 윈도우를 활용할 수 있는지를 도시한다. 펄스(712)는 노드 B에서의 수신된 펄스를 나타내고 그리고 펄스(720)는 노드 A에서의 수신된 펄스를 나타낸다. 일반적인 신호 검출에서, 탐색 윈도우(714)는 노드 B에서 펄스를 획득하도록 정의될 수 있고 그리고 탐색 윈도우(722)는 노드 A에서 펄스를 획득하도록 정의될 수 있다. 하지만 시간 기간(718)에 의해 표시되는 바와 같이, 탐색 윈도우(714)는 펄스(712)의 리딩 에지를 획득할 만큼 충분히 넓지 않다. 그러므로, 상기 레인징 가설 테스팅은 보통 탐색 윈도우들(714 및 722) 이전에 그리고 이후에 탐색할 수 있고(예컨대, 탐색 윈도우가 두 배 넓을 수 있음), 그리고 리딩 에지들을 검출하기 위해 더 높은 레졸루션(예컨대, 1 ns 정도)으로 탐색할 수 있다.
도 7b 및 다른 도면들은 여기서 노드가 펄스를 송신할 수 있고 그 후에 펄스를 수신할 수 있음을 도시한다. 상기 노드들이 하나 이상의 펄스들을 수신하기 이전에 다수의 펄스들을 송신할 수 있음이 또한 이해되어야 한다. 예컨대, 노드(602)는 여러 레인징 프리앰블 펄스들을 전송할 수 있고, 그리고 노드(604)는 여러 레인징 프리앰블 펄스들을 전송할 수 있다.
도 5의 블록 508로 표시되는 바와 같이, 노드(602)는 펄스를 전송하고 그리고 대응하는 타임스탬프를 생성한다. 일부 경우들에서, 타임스탬프될 펄스는 심볼 인덱스에 의해 정의된다. 예컨대, 상기 심볼 인덱스는 노드 602의 레인징 프리앰블에서 64번째 펄스가 타임스탬프될 것이라고 특정할 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 펄스(예컨대, 펄스의 리딩 에지)가 특정된 이벤트의 발생 이후에 정의된 시간 기간에 전송될 수 있다. 예컨대, 주어진 이벤트가 발생한 이후에 정의된 수의 펄스들에서 상기 펄스가 전송될 수 있다(예컨대, 노드(602)에 의한 상기 레인징 프리앰블 또는 획득 프리앰블의 리딩 에지의 전송).
블록 510으로 표시되는 바와 같이, 노드(604)는 블록 508에서 송신되는 펄스의 리딩 에지가 노드(604)에서 수신되는 시간을 기록하기 위해 타임스탬프를 생성한다. 일부 경우들에서, 노드(604)는 심볼 인덱스에 기초하여 타임스탬프될 수신된 펄스를 식별할 수 있다. 상기한 예를 계속하면, 노드(604)는 노드(604)가 노드(602)로부터 수신하는 상기 레인징 프리앰블의 64번째 펄스를 식별할 수 있고, 그 후에 그 펄스의 리딩 에지를 식별할 수 있으며, 그리고 그 리딩 에지의 도달 시간에 대응하는 타임스탬프를 생성할 수 있다.
블록 512로 표시되는 바와 같이, 노드(604)는 펄스를 전송할 수 있고 그리고 대응하는 타임스탬프를 생성할 수 있다. 일부 경우들에서, 노드(604)에 의해서 타임스탬프될 펄스가 심볼 인덱스에 의해 정의된다. 예컨대, 상기 심볼 인덱스는 노드 604의 레인징 프리앰블에서의 70번째 펄스가 타임스탬프될 것이라고 특정할 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 펄스(예컨대, 펄스의 리딩 에지)가 특정된 이벤트의 발생 이후에 정의된 시간 기간에 전송될 수 있다. 예컨대, 주어진 이벤트가 발생한 이후에 정의된 수의 펄스들에서 상기 펄스가 전송될 수 있다(예컨대, 노드(604)에 의한 상기 레인징 프리앰블 또는 획득 프리앰블의 리딩 에지의 전송). 일부 양상들에서, 펄스의 전송 시간은 노드(602)가 자신의 타임스탬프를 전송한 이후 또는 노드(604)가 노드(602)에 의해 전송된 상기 타임스탬프(예컨대, 타임스탬프의 리딩 에지)를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 대응할 수 있다. 이러한 타이밍은 예컨대 미리정의될 수 있거나, 심볼 인덱스에 의해 특정될 수 있거나, 또는 일부 다른 방식으로 특정될 수 있다.
일부 구현들에서 노드(604)는 노드(602)로 응답 시간의 표시를 송신할 수 있다(예컨대, 언제 각각의 레인징 프리앰블들을 개시할지를 결정하는 것에 독립적으로 노드들(602 및 604)의 결과로서 응답 시간이 동적 값인 경우들). 일부 경우들에서, 노드(604)는 블록들(510 및 512)에서 기록된 타임스탬프들을 노드(602)에 송신할 수 있거나 또는 이러한 두 개의 타임스탬프들 간의 시간 차이(예컨대, T3B - T2B)를 송신할 수 있다. 일부 경우에서, 노드(604)는 노드(602)에 오프셋 값을 송신할 수 있다. 예컨대, 도 7b에 도시되는 바와 같이, T3B에서 펄스의 전송의 시간과 탐색 윈도우의 시작 사이의 프로토콜에 의해서 지연 기간(716)이 정의될 수 있다. 그러한 경우에, 노드(604)는 노드(602)에 오프셋(718)의 표시를 송신할 수 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 노드들(602 및 604)은 동시에 타임스탬프-관련 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 노드들은 레인징 가설 동작들을 동시에 수행할 수 있다. 추가로, 각각의 노드는 동시에 수신된 펄스를 프로세싱하고, 타임스탬프될 펄스를 식별하며 그리고 펄스를 타임스탬핑하는 동안, 타임스탬프될 하나 이상의 펄스들을 식별하고 그러한 펄스를 전송하기 위한 동작들을 수행할 수 있다.
도 5의 블록 514으로 표시되는 바와 같이, 노드(602)는 블록 512에서 송신되는 펄스의 리딩 에지가 노드(602)에서 수신되는 시간을 기록하기 위한 타임스탬프를 생성한다. 일부 경우들에서, 노드(602)는 심볼 인덱스에 기초하여 타임스탬프될 수신된 펄스를 식별할 수 있다. 상기한 예를 계속하면, 노드(602)는 노드(602)가 노드(604)로부터 수신하는 상기 레인징 프리앰블의 70번째 펄스를 식별할 수 있고, 그 후에 그 펄스의 리딩 에지를 식별할 수 있으며, 그리고 그 리딩 에지의 도달 시간에 대응하는 타임스탬프를 생성할 수 있다.
노드(602)(예컨대, 거리 결정기(630))는 그 후에 전송된 그리고 수신된 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 노드(604)까지의 거리를 결정한다. 일부 경우들에서, 노드(602)는, 노드(602)가 자신의 타임스탬프된 펄스(예컨대, 타임스탬프된 펄스의 리딩 에지)를 전송한 시간 그리고 노드(602)가 노드(604)로부터 타임스탬프된 펄스(예컨대, 타임스탬프된 펄스의 리딩 에지)를 수신한 시간에 기초하여 정의되는 시간 기간으로부터 노드(604)로부터 수신된 상기 응답 시간을 차감한다. 노드(604)가 오프셋(718)(도 7b)의 표시를 송신하는 경우에, 노드(602)는 자신의 대응하는 시간 오프셋(724)을 결정할 수 있고 그리고 이러한 오프셋 정보를 이용하여 응답 시간을 결정할 수 있다.
상기한 바와 같이, 다른 경우들에서 상기 응답 시간은 특별한(예컨대, 미리정의된) 값이도록 특정될 수 있다. 예컨대, 블록 510에서 펄스를 수신 시에, 노드(604)는 프리앰블 시퀀스에서의 적절한 펄스(예컨대, 64번째 펄스)가 노드(604)가 노드(602)로부터 펄스의 리딩 에지를 수신한 이후에 정의된 시간 기간에 송신되도록 자신의 프리앰블 시퀀스를 조정할 수 있다. 일부 양상들에서, 노드(604)는 노드(602)로부터 레인징 프리앰블의 리딩 에지를 수신하는 시간을 소급적으로 결정할 수 있다. 예컨대, 노드(604)는 노드(604)가 자신의 레인징 프리앰블의 전송을 개시한 이후에(예컨대, 노드(604)가 노드(602)로부터 수신한 레인징 프리앰블의 여러 펄스들을 프로세싱한 이후에) 조만간 그 리딩 에지의 정밀한 타이밍을 결정할 수 있다. 그 후에, 노드(604)가 실제로 노드(602)로부터 프리앰블의 리딩 에지를 수신하는 시간에 기초하여, 노드(604)는 언제 자신의 타임스탬프된 펄스를 전송할지를 결정할 수 있다(예컨대, 노드(602)로부터 타임스탬프된 펄스의 리딩 에지를 수신한 이후에 정의된 시간 기간에).
노드(604)가 자신의 프리앰블 시퀀스를 조정하는 경우들에서, 노드(602)는 이러한 변화를 보상하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 노드(602)는 더 넓은 탐색 윈도우를 활용할 수 있거나 또는 타임스탬핑을 하기 전에 더 긴 시간 기간을 대기할 수 있다(예컨대, 노드(604)가 자신의 레인징 프리앰블 타이밍을 천천히 조정할 수 있는 경우).
상기 응답 시간이 특정되는 구현들에서, 노드(602)(예컨대, 거리 결정기(630))는 노드 602의 스탬프들 및 고정된 응답 시간에 기초하여 노드(604)까지의 거리를 결정한다. 예컨대, 노드(602)는 T4A-T1A에서 상기 정의된 응답 시간을 차감함으로써 왕복 시간을 결정할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상대적으로 낮은 복잡도 트래킹 알고리즘이 본 명세서에 기술된 바와 같은 시스템에서의 드리프트 에러를 감소시키기 위해 이용될 수 있다. 이러한 드리프트 에러를 감소시키기 위해(예컨대, 드리프트 에러의 추정치를 제공함으로써) 이용될 수 있는 예시적인 2차(2nd-order) 얼리-레이트 게이트 기반 저 복잡도 시간-트래킹 알고리즘은 도 8a 내지 도 9와 관련하여 이제 기술될 것이다. 시스템 파라미터들에 따라, 이러한 알고리즘은 적은 ppm의 정확도를 전달할 수 있다(예컨대, 10 ppm 정도).
