KR20140021728A - 동기식 전송 방법들 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 시스템에서 사용하기 위한 방법들 및 장치가 개시되며, 여기서 패킷 전송의 개시는 하위 계층 자원 경쟁 메커니즘들, 예를 들어, 802.11 캐리어 감지 및/또는 전송 백-오프 타이밍 메커니즘에 의해 제공되는 것을 넘어서는 경쟁 및 가능한 충돌들을 감소시키는 방식으로 제어 실제 패킷 전송에 따라 제약된다. 패킷 전송 개시 상의 상위 레벨, 예를 들어, MAC 제약들을 통해, 캐리어 감지를 사용하는 에어 인터페이스가, 작은 패킷들, 예를 들어, 최대 허용된 전송 시간의 일부분에서 전송될 수 있는 패킷들이 주기적 도는 반주기적 기반으로 전송되는 애플리케이션들에서 충돌들 및 간섭을 감소시키는 방식으로 사용되고 제어될 수 있다. 방법들은 많은 경우들에서 이러한 시스템들에서의 작은 패킷들이 주기적 또는 반-주기적 기반으로 전송되도록 허용한다.

Description

동기식 전송 방법들 및 장치{SYNCHRONOUS TRANSMISSION METHODS AND APPARATUS}
본 출원은 "METHODS AND APPARATUS FOR FACILITATING CHANNEL ACCESS IN A COMMUNICATION SYSTEM"라는 명칭으로 2011년 7월 7일에 출원된 가특허 출원 번호 제61/505,465호의 출원일의 이익을 주장하고, "SYNCHRONOUS TRANSMISSION METHODS AND APPARATUS"라는 명칭으로 2011년 7월 7일에 출원된 가특허 출원 번호 제61/505,468호의 출원일의 이익을 주장하며, 이들 모두는 본 출원의 양수인에게 양도되고, 이에 의해 이들 모두는 그 전체가 인용에 의해 본원에 명백하게 포함된다.
본 출원은 랜덤화된 백-오프 및/또는 캐리어 감지를 사용할 수 있는, 통신 시스템에서, 예를 들어, 애드 혹 또는 다른 시스템에서, 전송들을 동기화하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
다양한 통신 시스템들에서, 캐리어 감지는 단독으로 또는 랜덤화된 백-오프 전송 시간 기술과 함께 언제 디바이스가 물리적 통신 채널을 통해 전송할지를 결정하기 위해 사용된다.
예를 들어, 802.11 기반 시스템들을 고려하자. 통상적인 802.11 기반 시스템에서, 브로드캐스트 패킷은 DCF(분산 조정 기능) 메커니즘에 기초하여 채널을 통해 전송된다. 시스템은 다수의 노드들을 포함할 수 있다. 각각의 노드는 디바이스들이 서로에게 데이터 신호들을 전송할 수 있는 전체 시간 간격 내에서 노드가 데이터를 전송할 수 있을때를 결정할때 사용되는 백-오프 카운터를 유지한다. 백-오프 카운터는 제로로 초기화된다.
브로드캐스트하기를 원하는 각각의 노드는 채널을 감지하고, 채널이 DIFS로서 공지되어 있는 지속기간을 초과하는 지속시간 동안 유휴인 것으로 감지되고 자신의 백-오프 카운터가 만료된 경우 전송한다. 각각의 전송 이후, 노드들은 새로운 백-오프 카운터를 선택한다. 다음 패킷이 도달하기 전에 백-오프 카운터 값이 만료되는 경우 디바이스는 DIFS 듀레이션 동안 유휴일 채널을 감지한 이후 전송할 수 있다(이전의 수신이 비성공적인 경우, 디바이스는 EIFS를 대기할 필요가 있다).
이러한 방식의 통상적인 결함들은 채널이 유휴상태가 될 때 제로 백-오프 카운터(zero back-off counter)를 가지는 모든 대기중인 노드들이 동시에 전송하도록 선택한다는 점이다. 모든 대기중인 노드들이 비-제로 랜덤 백-오프(non-zero random back-off)를 가진다 할지라도, 노드 밀도가 높을때, 2개의 송신기들이 동시에 전송할 확률은 높다(이것은 2개의 송신기들이 동일한 백-오프를 선택하는 경우 발생할 수 있다). 동시적인 송신기(concurrent transmitter)들의 공간적 구성이 임의의 프로토콜에 의해 제어되지 않는다는, 즉, 충돌하는 송신기들의 위치들이 임의적일 수 있다는 점에 유의한다. 이는 추가로, 특히 조밀한 배치에서, 브로드캐스팅 메시지들을 수신할 시에 열악한 성능을 초래한다.