UWB 시스템들이 통신하기 위해 매우 좁은 펄스들을 이용하기 때문에, 수신기 시간 트래킹 알고리즘이 중요할 수 있다. 펄스 트래킹에서 허용가능한 에러는 에너지 검출 수신기들에 대해 나노초 정도이고 그리고 코히어런트 수신기들에 대해 피코초 정도일 수 있다. 이하는 예컨대 저 전력 UWB 에너지 검출 수신기들에서 이용될 수 있는 얼리-레이트 시간 트래킹 알고리즘의 이용을 기술한다. 이하는 일부 양상들에서: 비-코히어런트 저 전력 UWB 라디오들에 대한 정확한 시간 트래킹을 가능하게 하기 위한 방법; 수신 동안에 루프 파라미터들을 적절하게 변경함으로써 개략적이고 정밀한 트래킹을 가능하게 하기 위한 방법; 통신 링크를 형성하는 두 개의 디바이스들 사이의 클록 드리프트를 추정하기 위한 방법; 레인징 및 통신에서의 이용; 예시적인 결정 블록 프로세싱 방법들; PPM 변조된 UWB에 대한 예시적인 결정 블록 프로세싱 방법들; 및 "더 이른" 그리고 "더 늦은" 윈도우들을 때때로 조사함으로써 로컬 최대치들의 영향을 감소시키기 위한 방법을 기술한다.
비-코히어런트(예컨대, 에너지 검출기) UWB 수신기를 고려한다. 시간 트래킹 루프의 목적은 에너지 검출 통합 윈도우를 최적 위치에 가능한 한 근접하게 유지하는 것일 수 있다. 시간 트래킹 알고리즘이 제거해야 하는 에러의 타입은: 초기 오프셋 에러들(획득으로부터 캐리 오버); 클록 드리프트들에 기인한 전송기와 수신기 사이의 타이밍 드리프트; 및 타이밍 회로들 및 클록들에서의 지터를 포함할 수 있다.
도 8a는 얼리-레이트 시간 트래킹 알고리즘을 구현하기 위한 예시적인 구조를 도시한다. 도 8b는 이른, 보통, 그리고 늦은(E, N 및 L) 윈도우들(예컨대, 각각의 윈도우 동안에 에너지가 검출됨)의 예시적인 포지션들을 기술하기 위해 예시적인 UWB 채널 신호들을 도시한다. 여기서, 공칭 윈도우(N)가 데이터 검출을 위해 이용된다. 결정 블록(802)은 이른, 보통 및 늦은 입력들(E, N 및 L)을 프로세싱하고 그리고 출력을 멀티플렉서(804)에 제공한다. 상기 멀티플렉서(804)는 이 출력을 파라미터와 곱하고 그리고 그 결과를 루프 필터(F(z), 806)로 제공한다. 상기 루프 필터(806)의 출력은 합산기(808)로 제공되어, 에너지 검출기(810)에 의해 이용되는 공칭 윈도우(N)의 포지션을 제어하는 신호 θ(n)를 제공한다. 상기 결정 블록(802) 및 루프 필터(806)는 상기 공칭 윈도우가 최적 위치에 근접하게 머무르도록 설계될 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 결정 블록(802)의 특정 설계, 상기 루프 필터(806), 에너지 검출 윈도우의 길이, 및 이른, 보통, 및 늦은 윈도우들은 상기 시간 트래킹 루프가 제거해야 하는 에러들의 성질에 의존한다.
일부 시스템들에서 이른 그리고 늦은 에너지 값들(E 및 L)은 매 펄스마다 업데이트되지 않을 수 있다. 예컨대, 그들은 단지 매 교대하는 펄스마다 업데이트될 수 있다.
결정 블록(802)에 의해 수행될 수 있는 프로세싱 동작들의 예들은, E-L, 이른 및 늦은 게이트의 에너지들 사이의 차이; E-L의 N-비트 양자화; 부호(E-L); 소거 영역 및 외부(outlier) 영역을 갖는 부호(E-L); 및 교대하는 펄스들에 대한 E-N 및 N-L을 포함한다. 상기 결정 블록(802)에 대한 특정 동작의 선택은 구현 및 트래킹 에러들의 속성에 의존할 수 있다.
UWB 채널에서 얼리-레이트 게이트 루프에 의해 부닥칠 수 있는 하나의 문제는 로컬 최대치이다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 어느 방향으로도 드리프트가 없는 채널에서 다수의 포인트들이 존재할 수 있다. 상기 루프의 파라미터들은 그것이 이러한 차선적 포인트들에 고착되지(get stuck) 않도록 설계될 수 있다.
추가로, 상기 시간-트래킹 루프는 현재 E, N 및 L 윈도우들이 아닌 다른 포지션들을 조사할 수 있다. 로컬 최대치(예컨대, 로컬 최대치 902A 및 902B)에 고착되는지를 때때로 체크 및 확인하기 위해서 상기 루프는 "더 이른" 및 "더 늦은" 윈도우들을 조사할 수 있다. 특정 파라미터들(예컨대, 얼마나 자주, 얼마나 "더 이른지" 또는 "더 늦은지")은 구현의 속성, 트래킹 에러들의 속성, 및 채널 파라미터들(예컨대, 지연 확산)에 의존할 수 있다.
예시적인 루프 필터 옵션들이 이하에서 기술될 것이다. 전형적으로, 1차 또는 2차 루프가 이용될 수 있다.
일 예에서, F(z)는 1차 루프(first order loop)에 대해 1과 동일하게 세팅된다. 누산기(808)와 협력하여, 이는 식 2에 따라 공칭 윈도우 θ(n)의 현재 포지션을 수정할 수 있고, 여기서
Figure pct00002
는 결정 블록(802)의 출력이다. 1차 필터는 포지션에 있어 일정한 초기 에러를 제거하는데에 충분할 수 있다.
Figure pct00003
식 2
2차 루프는 식 3 및 식 4에 따라 현재 샘플링 위상 θ(n)을 수정할 수 있다. 이 필터는 또한 타이밍 드리프트 성분을 제거할 수 있다.
Figure pct00004
식 3
Figure pct00005
식 4
비-코히어런트 저 전력 시스템에서, 상기 시간 트래킹 루프는 패킷의 시작에서 개략적인 트래킹을 위해 그리고 이후에 정밀한 트래킹을 위해 이용될 수 있다. 초기에는, 상기 시간 트래킹 루프는 획득 레졸루션에 기인한 큰 오프셋을 다루어야할 수 있다. 이러한 시나리오는 양호한 동작점에 신속하게 도달하기 위해서 공격적인(aggressive) 루프 파라미터를 필요로 할 수 있다. 하지만, 공격적인 루프는 또한 윈도우 포지션에서의 상당한 변동(oscillations)들을 야기할 수 있다. 그러므로, 덜 공격적인 트래킹 루프가 통합 윈도우의 초기 튜닝 이후에는 유용할 수 있다.
이러한 두 개의 목적들은 2차 파라미터 β를 변화시킴으로써 성취될 수 있다. 초기에는, β의 큰 값이 빠른 응답을 갖는 루프를 획득하기 위해 이용될 수 있다. 상기 파라미터는 그 후에 정밀한 트래킹 루프를 얻기 위해서 감소될 수 있다. 예컨대, 루프 파라미터의 변화의 하나의 가능한 방법은
Figure pct00006
일 수 있고, 여기서
Figure pct00007
는 적절하게 선택된 파라미터이다. 다른 방법은 패킷 수신의 상이한 단계들에서 이용되는 세트의 상이한 엘리먼트들을 갖는 값들의 정밀한 세트를 활용할 수 있다.
식 3에서의 파라미터 △(n)은 두 개의 디바이스들의 상대적 클록 드리프트의 추정치이다. 이러한 추정치의 정확도는 일부 양상들에서 특정 시스템 및 루프 파라미터들(α 및 β)에 의존한다. 상기 파라미터들이 공격적이면, △(n)의 변화는 매우 높을 수 있고 비신뢰적인 추정치를 야기할 수 있다. 하지만, 루프 파라미터들의 덜 공격적인 세트는 상대적 드리프트의 우수한 추정치들을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 상대적 드리프트의 추정치는 양방향 레인징과 같은 레인징 알고리즘들과 관련하여 이용될 수 있다. 예컨대, 주어진 노드(예컨대, 노드 B)는 상기 드리프트 추정치에 기초하여 자신의 타이밍을 조정할 수 있거나 또는 상기 드리프트 추정치의 표시를 관련된 노드(예컨대, 노드 A)에 송신할 수 있다. 이런 방식으로, 상기 상대적 드리프트는 레인징 동작들을 위한 용인가능한 레벨 이내가 될 수 있다(예컨대, 응답 시간을 고려하여).
또한, 큰 상대적 클록 드리프트들의 가능성은 더 낮은 펄스 레이트들에서의 통신을 UWB에서 어렵게 만들 수 있다. 더 낮은 레이트 시간 트래킹 루프가 매우 우수한 초기 단계로부터 시작할 수 있을 때에, 상기 상대적 드리프트의 우수한 추정치의 이용가능성은 낮은 펄스 레이트 통신을 가능하게 할 수 있다.
이러한 논의에 대해, BPPM 변조가 이용된다고 가정한다. 각각의 BPPM 심볼에 대해, "0" 및 "1"을 나타내는 두 개의 가능한 펄스 포지션들이 존재한다. "0" 포지션 동안에 수집되는 에너지 값들을 E0, N0 및 L0로 나타내고, "1" 포지션 동안에 수집되는 에너지 값들을 E1, N1 및 L1로 나타낸다. 트래킹 루프가 어떠한 심볼이 전송되었는지를 안다면, 그것은 윈도우 포지션을 변경시키기 위해 대응하는 에너지 값들을 이용할 수 있다. 하지만, 상기 결정을 디코딩 및 재-인코딩함이 없이 정확한 심볼을 안다는 것은 가능하지 않을 수 있다. 이하는 일부 가능성들이다:
N0 > N1이면, E = E0, L = L0를 이용, 그리고 그 역도 성립함 식 5
E = E0 + E1, L = L0 + L1을 이용 식 6
E = abs(EO-E1), L = abs(L0-L1)를 이용 식 7
첫 번째 방법은 각각의 펄스에 대해 심볼 결정을 수행할 수 있고 그리고 펄스 에러들의 영향에 시달릴 수 있다. 시스템 동작점이 매우 높은 펄스 에러 레이트를 가지면, 이 방법은 문제들에 직면할 수 있다. 마지막 두 개의 방법들은 펄스 결정들을 필요로 하지 않지만, 추가적인 잡음의 존재에 시달릴 수 있다. 방법들 사이의 성능 비교는 일부 양상들에서 시스템 동작점들 및 타이밍 에러들의 속성에 의존한다.
상기 알고리즘은 비-코히어런트 저 전력 UWB 라디오들의 우수한 시간 트래킹을 가능하게 할 수 있다. 그것은 또한, 필요하면, 통신 링크를 수립하는 디바이스들의 상대적 클록 드리프트의 정확한 추정을 가능하게 할 수 있다.
본 명세서에서의 교시는 적어도 하나의 다른 디바이스와 통신하기 위해 다양한 컴포넌트들을 이용하는 디바이스에 통합될 수 있다. 도 10은 디바이스들 사이의 통신을 촉진하기 위해서 이용될 수 있는 여러 예시적인 컴포넌트들을 도시한다. 여기서, 제1 디바이스(1002) 및 제2 디바이스(1004)는 적절한 수단을 거쳐 무선 통신 링크(1006)를 통해 통신하도록 적응된다.
초기에는, 디바이스(1002)에서 디바이스(1004)로(예컨대, 역방향 링크) 정보를 송신하는 것에 수반되는 컴포넌트들이 다루어질 것이다. 전송("TX") 데이터 프로세서(1008)는 데이터 버퍼(1010) 또는 일부 다른 적절한 컴포넌트로부터 트래픽 데이터(예컨대, 데이터 패킷들)를 수신한다. 상기 전송 데이터 프로세서(1008)는 선택된 코딩 및 변조 방식에 기초하여 각각의 데이터 패킷을 프로세싱(예컨대, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 맵핑)하고, 그리고 데이터 심볼들을 제공한다. 일반적으로, 데이터 심볼은 데이터를 위한 변조 심볼이고, 그리고 파일럿 심볼은 파일럿(선험적으로 알려짐)을 위한 변조 심볼이다. 변조기(1012)는 데이터 심볼들, 파일럿 심볼들, 및 가능하게는 역방향 링크를 위한 시그널링을 수신하고, 그리고 변조(예컨대, OFDM 또는 일부 다른 적절한 변조) 및/또는 시스템에 의해 특정되는 바와 같은 다른 프로세싱을 수행하며, 그리고 출력 칩들의 스트림을 제공한다. 전송기("TMTR")(1014)는 상기 출력 칩 스트림을 프로세싱(예컨대, 아날로그 변환, 필터링, 증폭, 및 주파수 업컨버팅)하고 그리고 변조 신호를 생성하며, 이는 안테나(1016)로부터 전송된다.
디바이스(1002)에 의해 전송되는 변조 신호들은(디바이스(1004)와 통신하는 다른 디바이스들로부터의 신호들과 함께) 디바이스(1004)의 안테나(1018)에 의해 수신된다. 수신기("RCVR")(1020)는 안테나(1018)로부터의 수신된 신호를 프로세싱(예컨대, 컨디셔닝 및 디지털화)하고 그리고 수신된 샘플들을 제공한다. 복조기("DEMOD")(1022)는 상기 수신된 샘플들을 프로세싱(예컨대, 복조 및 검출)하고 그리고 검출된 데이터 심볼들을 제공하며, 상기 검출된 데이터 심볼들은 다른 디바이스(들)에 의해 디바이스(1004)로 전송되는 데이터 심볼들의 잡음성(noisy) 추정치일 수 있다. 수신("RX") 데이터 프로세서(1024)는 상기 검출된 데이터 심볼들을 프로세싱(예컨대, 심볼 디맵핑, 디인터리빙, 및 디코딩)하고 그리고 각각의 전송 디바이스(예컨대, 디바이스(1002))와 연관되는 디코딩된 데이터를 제공한다.
디바이스(1004)로부터 디바이스(1002)(예컨대, 순방향 링크)로 정보를 송신하는 것에 수반되는 컴포넌트들이 이제 다루어질 것이다. 디바이스(1004)에서, 트래픽 데이터가 전송("TX") 데이터 프로세서(1026)에 의해 프로세싱되어 데이터 심볼들을 생성한다. 변조기(1028)는 데이터 심볼들, 파일럿 심볼들, 및 순방향 링크를 위해 시그널링을 수신하고, 변조(예컨대, OFDM 또는 일부 다른 적절한 변조) 및/또는 다른 적절한 프로세싱을 수행하며, 그리고 출력 칩 스트림을 제공하고, 이는 전송기("TMTR")에 의해 추가로 컨디셔닝되고 그리고 안테나(1018)로부터 전송된다. 일부 구현들에서 순방향 링크를 위한 시그널링은 전력 제어 명령들 및 디바이스(1004)로 역방향 링크 상에서 전송하는 모든 디바이스들(예컨대, 단말들)에 대한 컨트롤러들(1032)에 의해 생성되는 다른 정보(예컨대, 통신 채널과 관련됨)를 포함할 수 있다.
디바이스(1002)에서, 디바이스(1004)에 의해 전송되는 변조 신호들이 안테나(1016)에 의해 수신되고, 수신기("RCVR")(1034)에 의해 컨디셔닝 및 디지털화되며, 그리고 검출된 데이터 심볼들을 획득하기 위해서 복조기("DEMOD")에 의해 프로세싱된다. 수신("RX") 데이터 프로세서(1038)는 상기 검출된 데이터 심볼들을 프로세싱하고 그리고 디바이스(1002)에 대한 디코딩된 데이터 및 순방향 링크 시그널링을 제공한다. 데이터 전송을 제어하기 위해 그리고 디바이스(1004)로의 역방향 링크 상의 전송 전력을 제어하기 위해, 컨트롤러(1040)는 전력 제어 명령들 및 다른 정보를 수신한다.
상기 컨트롤러들(1040 및 1032)은 디바이스(1002) 및 디바이스(1004)의 다양한 동작들을 각각 지시한다. 예컨대, 컨트롤러는 적절한 필터, 필터에 관한 정보의 보고를 결정할 수 있고, 그리고 필터를 이용하여 정보를 디코딩할 수 있다. 데이터 메모리들(1042 및 1044)은 상기 컨트롤러들(1040 및 1032) 각각에 의해 이용되는 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수 있다.
도 10은 또한 통신 컴포넌트들이 본 명세서에서 교시되는 바와 같이 레인징 동작들을 수행하는 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있다고 기술한다. 예컨대, 레인징 제어 컴포넌트(1046)는 다른 디바이스(예컨대, 디바이스(1004))로/로부터 신호들을 송신/수신하기 위해 디바이스(1002)의 컨트롤러(1040) 및/또는 다른 컴포넌트들과 협력할 수 있다. 유사하게, 레인징 제어 컴포넌트(1048)는 다른 디바이스(예컨대, 디바이스(1002))로/로부터 신호들을 송신/수신하기 위해 디바이스(1004)의 컨트롤러(1032) 및/또는 다른 컴포넌트들과 협력할 수 있다. 각각의 장치(1002 및 1004)에 대해 기술된 컴포넌트들의 둘 이상의 기능이 단일 컴포넌트에 의해 제공될 수 있음이 이해되어야 한다. 예컨대, 단일 프로세싱 컴포넌트는 상기 레인징 제어 컴포넌트(1046) 및 컨트롤러(1040)의 기능을 제공할 수 있고 그리고 단일 프로세싱 컴포넌트는 레인징 제어 컴포넌트(1048) 및 컨트롤러(1032)의 기능을 제공할 수 있다.
무선 디바이스는 무선 디바이스에 의해 전송되거나 또는 무선 디바이스에서 수신되는 신호들에 기초하여 기능들을 수행하는 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 헤드셋은 결정된 거리에 기초하여 표시를 제공하고 그리고/또는 수신기를 통해 수신된 데이터에 기초하여 오디오 출력을 제공하도록 구성되는 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 무선 시계(watch)는 수신기를 통해 수신되는 데이터 및/또는 결정된 거리에 기초하여 표시를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 무선 센싱 디바이스는 전송기를 통해 전송될 데이터를 제공하도록 구성되는 센서를 포함할 수 있다.
무선 디바이스는 임의의 적절한 무선 통신 기술에 기초하거나 또는 그것을 지원하는 하나 이상의 무선 통신 링크들을 통해 통신할 수 있다. 예컨대, 일부 양상들에서 무선 디바이스는 네트워크와 연관될 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 네트워크는 초-광대역 기술 또는 일부 다른 적절한 기술을 이용하여 구현되는 개인 영역 네트워크(예컨대, 30 미터 정도의 무선 커버지리 영역을 지원함) 또는 바디 영역 네트워크(예컨대, 10 미터 정도의 무선 커버리지 영역을 지원함)를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 네트워크는 로컬 영역 네트워크 또는 광역 네트워크를 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 다양한 무선 통신 기술들, 프로토콜들, 또는 표준들, 예컨대 CDMA, TDMA, OFDM, OFDMA, WiMAX 및 Wi-Fi를 지원하거나 또는 이용할 수 있다. 유사하게, 무선 디바이스는 하나 이상의 다양한 대응하는 변조 또는 멀티플렉싱 방식들을 지원하거나 또는 이용할 수 있다. 따라서 무선 디바이스는 상기한 그리고 다른 무선 통신 기술들을 이용하여 하나 이상의 무선 통신 링크들을 통해 수립 및 통신하기 위한 적절한 컴포넌트들(예컨대, 무선 인터페이스들)을 포함할 수 있다. 예컨대, 디바이스는 무선 매체를 통한 통신을 촉진하는 다양한 컴포넌트들(예컨대, 신호 생성기들 및 신호 프로세서들)을 포함할 수 있는 연관된 전송기 및 수신기 컴포넌트들(예컨대, 전송기(610 또는 614) 및 수신기(612 또는 616))을 갖는 무선 트랜시버를 포함할 수 있다.