위 논의의 견지에서, 전송 자원들에 대해 디바이스들이 언제 그리고/또는 어떻게 경쟁할지를 제어하는 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다는 점이 이해되어야 한다. 특히, 동기화된 전송들을 용이하게 하는 방법들 및 장치가 개발될 수 있는 경우, 이들이 캐리어 감지의 사용을 지원하는 시스템에서 하나 이상의 애플리케이션들에 대해 사용될 수 있는 것이 바람직할 것이다.
패킷 전송의 개시는 하위 계층 자원 경쟁 메커니즘들, 예를 들어, 802.11 캐리어 감지 및/또는 전송 백-오프 타이밍 메커니즘에 의해 제공되는 것을 넘어서 경쟁 및 가능한 충돌들을 감소시키는 방식으로 실제 패킷 전송을 제어하기 위해 다양한 특징들에 따라 제약된다. 패킷 전송 개시시에 더 높은 레벨, 예를 들어, MAC 제약들을 통해, 종래의 에어 인터페이스는 작은 패킷들, 예를 들어, 최대 허용된 전송 시간의 일부분에서 전송될 수 있는 패킷들이 주기적 또는 반주기적 기반으로 전송되는 애플리케이션들에서 충돌들 및 간섭을 감소시키는 방식으로 사용되고 제어될 수 있다. 본 발명의 방법들 및 장치가 특히 적합한 애플리케이션들의 예들은, 모바일 시스템들, 예를 들어, 자동차들, 비행기 등이 일상적으로 디바이스 위치 업데이트들을 브로드캐스트하고 따라서 영역 내의 다른 시스템들이 디바이스의 포지션, 속도, 및/또는 진행 방향들을 알 수 있고, 도로 상에서 또는 공중에서 적절한 디바이스 공간 요건(device spacing requirement)들을 유지하도록 그들 자신의 포지션, 속도 및/또는 진행 방향을 조정할 수 있는 애플리케이션들이다.
MAC 또는 응용 계층에 패킷 전송 개시 제약들을 부과함으로써, 에어링크 자원들은, 적어도 일부 애플리케이션들에 대해, 예를 들어, 경쟁 기반 자원 메커니즘을 통해, 어느 특정 물리적 자원이 패킷을 전송하기 위해 사용되는지를 결정하는 물리적 또는 다른 하위 레벨 계층을 가지는 다수의 다른 자원들의 세트들로 효과적으로 분할된다.
따라서, 종래의 표준 순응 디바이스, 예를 들어, 802.11 표준들 중 하나 이상에 순응하는 디바이스가 특정 애플리케이션들에 대해 에어링크 경쟁을 개선시키는 방식으로 제어될 수 있다.
일 특징에 따르면, 반복적인 패킷 전송 개시 간격들이 세트는 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 데이터 전송 시간 기간, 예를 들어, 반복적 브로드캐스트 간격에 대응하도록 결정된다. 패킷 전송 기회의 실제 시간은 하나 이상이 디바이스들에 의한 에어링크 이용에 따라, 즉, 또다른 디바이스가 패킷 전송을 종료하는 경우, 달라질 수 있다. 그러나, 전송 개시 간격은 실제 패킷 전송이 언제 발생하는지와는 무관하게 시간 경과에 따라 반복한다. 따라서, 패킷 전송 개시 간격들은 예측가능한 방식으로 반복하는 시간 간격들의 반복적인 세트로서 나타난다.
기본적인 802.11 시간선의 최상부에 부과되어 있는, 전송 개시 간격 타이밍 구조의 사용은, 다양한 특징들에 따라, 패킷 전송에 추가적인 제약들이 놓이도록 한다.
일 특징에 따라, 디바이스는 그것과 연관될 패킷 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하고, 이후 패킷 전송의 개시를 그 간격들로 제한한다. 패킷 개시 간격들의 서브세트를 선택함으로써, 충돌들에 대한 잠재성은, 모든 디바이스들이 모든 주기들 동안 자원들에 대해 경쟁하도록 허용된 시스템들에 비해 감소한다.