일부 양상들에서, 무선 디바이스는 임펄스-기반 무선 통신 링크를 통해 통신할 수 있다. 예컨대, 임펄스-기반 무선 통신 링크는 상대적으로 짧은 길이(예컨대, 수 나노초 또는 그 미만 정도) 및 상대적으로 긴 대역폭을 갖는 초-광대역 펄스들을 활용할 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 초-광대역 펄스들은 대략 20% 또는 그 이상 정도의 비(比)대역폭(fractional bandwidth)을 가질 수 있거나 그리고/또는 대략 500 MHz 또는 그 이상 정도의 대역폭을 가질 수 있다.
본 명세서에서의 교시들은 다양한 장치들(예컨대, 디바이스들)에 통합될 수 있다(예컨대, 그 내부에서 구현되거나 또는 수행됨). 예컨대, 본 명세서에 교시되는 하나 이상의 양상들은 전화(예컨대, 셀룰러 전화), 개인 휴대 단말("PDA"), 엔터테인먼트 디바이스(예컨대, 음악 또는 비디오 디바이스), 헤드셋(예컨대, 헤드폰들, 이어피스, 등), 마이크로폰, 의학 센싱 디바이스(예컨대, 생체인식 센서, 심장 레이트 모니터, 보수계(pedometer), EKG 디바이스, 스마트 붕대, 등), 사용자 I/O 디바이스(예컨대, 시계, 원격 제어기, 광 스위치, 키보드, 마우스, 등), 환경 센싱 디바이스(예컨대, 타이어 압력 모니터), 의학적 또는 환경 센싱 디바이스로부터 데이터를 수신할 수 있는 모니터, 컴퓨터, 판매시점관리(point-of-sale) 디바이스, 엔터테인먼트 디바이스, 보청기, 셋탑 박스, 또는 다른 임의의 적절한 디바이스에 통합될 수 있다.
이러한 디바이스들은 상이한 전력 및 데이터 요구조건들을 가질 수 있다. 일부 양상들에서, 본 명세서의 교시들은 저 전력 어플리케이션들에서의 이용에 적응될 수 있고(예컨대, 임펄스-기반 시그널링 방식 및 낮은 듀티 사이클 모드들의 이용을 통해) 그리고 상대적으로 높은 데이터 레이트들을 포함하는 다양한 데이터 레이트들을 지원할 수 있다(예컨대, 고-대역폭 펄스들의 이용을 통해).
일부 양상들에서, 무선 디바이스는 통신 시스템을 위한 액세스 디바이스(예컨대, 액세스 포인트)를 포함할 수 있다. 그러한 액세스 디바이스는 예컨대 유선 또는 무선 통신 링크를 통한 다른 네트워크(예컨대, 인터넷 또는 셀룰러 네트워크와 같은 광역 네트워크)로의 접속성을 제공할 수 있다. 따라서, 액세스 디바이스는 다른 디바이스(예컨대, 무선국)가 다른 네트워크 또는 일부 다른 기능에 액세스하는 것을 가능하게 할 수 있다. 추가로, 상기 디바이스들 중 하나 또는 양자가 휴대가능하거나, 또는 일부 경우들에서는 비교적 비-휴대성임이 인정되어야 한다. 또한, 무선 디바이스가 또한 적절한 통신 인터페이스를 통해서 비-무선 방식으로(예컨대, 유선 접속을 통해) 정보를 전송 및/또는 수신할 수 있음이 인정되어야 한다.
본 명세서에 기술되는 컴포넌트들은 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 도 10 및 도 12를 참조하면, 장치들(1000 및 1200)은 일련의 상호연관된 기능적 블록들로서 표현되고, 상기 기능적 블록들은 예컨대 하나 이상의 집적 회로들(예컨대, ASIC)에 의해 구현되는 기능들을 나타낼 수 있거나 또는 본 명세서에서 교시되는 바와 일부 다른 방식으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 집적 회로는 프로세서, 소프트웨어, 다른 컴포넌트들, 또는 그들의 일부 조합을 포함할 수 있다.
상기 장치들(1000 및 1200)은 다양한 도면들과 관련하여 상기한 기능들 중 하나 이상을 수행할 수 있는 하나 이상의 모듈들을 포함할 수 있다. 예컨대, 전송하기 위한 ASIC(1102)은 예컨대 본 명세서에 논의되는 바와 같은 전송기에 대응할 수 있다. 수신하기 위한 ASIC(1104)은 예컨대 본 명세서에 논의되는 바와 같은 수신기에 대응할 수 있다. 거리를 결정하기 위한 ASIC(1106)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 거리 결정기에 대응할 수 있다. 전송 및 수신 시간들을 결정하기 위한 ASIC(1108)은 예컨대 본 명세서에 논의되는 바와 같은 통신 컨트롤러에 대응할 수 있다. 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위한 ASIC(1110)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 가설 프로세서에 대응할 수 있다. 통신하기 위한 ASIC(1112)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 통신 컨트롤러에 대응할 수 있다. 수신하기 위한 ASIC(1202)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 수신기에 대응할 수 있다. 전송하기 위한 ASIC(1204)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 전송기에 대응할 수 있다. 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하기 위한 ASIC(1206)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 타임스탬프 프로세서에 대응할 수 있다. 전송 및 수신 시간들을 결정하기 위한 ASIC(1208)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 통신 컨트롤러에 대응할 수 있다. 레인징 가설 테스팅(1210)을 수행하기 위한 ASIC(1210)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 가설 프로세서에 대응할 수 있다. 통신하기 위한 ASIC(1212)은 예컨대 본 명세서에서 논의되는 바와 같은 통신 컨트롤러에 대응할 수 있다.
상기한 바와 같이, 일부 양상들에서 이러한 컴포넌트들은 적절한 프로세서 컴포넌트들을 통해 구현될 수 있다. 이러한 프로세서 컴포넌트들은 일부 양상들에서 본 명세서에서 교시되는 바와 같은 구조물을 이용하여 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 일부 양상들에서, 프로세서는 이러한 컴포넌트들 중 하나 이상의 기능의 일부 또는 모두를 구현하도록 적응될 수 있다. 일부 양상들에서 점선 박스로 표시되는 하나 이상의 컴포넌트들은 임의적이다.
상기한 바와 같이, 상기 장치들(1100 및 1200)은 하나 이상의 집적 회로들을 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 양상들에서, 단일 집적 회로는 하나 이상의 예시된 컴포넌트들의 기능을 구현할 수 있음에 반해, 다른 양상들에서는 둘 이상의 집적 회로가 하나 이상의 예시된 컴포넌트들의 기능을 구현할 수 있다.
추가로, 본 명세서에서 기술되는 다른 컴포넌트들 및 기능들뿐 아니라 도 11 및 도 12에서 표시되는 컴포넌트들 및 기능들은 임의의 적절한 수단을 이용하여 구현될 수 있다. 그러한 수단은 또한 본 명세서에 교시되는 바와 같은 대응하는 구조물을 이용하여 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 예컨대, 도 11 및 도 12의 컴포넌트들에 "대한 ASIC"과 관련하여 상기한 컴포넌트들은 또한 유사하게 지정된 기능을 "위한 수단(means for)"에 대응할 수 있다. 따라서, 일부 양상들에서 하나 이상의 그러한 수단들은 하나 이상의 프로세서 컴포넌트들, 집적 회로들, 또는 본 명세서에 교시되는 바와 같은 다른 적절한 구조물을 이용하여 구현될 수 있다.
또한, "제1" "제2" 등과 같은 지정을 이용하여 본 명세서의 엘리먼트에 대한 임의의 참조가 일반적으로 그러한 엘리먼트들의 양 또는 순서를 제한하지 않음이 이해되어야 한다. 오히려, 이러한 지정들은 둘 이상의 엘리먼트들 또는 엘리먼트의 예들 사이를 구별하는 편리한 방법으로서 사용될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 엘리먼트들에 대한 참조는 단지 두 개의 엘리먼트들이 거기에 사용될 수 있거나 또는 제1 엘리먼트가 일부 방식으로 제2 엘리먼트에 선행해야만 한다는 것을 의미하지 않는다. 또한, 달리 특정되지 않는 한, 엘리먼트들의 세트는 하나 이상의 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 추가로, 상세한 설명 및 청구항들에서 사용되는 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나" 형태의 용어는 "A 또는 B 또는 C 또는 이들의 임의의 조합"을 의미한다.
당업자는 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 정보와 신호들이 표현될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 상기 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기 파들, 자기 필드들 또는 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
당업자는 본 명세서에 개시되는 임의의 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어(예컨대, 소스 코딩 또는 일부 다른 기술을 이용하여 설계될 수 있는 디지털 구현, 아날로그 구현, 또는 이 둘의 조합), 명령들을 통합하는 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드(편의를 위해 "소프트웨어" 또는 "소프트웨어 모듈"로서 지칭될 수 있음), 또는 이 둘의 조합으로서 구현될 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확하게 기술하기 위해서, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 이상에서 일반적으로 그들의 기능의 관점에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정 어플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 의존한다. 당업자는 기술된 기능을 각각의 특정한 어플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현할 수 있지만 그러한 구현 결정들은 본 개시물의 범위를 벗어나는 것으로서 해석되어서는 아니된다.
본 명세서에 개시되는 양상들과 관련하여 기술되는 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들 및 회로들은 집적 회로("IC"), 액세스 단말, 또는 액세스 포인트에 의해서 또는 그 내부에서 구현될 수 있다. 상기 IC는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 어플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래머블 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 전기 컴포넌트들, 광학 컴포넌트들, 기계 컴포넌트들, 또는 본 명세서에서 기술되는 기능을 수행하도록 설계되는 그들의 임의의 조합을 포함할 수 있고, 그리고 상기 IC의 내부에, IC의 외부에 또는 둘 모두에 상주하는 명령들 또는 코드들을 실행할 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로 상기 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스의 조합, 예컨대 DSP 및 마이크로프로세서, 다수의 마이크로프로세서들, DSP와 함께 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 그러한 임의의 구성의 조합으로서 구현될 수 있다.
임의의 개시된 프로세스에서의 단계들의 임의의 특정한 순서 또는 계층은 예시적인 접근법의 일 예임이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 상기 프로세스들에서의 단계들의 특정한 순서 또는 계층은 본 개시물의 범위 내에서 유지하면서 재정렬될 수도 있다. 첨부되는 방법 청구항들은 예시적인 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제시하고, 제시되는 특정한 순서 또는 계층으로 제한하려는 의도가 아니다.
본 명세서에서 개시되는 양상들과 관련하여 기술되는 방법 및 알고리즘의 단계들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들의 조합에 의해 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈(예컨대, 실행가능한 명령들 및 관련 데이터를 포함함) 및 다른 데이터는 RAM 메모리; 플래쉬 메모리; ROM 메모리; EPROM 메모리; EEPROM 메모리; 레지스터; 하드디스크; 이동식 디스크; CD-ROM; 또는 당업계에 알려진 임의의 형태의 컴퓨터-판독가능한 저장 매체와 같은 데이터 메모리에 상주할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 예컨대 컴퓨터/프로세서(편의를 위해 "프로세서"로 지칭됨)와 같은 머신에 결합되고, 그러한 프로세서는 저장 매체로부터 정보(예컨대, 코드)를 판독할 수 있고 상기 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 상기 프로세서에 집적될 수 있다. 상기 프로세서 및 상기 저장 매체는 ASIC에 상주할 수 있다. 상기 ASIC은 사용자 장비에 상주할 수 있다. 대안적으로, 상기 프로세서 및 상기 저장 매체는 사용자 장비에서 이산 컴포넌트들로서 상주할 수 있다. 게다가, 일부 양상들에서 임의의 적절한 컴퓨터-프로그램 물건은 본 개시물의 하나 이상의 양상들에 관한 코드들(예컨대, 적어도 하나의 컴퓨터에 의해서 실행가능한 코드들로 인코딩됨)을 포함하는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함할 수 있다. 일부 양상들에서 컴퓨터 프로그램 물건은 패키징 재료들을 포함할 수 있다.
개시되는 양상들의 전술한 설명은 당업자가 본 개시물을 실시하거나 이용하게 하도록 제공된다. 이러한 양상들에 대한 다양한 수정들이 당업자에게는 명백할 것이고 본 명세서에서 정의되는 일반적인 원리들은 본 개시물의 범위를 벗어남이 없이 다른 양상들에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 개시물은 본 명세서에 도시된 양상들에만 제한되는 것은 아니며 본 명세서에 개시되는 신규한 특징들 및 원리들에 일치하여 최광의로 해석되도록 의도된다.

Claims (86)

  1. 무선 통신의 방법으로서,
    제1 노드에 의해, 펄스들의 제1 세트를 전송하는 단계;
    상기 제1 노드에서, 펄스들의 제2 세트를 수신하는 단계 ― 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스가 전송된 이후에 그리고 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스가 전송되기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스가 수신됨 ―; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부 및 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 노드와 제2 노드 사이의 거리를 결정하는 단계
    를 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들의 적어도 일부가 상기 제2 세트의 펄스들의 적어도 일부와 시간적으로 인터리빙되도록, 상기 펄스들의 제1 세트에 대한 전송 시간들 및 상기 펄스들의 제2 세트에 대한 수신 시간들을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 노드는 상기 결정된 전송 시간들 및 수신 시간들에 기초하여 상기 제1 세트의 주어진 펄스를 전송하는 것과 상기 제2 세트의 주어진 펄스를 수신하는 것 사이에서 교대하는(alternate),
    무선 통신의 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 메시지를 전송하기 이전에 상기 제1 노드가 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 메시지의 적어도 일부를 수신하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 노드는, 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위해 상기 제2 노드에 대해 상기 펄스들의 제1 세트를 전송하는 동안 상기 펄스들의 제2 세트에 기초하여 레인징 가설 테스팅을 수행하는,
    무선 통신의 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 노드는 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 레인징 프리앰블을 수신하는 동안 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 레인징 프리앰블을 전송하는,
    무선 통신의 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 노드는 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 프리앰블을 전송하기 이전에 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 프리앰블의 적어도 일부를 수신하고; 그리고
    상기 거리의 결정은 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 레인징 프리앰블 및 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 프리앰블에 추가로 기초하는,
    무선 통신의 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 거리의 결정은:
    상기 펄스들의 제1 세트의 전송과 연관되는 제1 타임스탬프 및 상기 펄스들의 제2 세트의 수신과 연관되는 제2 타임스탬프에 기초하여 시간 기간(time of period)을 결정하는 것; 그리고
    상기 시간 기간으로부터 정의된 지연 기간을 차감하는 것
    을 더 포함하고,
    상기 정의된 지연 기간은 상기 제2 노드가 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 타이밍 표시를 수신한 이후에 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 타이밍 표시를 전송할 시간을 특정하는,
    무선 통신의 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 듀레이션 시간과 대략 동일한,
    무선 통신의 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 인덱스에 의해 특정되는,
    무선 통신의 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 거리의 결정은 상기 펄스들의 제2 세트의 리딩 에지를 결정하는 것을 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 노드는 획득 메시지를 전송한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 펄스들의 제1 세트를 전송하는,
    무선 통신의 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 메시지에 대한 전송 타이밍을 수립하기 위해서 상기 제2 노드와 통신하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들 각각은 4 나노초 또는 그 미만의 펄스 듀레이션을 갖는,
    무선 통신의 방법.
  15. 무선 통신을 위한 장치로서,
    펄스들의 제1 세트를 전송하도록 구성되는 전송기;
    펄스들의 제2 세트를 수신하도록 구성되고, 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송한 이후에 그리고 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 전송하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신하도록 추가로 구성되는 수신기; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부와 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 장치와 노드 사이의 거리를 결정하도록 구성되는 거리 결정기
    를 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들의 적어도 일부가 상기 제2 세트의 펄스들의 적어도 일부와 시간적으로 인터리빙되도록, 상기 펄스들의 제1 세트에 대한 전송 시간들 및 상기 펄스들의 제2 세트에 대한 수신 시간들을 결정하도록 구성되는 통신 컨트롤러를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전송기 및 상기 수신기는, 상기 결정된 전송 시간들 및 수신 시간들에 기초하여 상기 제1 세트의 주어진 펄스를 전송하는 것과 상기 제2 세트의 주어진 펄스를 수신하는 것 사이에서 교대하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 거리 결정기는, 상기 전송기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 메시지를 전송하기 이전에 상기 수신기가 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 메시지의 적어도 일부를 수신하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 전송기가 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위해 상기 노드에 대해 상기 펄스들의 제1 세트를 전송하는 동안에 상기 펄스들의 제2 세트에 기초하여 레인징 가설 테스팅을 수행하도록 구성되는 가설 프로세서를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 거리 결정기는, 상기 수신기가 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 레인징 프리앰블을 수신하는 동안 상기 전송기가 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 레인징 프리앰블을 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 거리 결정기는:
    상기 전송기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 프리앰블을 전송하기 이전에 상기 수신기가 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 프리앰블의 적어도 일부를 수신하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하고; 그리고
    상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 레인징 프리앰블 및 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 프리앰블에 기초하여 상기 거리를 결정하도록
    추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 거리 결정기는:
    상기 펄스들의 제1 세트의 전송과 연관되는 제1 타임스탬프 및 상기 펄스들의 제2 세트의 수신과 연관되는 제2 타임스탬프에 기초하여 일 시간 기간을 결정하고; 그리고
    상기 시간 기간으로부터 정의된 지연 기간을 차감함으로써
    상기 거리를 결정하도록 추가로 구성되고,
    상기 정의된 지연 기간은 상기 노드가 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 타이밍 표시를 수신한 이후에 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 타이밍 표시를 전송할 시간을 특정하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 듀레이션 시간과 대략 동일한,
    무선 통신을 위한 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 인덱스에 의해 특정되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 거리 결정기는 상기 펄스들의 제2 세트의 리딩 에지를 결정함으로써 상기 거리를 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 거리 결정기는, 상기 전송기가 획득 메시지를 전송한 이후에 상기 전송기가 정의된 지연 기간에 상기 펄스들의 제1 세트를 전송하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  27. 제15항에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 메시지에 대한 전송 타이밍을 수립하기 위해서 상기 노드와 통신하도록 구성되는 통신 컨트롤러를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  28. 제15항에 있어서 ,
    상기 제1 세트의 펄스들 각각은 4 나노초 또는 그 미만의 펄스 듀레이션을 갖는,
    무선 통신을 위한 장치.