또한, 일부 실시예들에서, 패킷 전송 길이는 물리 계층이, 단일 디바이스가 계속 전송하도록 허용하는 시간량의 일부 내에서, 예를 들어, 패킷 전송 개시 간격의 지속기간과 같거나 또는 더 짧은 시간량 내에서, 전송될 수 있는 사이즈들로 의도적으로 제한된다. 이것은 다수의 디바이스들이 규칙적, 예를 들어, 주기적 또는 반주기적 기반으로 짧은 간격들에서 작은 패킷들을 성공적으로 전송할 수 있을 확률을 증가시킨다.
충돌들의 확률을 감소시키기 위해, 일부 실시예들에서, 디바이스는 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하기 이전의 시간 기간 동안 에어 링크 자원들을 모니터링한다. 수신된 신호 에너지는 모니터링 기간 동안 에어링크 자원 이용의 양의 적절한 표시를 제공한다. 일부 실시예들에서, 패킷 전송 초기화 간격들의 선택된 서브세트는 더 높은 신호 에너지가 검출된 다른 시간 기간들에 비해 낮은 신호 에너지가 검출된 시간 기간들에 대응하는 에어링크 전송 개시 간격들 중 하나 또는 몇몇을 포함하도록 선택된다.
본 발명의 방법들 및 장치는 소량의 정보, 예를 들어, 자동차 전송 위치, 속도 및/또는 다른 정보를 규칙적 기반으로 빈번하게 교환하는 디바이스들에 의해 사용하기에 특히 적합하다. 본 발명의 방법들 및 장치가 하위계층 자원 경쟁 메커니즘들로의 변경들을 요구하지 않으므로, 이들은 다른 애플리케이션들에 대응하는 정보를 통신하기 위해 동일한 하위 계층 자원 경쟁 메커니즘들을 사용하여, 다른 디바이스들, 예를 들어, 다른 802.11 디바이스들과 간섭하지 않는다.
본원에 설명된 방법들 및 장치는 근처 영역 내의, 예를 들어, 고속도로 또는 혼잡한 이동 영역 상의 디바이스들의 그룹들이 동일한 방식으로 동작할 가능성이 있고, 이에 의해 디바이스들의 서브세트들이 상이한 패킷 전송 개시 시간 기간들 내에서 자원들에 대해 경쟁할 공산을 증가시키는 애플리케이션들에 대해, 특히 적합하다.
패킷 전송 개시 간격들은 반복적인 브로드캐스트 간격의 최상부에 부과된 타이밍 구조이다. 패킷 전송 개시 간격들은 서로의 통신 범위 내에서 통신 디바이스들 사이에서 동기화된다. 비컨 시그널링 및/또는 다른 동기화 기법들은 반복적인 비컨 간격들 및 대응하는 반복적인 패킷 전송 초기화 간격들의 동기화를 달성하기 위해 사용될 수 있다.
발명의 일 특징에 따르면, i) 통신 디바이스가 사용할 수 있는 선택된 전송 개시 간격들 사이의 이격, 및 ii) 각각의 패킷 전송에 후속하는 널 전송 기간의 존재의 조합은, 통신 디바이스의 백-오프 전송 카운터가 패킷 전송이 개시될 때마다 제로일 것임을 보장한다. 널 전송 기간의 존재는 캐리어 감지 동작이 패킷 전송 동작의 개시에 응답하여 수행되는 시간에 캐리어가 사용중이지 않음을 캐리어 감지 동작이 검출할 것임을 추가로 보장한다. 널의 길이는 실시예에 따라 달라질 수 있으며, 각각의 패킷 초기화 간격에 대응하는 널의 길이에 따라, 디바이스들의 백-오프 전송 카운터가 한번 또는 다수번 감소되는 것을 초래한다.
반복적인 브로드캐스트 전송 타이밍 구조의 최상부에 위에서 논의된 제약들 및 반복적인 전송 개시 간격을 부과함으로써, 디바이스들은 전송 제어 프로세스의 일부로서 전송 타이밍 백-오프 및 캐리어 감지의 사용에도 불구하고 동기식 방식으로 동작될 수 있다.
일 실시예에 따라 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법은: 복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하는 단계 ― 전송 개시 간격들 각각은 패킷을 전송하도록 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이며, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 반복적인 브로드캐스트 간격에 대응함 ― ; 상기 통신 디바이스와 연관될 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하는 단계; 및 패킷 전송의 개시를 상기 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 제한하는 단계를 포함하고, 상기 통신 디바이스와 연관된 상기 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간상으로 서로 분리되고, N은 제로가 아닌 정수 값이다.
일 실시예에 따른 예시적인 통신 디바이스는: 복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하고 ― 전송 개시 간격들 각각은 패킷을 전송하도록 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이며, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 반복적인 브로드캐스트 간격에 대응함 ― ; 상기 통신 디바이스와 연관될 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하고; 그리고 패킷 전송의 개시를 상기 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 제한하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 통신 디바이스와 연관된 상기 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간상으로 서로 분리되고, N은 제로가 아닌 정수 값이다. 일부 실시예들에서, 예시적인 통신 디바이스는 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 더 포함한다.
다양한 실시예들이 위의 요약에서 논의되었지만, 모든 실시예들이 반드시 동일한 특징들을 포함하지는 않으며, 전술된 특징들 중 일부가 필수적인 것이 아니라 일부 실시예들에서 바람직할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들의 다수의 추가적인 특징들, 실시예들 및 이점들이 후속하는 상세한 설명에서 논의된다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 예시적인 무선 통신 시스템, 예를 들어, 피어 투 피어 무선 네트워크의 도면이다.
도 2는 일부 실시예들에 따라, 순환적인 브로드캐스트 간격들의 최상부에 부과된 예시적인 패킷 전송 개시 간격 타이밍 구조를 예시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른, 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트 내의 패킷 전송 개시, 및 실제 패킷 전송 동작을 도시하는 예를 예시한다.
도 4는 예시적인 실시예에 따라 통신 디바이스들에 의해 사용될 수 있는 예시적인 통신 채널, 예를 들어, 브로드캐스트 채널의 예시적인 시간-주파수 구조를 예시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따라 통신 디바이스, 예를 들어, 무선 통신들을 지원하는 차량을 포함하는, 예시적인 장치의 도면이다.
도 6a 및 6b의 조합을 포함하는 도 6은 예시적인 실시예에 따라, 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 7a 및 7b의 조합을 포함하는 도 7은 도 5의 예시적인 장치에서 모듈들의 어셈블리로서 사용될 수 있는 모듈들의 어셈블리를 예시한다.
다양한 실시예들에서, 기존의 MAC 시간선 상에 계층적 동기식 주기적 채널 구조가 부과된다. 일부 실시예들의 일 양상에 따라, 자원들은 K개의 서브-자원들로 분할되고(예를 들어, 이것은 시간-슬롯들의 시퀀스 또는 시간-슬롯/주파수 대역 조합들의 조합일 수 있음), 각각의 디바이스는 각각이 채널에 대해 경쟁할 선호되는 서브-자원을 선택한다. 따라서, 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 통신 채널은 패킷 전송 개시 간격들이라 명명되는 K개의 주기적으로 순환하는 시간 슬롯들로 분할된다.
선호되는 서브-자원의 선택은 과거의 점유(occupancy)들을 관찰하고, 가장 적게 충돌하는 자원들을 식별함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 자원들은 채널을 모니터링하고, 자원 내에서 관찰된 에너지의 양을 측정함으로써 식별될 수 있다.
이들 자원들 내에서, 노드들은 802.11p와 같은 이들의 기존 표준들을 사용하여 계속 경쟁한다. 서브-자원들의 선택이 반-정적 방식으로 이루어지기 때문에, 함께 전송하는 노드들은 균일 방식(uniform manner)으로 공간적으로 떨어져서 확산된다. 또한, 노드들이 이들의 서브-자원 시간까지, 예를 들어, 선택된 전송 간격의 도착까지 대기하기 때문에 동시적 채널 액세스 확률이 또한 감소된다. 이는 전체 지속기간에 걸쳐 채널 액세스 시간들을 균일하게 확산시키는 특징을 가진다.
각각의 패킷 전송 개시 간격의 길이는, 일부 실시예들에서, 통상적인 브로드캐스팅 패킷(예를 들어, 802.11p에서 300 바이트)의 전송 시간 + EIFS + 작은 가드 시간에 의해 결정된다. EIFS 지속기간들은 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에서 전송들을 가능하게 하기 위해 의도적으로 빈 채로 남겨진다. 위에 언급된 작은 가드 시간은 비-제로 백-오프 카운터들이 각각의 전송 개시 간격에서 결정적으로 감소됨을 보장하도록 요구된다. 또다른 실시예의 일 양상에 따라, 가드 간격들은 전송 개시 간격들의 서브세트에만 존재한다.