  29. 무선 통신을 위한 장치로서,
    펄스들의 제1 세트를 전송하기 위한 수단;
    펄스들의 제2 세트를 수신하기 위한 수단 ― 상기 수신하기 위한 수단은, 상기 전송하기 위한 수단이 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송한 이후에 그리고 상기 전송하기 위한 수단이 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 전송하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신하도록 구성됨 ―; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부와 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 장치와 노드 사이의 거리를 결정하기 위한 수단
    을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들의 적어도 일부가 상기 제2 세트의 펄스들의 적어도 일부와 시간적으로 인터리빙되도록, 상기 펄스들의 제1 세트에 대한 전송 시간들 및 상기 펄스들의 제2 세트에 대한 수신 시간들을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 전송하기 위한 수단 및 상기 수신하기 위한 수단은, 상기 결정된 전송 시간들 및 수신 시간들에 기초하여 상기 제1 세트의 주어진 펄스를 전송하는 것과 상기 제2 세트의 주어진 펄스를 수신하는 것 사이에서 교대하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 전송하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 메시지를 전송하기 이전에 상기 수신하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 메시지의 적어도 일부를 수신하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 전송하기 위한 수단이 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위해 상기 노드에 대해 상기 펄스들의 제1 세트를 전송하는 동안에 상기 펄스들의 제2 세트에 기초하여 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 수신하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 레인징 프리앰블을 수신하는 동안 상기 전송하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 레인징 프리앰블을 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  35. 제29항에 있어서 ,
    상기 결정하기 위한 수단은:
    상기 전송하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 프리앰블을 전송하기 이전에 상기 수신하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 프리앰블의 적어도 일부를 수신하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하고; 그리고
    상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 레인징 프리앰블 및 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 프리앰블에 기초하여 상기 거리를 결정하도록
    구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  36. 제29항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은:
    상기 펄스들의 제1 세트의 전송과 연관되는 제1 타임스탬프 및 상기 펄스들의 제2 세트의 수신과 연관되는 제2 타임스탬프에 기초하여 일 시간 기간을 결정하고; 그리고
    상기 시간 기간으로부터 정의된 지연 기간을 차감함으로써
    상기 거리를 결정하도록 추가로 구성되고,
    상기 정의된 지연 기간은 상기 노드가 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 타이밍 표시를 수신한 이후에 상기 펄스들의 제2 세트를 통해 타이밍 표시를 전송할 시간을 특정하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 듀레이션 시간과 대략 동일한,
    무선 통신을 위한 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 인덱스에 의해 특정되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  39. 제29항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은 상기 펄스들의 제2 세트의 리딩 에지를 결정함으로써 상기 거리를 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  40. 제29항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 전송하기 위한 수단이 획득 메시지를 전송한 이후에 상기 전송하기 위한 수단이 정의된 지연 기간에 상기 펄스들의 제1 세트를 전송하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  41. 제29항에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 메시지에 대한 전송 타이밍을 수립하기 위해서 상기 노드와 통신하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  42. 제29항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들 각각은 4 나노초 또는 그 미만의 펄스 듀레이션을 갖는,
    무선 통신을 위한 장치.
  43. 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터-프로그램 물건은 코드들로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하고,
    상기 코드들은:
    제1 노드에서, 펄스들의 제1 세트를 전송하고;
    상기 제1 노드에서, 펄스들의 제2 세트를 수신하며 ― 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스가 전송된 이후에 그리고 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스가 전송되기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스가 수신됨 ―; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부 및 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 제1 노드와 제2 노드 사이의 거리를 결정하도록
    실행가능한,
    컴퓨터-프로그램 물건.
  44. 헤드셋으로서,
    펄스들의 제1 세트를 전송하도록 구성되는 전송기;
    펄스들의 제2 세트를 수신하도록 구성되고, 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송한 이후에 그리고 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 전송하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신하도록 추가로 구성되는 수신기; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부와 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 헤드셋과 노드 사이의 거리를 결정하도록 구성되는 거리 결정기; 및
    상기 결정된 거리에 기초하여 표시를 제공하도록 구성되는 트랜스듀서
    를 포함하는,
    헤드셋.
  45. 시계(watch)로서,
    펄스들의 제1 세트를 전송하도록 구성되는 전송기;
    펄스들의 제2 세트를 수신하도록 구성되고, 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송한 이후에 그리고 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 전송하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신하도록 추가로 구성되는 수신기; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부와 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 시계와 노드 사이의 거리를 결정하도록 구성되는 거리 결정기; 및
    상기 결정된 거리에 기초하여 표시를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스
    를 포함하는,
    시계.
  46. 센싱 디바이스로서,
    펄스들의 제1 세트를 전송하도록 구성되는 전송기;
    펄스들의 제2 세트를 수신하도록 구성되고, 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송한 이후에 그리고 상기 전송기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 전송하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신하도록 추가로 구성되는 수신기; 및
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부와 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부에 기초하여 상기 센싱 디바이스와 노드 사이의 거리를 결정하도록 구성되는 거리 결정기; 및
    상기 전송기를 통해 전송될 데이터를 제공하도록 구성되는 센서
    를 포함하는,
    센싱 디바이스.
  47. 무선 통신의 방법으로서,
    제1 노드에서, 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제1 세트를 수신하는 단계;
    상기 제1 노드에 의해, 상기 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제2 세트를 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스가 수신된 이후에 그리고 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신되기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스가 전송되고,
    상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함하며, 그리고
    상기 타임스탬프된 펄스는 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시의 수신 이후에 정의된 지연 기간에 전송되는,
    무선 통신의 방법.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들의 적어도 일부가 상기 제2 세트의 펄스들의 적어도 일부와 시간적으로 인터리빙되도록, 상기 펄스들의 제2 세트에 대한 전송 시간들 및 상기 펄스들의 제1 세트에 대한 수신 시간들을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 제1 노드는 상기 결정된 전송 시간들 및 수신 시간들의 결과로서 상기 제1 세트의 주어진 펄스를 수신하는 것과 상기 제2 세트의 주어진 펄스를 전송하는 것 사이에서 교대하는,
    무선 통신의 방법.
  50. 제47항에 있어서,
    상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 메시지를 수신하기 이전에 상기 제1 노드가 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 메시지의 적어도 일부를 전송하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  51. 제47항에 있어서,
    상기 제1 노드는, 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위해 상기 제2 노드에 대해 상기 펄스들의 제2 세트를 전송하는 동안 상기 펄스들의 제1 세트에 기초하여 레인징 가설 테스팅을 수행하는,
    무선 통신의 방법.
  52. 제47항에 있어서,
    상기 제1 노드는 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 다른 레인징 프리앰블을 수신하는 동안 레인징 프리앰블을 전송하는,
    무선 통신의 방법.
  53. 제47항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 듀레이션 시간과 대략 동일한,
    무선 통신의 방법.
  54. 제47항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 인덱스에 의해 특정되는,
    무선 통신의 방법.
  55. 제47항에 있어서,
    상기 타임스탬프된 펄스는 상기 타이밍 표시의 리딩 에지의 수신 이후에 상기 정의된 지연 기간에 전송되는,
    무선 통신의 방법.
  56. 제47항에 있어서,
    상기 제1 노드는 획득 메시지를 전송한 이후에 정의된 시간 기간에 상기 펄스들의 제2 세트를 전송하는,
    무선 통신의 방법.
  57. 제47항에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 메시지에 대한 전송 타이밍을 수립하기 위해서 상기 제2 노드와 통신하는 단계를 더 포함하는,
    무선 통신의 방법.
  58. 제47항에 있어서,
    상기 제2 세트의 펄스들 각각은 4 나노초 또는 그 미만의 펄스 듀레이션을 갖는,
    무선 통신의 방법.
  59. 무선 통신을 위한 장치로서,
    레인징 동작과 관련되는 펄스들의 제1 세트를 수신하도록 구성되는 수신기;
    상기 레인징 동작과 관련되는 펄스들의 제2 세트를 전송하도록 구성되는 전송기 ― 상기 전송기는 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신한 이후에 그리고 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송하도록 추가로 구성되고, 상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함함 ―;
    상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는 타임스탬프 프로세서
    를 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  60. 제59항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들 중 적어도 일부가 상기 제2 세트의 펄스들 중 적어도 일부와 시간적으로 인터리빙되도록, 상기 펄스들의 제2 세트에 대한 전송 시간들 및 상기 펄스들의 제1 세트에 대한 수신 시간들을 결정하도록 구성되는 통신 컨트롤러를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 전송기 및 상기 수신기는, 상기 결정된 전송 시간들 및 수신 시간들에 기초하여 상기 제1 세트의 주어진 펄스를 수신하는 것과 상기 제2 세트의 주어진 펄스를 전송하는 것 사이에서 교대하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  62. 제59항에 있어서,
    상기 타임스탬프 프로세서는, 상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 메시지를 수신하기 이전에 상기 전송기가 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 메시지의 적어도 일부를 전송하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  63. 제59항에 있어서,
    상기 전송기가 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위해 노드에 대해 상기 펄스들의 제2 세트를 전송하는 동안 상기 펄스들의 제1 세트에 기초하여 레인징 가설 테스팅을 수행하도록 구성되는 가설 프로세서를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  64. 제59항에 있어서,
    상기 타임스탬프 프로세서는, 상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 다른 레인징 프리앰블을 수신하는 동안 상기 전송기가 레인징 프리앰블을 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  65. 제59항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 듀레이션 시간과 대략 동일한,
    무선 통신을 위한 장치.
  66. 제59항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 인덱스에 의해 특정되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  67. 제59항에 있어서,
    상기 타임스탬프 프로세서는, 상기 수신기가 상기 타이밍 표시의 리딩 에지를 수신한 이후에 상기 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  68. 제59항에 있어서,
    상기 타임스탬프 프로세서는, 상기 전송기가 획득 메시지를 전송한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 펄스들의 제2 세트를 전송하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  69. 제59항에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 메시지에 대한 전송 타이밍을 수립하기 위해서 노드와 통신하도록 구성되는 통신 컨트롤러를 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  70. 제59항에 있어서,
    상기 제2 세트의 펄스들 각각은 4 나노초 또는 그 미만의 펄스 듀레이션을 갖는,
    무선 통신을 위한 장치.
  71. 무선 통신을 위한 장치로서,
    레인징 동작과 관련되는 펄스들의 제1 세트를 수신하기 위한 수단;
    상기 레인징 동작과 관련되는 펄스들의 제2 세트를 전송하기 위한 수단 ― 상기 전송하기 위한 수단은 상기 수신하기 위한 수단이 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신한 이후에 그리고 상기 수신하기 위한 수단이 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신하기 이전에 상기 제2 세트 중 적어도 하나의 펄스를 전송하도록 추가로 구성되고, 상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함함 ―;
    상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하기 위한 수단
    을 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  72. 제71항에 있어서,
    상기 제1 세트의 펄스들의 적어도 일부가 상기 제2 세트의 펄스들의 적어도 일부와 시간적으로 인터리빙되도록, 상기 펄스들의 제2 세트에 대한 전송 시간들 및 상기 펄스들의 제1 세트에 대한 수신 시간들을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 전송하기 위한 수단 및 상기 수신하기 위한 수단은, 상기 결정된 전송 시간들 및 수신 시간들에 기초하여 상기 제1 세트의 주어진 펄스를 수신하는 것과 상기 제2 세트의 주어진 펄스를 전송하는 것 사이에서 교대하도록 추가로 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  74. 제71항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 수신하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 전체 레인징 메시지를 수신하기 이전에 상기 전송하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제2 세트와 연관되는 레인징 메시지의 적어도 일부를 전송하도록 레인징 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  75. 제71항에 있어서,
    상기 전송하기 위한 수단이 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위해 노드에 대해 상기 펄스들의 제2 세트를 전송하는 동안 상기 펄스들의 제1 세트에 기초하여 레인징 가설 테스팅을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  76. 제71항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 수신하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제1 세트를 통해 다른 레인징 프리앰블을 수신하는 동안 상기 전송하기 위한 수단이 레인징 프리앰블을 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  77. 제71항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 듀레이션 시간과 대략 동일한,
    무선 통신을 위한 장치.