선호되는 서브-자원(전송 개시 간격)의 선택은, 일부 실시예들에서, 관찰된 점유들, 예를 들어, 과거의 전송 개시 간격들의 사용, 및 선택적으로, 최소로 충돌하는 전송 개시 간격 내에서 전송 자원들, 예를 들어, 톤-심볼들을 추가로 식별하는 것에 기초하여 이루어진다. 이러한 자원들은 최근 이력에서, 예를 들어, 모니터링 간격 동안, 자원 내에서 관찰된 에너지의 양에 의해 식별될 수 있다. 이러한 전송 간격 선택 전략은 때때로 청취-및-선택(pick) 프로토콜로서 지칭된다.
노드가, 예를 들어, 애플리케이션으로부터, 브로드캐스트할 패킷을 수신할 때, 노드는 자신의 선호되는, 즉, 선택된 전송 개시 간격이 순환하는 타이밍 구조에서 발생할때까지 대기한다. 선택된 전송 개시 간격에서, 패킷은 슬롯의 맨 첫 부분에서 MAC로 주입되고, 이에 의해 패킷 전송 및 패킷을 전송할 자원들에 대한 전송 자원 경쟁에 관련된 프로세스를 개시한다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 전송 자원 경쟁 목적들을 위해 802.11p 기반 채널 액세스 메커니즘을 사용하고, 채널에 대한 액세스를 획득한다. 패킷 전송이 발생하는 전송 개시 간격 구조의 설계로 인해, 노드들은 패킷이 MAC 큐 내로 주입될 때 이들의 백-오프 카운터들을 비웠을 것이다. 일단 패킷이 전송 개시 간격의 시작부에서의 전송을 위해 MAC 계층으로 제공되면, 디바이스는 백-오프 카운터들을 추가로 감소시키도록 대기할 필요는 없다. 디바이스는 실제 패킷 전송 이전에, EIFS/DIFS 감지를 기다리는데, 즉, 채널이 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 점유되지 않은 채 유지됨을 보장하기 위해 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 채널 감지를 수행한다. 따라서, 자신들의 선호되는 전송 간격과 동일한 전송 개시 간격을 선택하는 노드들만이 결국 동시에 전송하게 된다. 본원에 설명된 다양한 실시예들의 특징들은 비동기식 MAC가 동기식 MAC와 같이 동작하도록 하고, 따라서, 동기식 MAC의 이점들을 유도한다. 이는 전술된 방식으로 패킷 전송 개시 타이밍의 제어를 통해 달성된다.
본원에 설명된 바와 같은 다양한 실시예들에 따른, 예시적인 전송 개시 간격 타이밍 구조 및 슬롯 경계들에서의 동기식 패킷 주입 없는 802.11p MAC에 비해, 본원에 설명된 방법들은 예시적인 방법에 따라 동시에 전송하도록 동작하는 디바이스들의 세트를 제어한다. 예시적인 청취-및-선택 프로토콜의 다양한 특징들은 전송 자원들을 공유하는 노드들 사이의 최대 지리적 분리를 용이하게 한다. 이는, 소위, 발견된 디바이스들의 수 및 물리적으로 근접한 발견의 확률인, 802.11p 브로드캐스트 프로토콜의 성능을 추가로 개선할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 통신 디바이스는 자신이 일정 시점에서 패킷 전송을 진행할 수 있는지의 여부를 결정하기 위해 캐리어 감지 및 전송 백-오프 카운터의 조합을 사용한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송 개시는 예를 들어, 과거 점유에 기초하여, 통신 디바이스에 의해 선택되는 전송 개시 간격들의 세트에 제한된다. 한 가지 이러한 실시예에서, 패킷 전송이 브로드캐스트 간격 동안 개시될 때, 통신 디바이스는 캐리어 감지 동작을 수행한다. 캐리어 감지 동작은 예를 들어, 패킷 전송을 위해, 캐리어가 또다른 디바이스에 의한 감지 동작 시에 사용되고 있는지의 여부를 결정한다. 전송 결정은 통신 디바이스에 의해 유지되는 전송 백-오프 카운터의 현재 값 및 캐리어 감지 동작의 출력에 기초하여 이루어진다.
캐리어가 또다른 디바이스에 의해 사용되고 있지 않음을 캐리어 감지 동작이 표시할 때, 이 디바이스는 그것의 전송 백-오프 카운터의 값을 체크한다. 전송 백-오프 카운터의 값이 제로일때, 전송이 진행된다. 그러나, 백-오프 카운터가 비-제로 경우, 캐리어 감지가 계속되고, 전송 백-오프 카운터는, 미사용된 DIFS 또는 미사용된 EIFS 기간에 후속하여, 예를 들어, 슬롯 시간으로서 때때로 지칭되는, 미리 결정된 시간량 동안 캐리어가 미사용된 채 유지될 때마다 1씩 감소한다. 백-오프 카운터가 제로에 도달할 때, 패킷의 전송이 진행된다. 다양한 실시예들의 특징들 및 예시적인 전송 개시 간격의 설계 및 구조는 디바이스들의 선택된 전송 개시 간격에 도달할 때 디바이스들이 자신들의 백-오프 카운터들을 비우는 것을 보장한다. 전송 개시 간격들 내의 예시적인 짧은 가드 시간은 비-제로 백-오프 카운터들이 각각의 전송 개시 간격에서 결정적으로 감소됨을 보장한다.
전송 개시 간격의 시작에서, 패킷으로 전송될 데이터는 전송을 위해 MAC 계층에 제공되고, 패킷 전송은 채널이 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 점유되지 않았음을 디바이스가 감지한 이후 발생한다.
DIFS 기간은 패킷이 DIFS 기간 직전에 성공적으로 수신되었을 때 사용된다. EIFS 기간은 패킷의 수신이 실패하는 경우에, 예를 들어, EIFS 기간 직전에, 수신 에러가 존재하는 경우에 사용된다. 패킷의 전송 이후, 새로운 전송 백-오프 값이 선택되고 카운트다운은 이전에 논의된 바와 같이 카운터 값을 감소시킴으로써 진행된다.
따라서, 다양한 실시예들의 특징들은 전송 개시 간격에 도달할때 전송 백-오프 카운터 값이 제로임을 보장한다. 예시적인 패킷 전송 개시 간격들은 순환하는 브로드캐스트 간격의 최상부에 부과된 타이밍 구조이다. 패킷 전송 개시 간격들은 서로의 통신 범위 내에서 통신 디바이스들 사이에서 동기화된다. 비컨 시그널링 및/또는 다른 동기화 기법들은 순환하는 비컨 간격들 및 대응하는 순환하는 패킷 전송 초기화 간격들의 활성 동기화를 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예들의 하나의 특징에 따라, i) 통신 디바이스가 사용할 수 있는 전송 개시 간격들 사이의 이격, 및 ii) 각각의 패킷 전송에 후속하는 널 전송 기간의 존재의 조합은, 패킷 전송이 개시될 때마다 통신 디바이스의 전송 백-오프 카운터가 제로일 것임을 보장한다. 예를 들어, 가드 시간으로서 전송 개시 동작들에서 도입된, 널 전송 기간의 존재는, 캐리어 감지 동작이 패킷 전송 동작의 개시에 응답하여 수행될 때 캐리어가 사용중이지 않음을 캐리어 감지 동작이 검출할 것임을 추가로 보장한다. 널의 길이는 실시예에 따라 달라질 수 있고, 디바이스들의 전송 백-오프 카운터가 각각의 패킷 초기화 간격에 대응하는 널의 길이에 따라 한번 또는 다수번 감소되는 것을 초래할 것이다.
따라서, 일부 실시예들의 일 양상에 따라, 순환하는 브로드캐스트 전송 타이밍 구조의 최상부에 위에서 논의된 제약들 및 순환하는 전송 개시 간격 타이밍 구조를 부과함으로써, 디바이스들은 전송 제어 프로세스의 일부분으로서 전송 타이밍 백-오프 및 캐리어 감지의 사용에도 불구하고 동기식 방식으로 동작될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 예시적인 무선 통신 시스템(100), 예를 들어, 피어 투 피어 무선 네트워크의 도면이다. 도 1의 시스템(100)은 차선 1(116), 차선 2(118), 차선 3(120) 및 차선 4 (122)를 포함하는 