  78. 제71항에 있어서,
    상기 정의된 지연 기간은 심볼 인덱스에 의해 특정되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  79. 제71항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 수신하기 위한 수단이 상기 타이밍 표시의 리딩 에지를 수신한 이후에 상기 정의된 지연 기간에 상기 전송하기 위한 수단이 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  80. 제71항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 상기 전송하기 위한 수단이 획득 메시지를 전송한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송하기 위한 수단이 상기 펄스들의 제2 세트를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는,
    무선 통신을 위한 장치.
  81. 제71항에 있어서,
    적어도 하나의 레인징 메시지에 대한 전송 타이밍을 수립하기 위해서 노드와 통신하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 통신을 위한 장치.
  82. 제71항에 있어서,
    상기 제2 세트의 펄스들 각각은 4 나노초 또는 그 미만의 펄스 듀레이션을 갖는,
    무선 통신을 위한 장치.
  83. 무선 통신을 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터-프로그램 물건은 코드들로 인코딩되는 컴퓨터-판독가능한 매체를 포함하고,
    상기 코드들은:
    제1 노드에서, 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제1 세트를 수신하고;
    상기 제1 노드에서, 상기 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제2 세트를 전송하며 ― 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스가 수신된 이후에 그리고 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신되기 이전에 상기 제2 세트의 적어도 하나의 펄스가 전송되고, 그리고 상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함함 ―; 그리고
    상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록
    실행가능한,
    컴퓨터-프로그램 물건.
  84. 헤드셋으로서,
    레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제1 세트를 수신하도록 구성되는 수신기;
    상기 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제2 세트를 전송하도록 구성되는 전송기 ― 상기 전송기는 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신한 이후에 그리고 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신하기 이전에 상기 제2 세트의 적어도 하나의 펄스를 전송하도록 추가로 구성되고, 그리고 상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함함 ―; 그리고
    상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는 타임스탬프 프로세서; 및
    상기 수신기를 통해 수신되는 데이터에 기초하여 오디오 출력을 제공하도록 구성되는 트랜스듀서
    를 포함하는,
    헤드셋.
  85. 시계로서,
    레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제1 세트를 수신하도록 구성되는 수신기;
    상기 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제2 세트를 전송하도록 구성되는 전송기 ― 상기 전송기는 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신한 이후에 그리고 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신하기 이전에 상기 제2 세트의 적어도 하나의 펄스를 전송하도록 추가로 구성되고, 그리고 상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함함 ―; 그리고
    상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는 타임스탬프 프로세서; 및
    상기 수신기를 통해 수신되는 데이터에 기초하여 표시를 제공하도록 구성되는 사용자 인터페이스
    를 포함하는,
    시계.
  86. 센싱 디바이스로서,
    레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제1 세트를 수신하도록 구성되는 수신기;
    상기 레인징 동작과 연관되는 펄스들의 제2 세트를 전송하도록 구성되는 전송기 ― 상기 전송기는 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 펄스를 수신한 이후에 그리고 상기 수신기가 상기 제1 세트 중 적어도 하나의 다른 펄스를 수신하기 이전에 상기 제2 세트의 적어도 하나의 펄스를 전송하도록 추가로 구성되고, 그리고 상기 펄스들의 제2 세트는 타임스탬프된 펄스를 포함함 ―; 그리고
    상기 수신기가 상기 펄스들의 제1 세트와 연관되는 타이밍 표시를 수신한 이후에 정의된 지연 기간에 상기 전송기가 상기 타임스탬프된 펄스를 전송하도록 타임스탬프 메시지 타이밍을 결정하도록 구성되는 타임스탬프 프로세서; 및
    상기 전송기를 통해 전송될 데이터를 제공하도록 구성되는 센서
    를 포함하는,
    센싱 디바이스.





KR1020117006456A 2008-08-20 2009-08-20 펄스-간 전송 및 수신을 이용한 양방향 레인징 KR101231692B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9032908P 2008-08-20 2008-08-20
US61/090,329 2008-08-20
US12/402,420 US8184038B2 (en) 2008-08-20 2009-03-11 Two-way ranging with inter-pulse transmission and reception
US12/402,420 2009-03-11
PCT/US2009/054519 WO2010022273A1 (en) 2008-08-20 2009-08-20 Two-way ranging with inter-pulse transmission and reception

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110081951A true KR20110081951A (ko) 2011-07-15
KR101231692B1 KR101231692B1 (ko) 2013-02-08

Family

ID=41695855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117006456A KR101231692B1 (ko) 2008-08-20 2009-08-20 펄스-간 전송 및 수신을 이용한 양방향 레인징

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8184038B2 (ko)
EP (1) EP2329292A1 (ko)
JP (1) JP5749167B2 (ko)
KR (1) KR101231692B1 (ko)
CN (1) CN102124369B (ko)
TW (1) TW201014214A (ko)
WO (1) WO2010022273A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180004092A (ko) * 2015-05-12 2018-01-10 데카웨이브 리미티드 울트라와이드 대역 통신 시스템에서 비대칭적 이중 양방향 레인징
WO2020032763A1 (ko) * 2018-08-10 2020-02-13 엘지전자 주식회사 무선통신시스템에서 앵커 노드가 송신 타이밍을 조정하는 방법 및 장치

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8184038B2 (en) * 2008-08-20 2012-05-22 Qualcomm Incorporated Two-way ranging with inter-pulse transmission and reception
US20100081389A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Jennic Ltd. Method and apparatus for determining propagation delay
GB0913367D0 (en) * 2009-07-31 2009-09-16 Omnisense Ltd Positioning systems
US8233457B1 (en) * 2009-09-03 2012-07-31 Qualcomm Atheros, Inc. Synchronization-free station locator in wireless network
US8467309B2 (en) * 2009-12-23 2013-06-18 Verizon Patent And Licensing Inc. Packet based location provisioning in wireless networks
US20110159817A1 (en) * 2009-12-29 2011-06-30 Pirelli Tyre S.P.A. Method and system for managing communications between sensor devices included in a tyre and a sensor coordinator device
US8675539B1 (en) 2010-05-07 2014-03-18 Qualcomm Incorporated Management-packet communication of GPS satellite positions
US8681741B1 (en) 2010-05-07 2014-03-25 Qualcomm Incorporated Autonomous hybrid WLAN/GPS location self-awareness
US8743699B1 (en) 2010-05-07 2014-06-03 Qualcomm Incorporated RFID tag assisted GPS receiver system
US8837307B2 (en) * 2010-05-26 2014-09-16 Qualcomm Incorporated Two-way ranging messaging scheme
US8812063B2 (en) * 2010-05-26 2014-08-19 Qualcomm Incorporated Signal characteristic-based leading edge detection
US8879407B2 (en) * 2010-05-26 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Two-way ranging messaging scheme
US8886148B2 (en) 2010-05-26 2014-11-11 Qualcomm Incorporated Signal based gain control
US8831141B2 (en) * 2010-06-25 2014-09-09 Qualcomm Incorporated Leading edge detection
US20120052809A1 (en) * 2010-09-01 2012-03-01 Shiquan Wu Two parts smart phone
US20120220233A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Qualcomm Incorporated Ranging with body motion capture
WO2012129723A1 (en) * 2011-03-30 2012-10-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and arrangements in a wireless communication system
DE102012103085B4 (de) * 2011-04-12 2023-02-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Radarvorrichtung
KR101836427B1 (ko) * 2011-04-29 2018-03-09 오소트론 주식회사 거리 측정 방법 및 장치와, 측위 방법
US9504909B2 (en) 2011-05-05 2016-11-29 Qualcomm Incorporated Method and apparatus of proximity and stunt recording for outdoor gaming
US20130044612A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Olaf J. Hirsch Autonomous wi-fi based ranging device
US9322926B2 (en) * 2012-03-30 2016-04-26 Qualcomm Technologies International, Ltd. Method and apparatus for synchronization and precise time computation for GNSS receivers
CN103546961A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 西安秦码软件科技有限公司 基于toa与tdoa的精确定位和跟踪算法
US9235241B2 (en) 2012-07-29 2016-01-12 Qualcomm Incorporated Anatomical gestures detection system using radio signals
US20140077998A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 Yuval Amizur Supplemental location-related information transmit in unassociated wireless states
JP6526379B2 (ja) * 2012-12-04 2019-06-05 株式会社日立国際電気 無線通信システム
US9154971B2 (en) * 2012-12-10 2015-10-06 Qualcomm Incorporated Methods and systems for enhanced round trip time (RTT) exchange
US20140301375A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Ashraf Nusairat Timing advance method for synchronized wifi network
US9131509B2 (en) * 2013-04-05 2015-09-08 Cambium Networks Limited Mechanism for group polling without precise timing
US9285388B2 (en) * 2013-04-12 2016-03-15 International Business Machines Corporation Analysis of pedestrian congestion
US10437658B2 (en) 2013-06-06 2019-10-08 Zebra Technologies Corporation Method, apparatus, and computer program product for collecting and displaying sporting event data based on real time data for proximity and movement of objects
US10609762B2 (en) 2013-06-06 2020-03-31 Zebra Technologies Corporation Method, apparatus, and computer program product improving backhaul of sensor and other data to real time location system network
US9715005B2 (en) 2013-06-06 2017-07-25 Zih Corp. Method, apparatus, and computer program product improving real time location systems with multiple location technologies
US20140361890A1 (en) 2013-06-06 2014-12-11 Zih Corp. Method, apparatus, and computer program product for alert generation using health, fitness, operation, or performance of individuals
US11423464B2 (en) 2013-06-06 2022-08-23 Zebra Technologies Corporation Method, apparatus, and computer program product for enhancement of fan experience based on location data
US9699278B2 (en) 2013-06-06 2017-07-04 Zih Corp. Modular location tag for a real time location system network
US9517417B2 (en) 2013-06-06 2016-12-13 Zih Corp. Method, apparatus, and computer program product for performance analytics determining participant statistical data and game status data
US8982935B2 (en) * 2013-07-25 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for ranging using round-trip time by broadcasting in a network
US9020442B1 (en) * 2013-10-10 2015-04-28 Dizic Co., Ltd. Ranging method, ranging device, location device and location method
WO2015186044A1 (en) * 2014-06-05 2015-12-10 Zih Corp. Receiver processor for adaptive windowing and high-resolution toa determination in a multiple receiver target location system
US20150375083A1 (en) 2014-06-05 2015-12-31 Zih Corp. Method, Apparatus, And Computer Program Product For Enhancement Of Event Visualizations Based On Location Data
GB2542298B (en) 2014-06-05 2021-01-20 Zebra Tech Corp Method for iterative target location in a multiple receiver target location system
DE112015002651B4 (de) 2014-06-05 2023-02-16 Zebra Technologies Corporation Systeme, Vorrichtung und Verfahren zur Ratenvariablen Ultrabreitbandkommunikation
US9626616B2 (en) 2014-06-05 2017-04-18 Zih Corp. Low-profile real-time location system tag
US9661455B2 (en) 2014-06-05 2017-05-23 Zih Corp. Method, apparatus, and computer program product for real time location system referencing in physically and radio frequency challenged environments
US9668164B2 (en) 2014-06-05 2017-05-30 Zih Corp. Receiver processor for bandwidth management of a multiple receiver real-time location system (RTLS)
CN113050031A (zh) 2014-06-06 2021-06-29 斑马技术公司 改进利用多个位置技术的实时位置系统的方法、装置和计算机程序产品
US9759803B2 (en) 2014-06-06 2017-09-12 Zih Corp. Method, apparatus, and computer program product for employing a spatial association model in a real time location system
JP6334311B2 (ja) * 2014-08-08 2018-05-30 株式会社東海理化電機製作所 距離測定システム
DE102014111589A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-18 Sick Ag Verfahren zur simultanen datenübertragung und abstandsmessung
DE102015221829C5 (de) * 2015-11-06 2021-03-18 Pepperl + Fuchs Gmbh Fördereinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Fördereinrichtung
DE102015221836A1 (de) 2015-11-06 2017-05-11 Pepperl + Fuchs Gmbh Fördereinrichtung
DE102015221838B4 (de) 2015-11-06 2018-03-15 Pepperl + Fuchs Gmbh Fördereinrichtung
US10091731B2 (en) 2016-02-05 2018-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for detecting packet
KR102198492B1 (ko) * 2016-05-12 2021-01-06 로오스마운트인코오포레이티드 위치 결정 시스템
DE102017207830A1 (de) * 2017-03-27 2018-09-27 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Distanz
DE102018100632A1 (de) * 2017-10-11 2019-04-11 Symeo Gmbh Radar-Verfahren und -System zur Bestimmung der Winkellage, des Ortes und/oder der, insbesondere vektoriellen, Geschwindigkeit eines Zieles
US10573104B2 (en) * 2018-06-29 2020-02-25 Robert Bosch Gmbh Ultra-wideband based vehicle access system and communication protocol for localization of a target device
CN108964867B (zh) * 2018-09-28 2021-11-02 四川中电昆辰科技有限公司 一种测距方法及测距系统
US11493621B2 (en) 2018-11-09 2022-11-08 Apple Inc. Secure multicast/broadcast ranging
US10908274B2 (en) * 2019-01-11 2021-02-02 Samsung Electronics Co... Ltd. Framework and methods to acknowledge the ranging configuration for IEEE 802.15.4Z
US20230258789A1 (en) * 2020-07-16 2023-08-17 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. Ranging method in synchronization system, device and readable storage medium
CN112558060B (zh) * 2020-11-12 2024-05-10 深圳市汇顶科技股份有限公司 测距方法、系统、芯片、电子设备和可读存储介质
EP4155753A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-29 Nxp B.V. An ultra-wideband receiver module and synchronization thereof
JP7347553B2 (ja) * 2022-01-12 2023-09-20 日本電気株式会社 レーザ測距装置、方法、プログラム

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0676650B1 (de) * 1994-04-06 2002-01-30 EADS Deutschland Gmbh Verfahren zur Entfernungsmessung mit Hilfe einer Funkstrecke und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE4421349A1 (de) 1994-04-06 1995-10-12 Daimler Benz Aerospace Ag Verfahren zur Entfernungsmessung mit Hilfe einer Funkstrecke und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US7764231B1 (en) * 1996-09-09 2010-07-27 Tracbeam Llc Wireless location using multiple mobile station location techniques
US20040198386A1 (en) * 2002-01-16 2004-10-07 Dupray Dennis J. Applications for a wireless location gateway
US7103365B2 (en) * 2001-02-21 2006-09-05 International Business Machines Corporation System and method for locating an alternate communication mechanism in case of a failure of a wireless communication device
WO2003077432A2 (en) 2002-03-08 2003-09-18 Xtremespectrum, Inc. Method for performing ranging functions in an uwb system
GB0227503D0 (en) * 2002-11-26 2002-12-31 Koninkl Philips Electronics Nv Devices,systems and methods for obtaining timing information and ranging
US7203500B2 (en) * 2003-08-01 2007-04-10 Intel Corporation Apparatus and associated methods for precision ranging measurements in a wireless communication environment
US7312752B2 (en) * 2003-10-22 2007-12-25 Awarepoint Corporation Wireless position location and tracking system
EP1766516B1 (en) * 2004-06-24 2016-01-06 Freestyle Technology Pty Ltd An alert device
GB0426446D0 (en) * 2004-12-02 2005-01-05 Koninkl Philips Electronics Nv Measuring the distance between devices
FR2880508A1 (fr) * 2005-01-03 2006-07-07 France Telecom Procede de mesure d'une distance entre deux equipements de radiocommunication, et equipement adapte pour mettre en oeuvre un tel procede
GB0500460D0 (en) * 2005-01-11 2005-02-16 Koninkl Philips Electronics Nv Time of flight
JP4814324B2 (ja) * 2005-08-09 2011-11-16 ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド 秘匿uwb測距のためのデバイス、方法及びプロトコル
US20070249288A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-25 Kamran Moallemi Distance-based security
US8552903B2 (en) * 2006-04-18 2013-10-08 Qualcomm Incorporated Verified distance ranging
US7423576B2 (en) * 2006-07-24 2008-09-09 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. System and method for radar tracking using communications packets
US8014425B2 (en) * 2006-11-16 2011-09-06 Qualcomm Incorporated Multiple access techniques for a wireless communiation medium
US7463194B1 (en) * 2007-05-16 2008-12-09 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for reducing radio ranging errors due to clock frequency offsets
US7966660B2 (en) * 2007-05-23 2011-06-21 Honeywell International Inc. Apparatus and method for deploying a wireless network intrusion detection system to resource-constrained devices
US7969963B2 (en) * 2007-12-19 2011-06-28 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for estimating relative clock frequency offsets to improve radio ranging errors
US8184038B2 (en) * 2008-08-20 2012-05-22 Qualcomm Incorporated Two-way ranging with inter-pulse transmission and reception
US9125153B2 (en) * 2008-11-25 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for two-way ranging
US8165150B2 (en) * 2008-12-17 2012-04-24 Avaya Inc. Method and system for wireless LAN-based indoor position location
US20100201573A1 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Michael George Lamming Ranging transceiver based activity monitoring system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180004092A (ko) * 2015-05-12 2018-01-10 데카웨이브 리미티드 울트라와이드 대역 통신 시스템에서 비대칭적 이중 양방향 레인징
WO2020032763A1 (ko) * 2018-08-10 2020-02-13 엘지전자 주식회사 무선통신시스템에서 앵커 노드가 송신 타이밍을 조정하는 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN102124369A (zh) 2011-07-13
US8184038B2 (en) 2012-05-22
CN102124369B (zh) 2013-05-22
EP2329292A1 (en) 2011-06-08
KR101231692B1 (ko) 2013-02-08
JP5749167B2 (ja) 2015-07-15
TW201014214A (en) 2010-04-01
US20100045508A1 (en) 2010-02-25
WO2010022273A1 (en) 2010-02-25
JP2012500971A (ja) 2012-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101231692B1 (ko) 펄스-간 전송 및 수신을 이용한 양방향 레인징
KR101520775B1 (ko) 양방향 레인징 메시징 방식
US8831141B2 (en) Leading edge detection
US8879407B2 (en) Two-way ranging messaging scheme
TWI358206B (en) Detection and reduction of periodic jamming signal
US7529551B2 (en) Ranging and positioning system, ranging and positioning method, and radio communication apparatus
EP1455461A1 (en) Method for processing ultra wide band signals in wireless system, and corresponding device
US20140009340A1 (en) Asymmetric ranging processing
KR100758271B1 (ko) 카오스 초광대역 무선 통신 방식을 이용한 거리 측정 장치및 그 방법
US20110294450A1 (en) Signal characteristic-based leading edge detection
JPWO2009048094A1 (ja) 無線通信システム、基地局間同期方法および基地局
JP5650285B2 (ja) 受信データ値の決定
JP6033174B2 (ja) 距離推定システム
US11728943B2 (en) Methods and apparatuses for communicating position reference signals
US10495744B2 (en) Method, a system, a transponder, and a position detection apparatus for a precise measurement of a position
JP2012217163A (ja) 送信機から少なくとも1つのウルトラワイドバンド(uwb)受信機に送信された信号の合成方法、および同方法の実施装置
CN115037326A (zh) 通信装置和操作方法
JP2005516464A (ja) 改良された時間追跡ループ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161229

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171228

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee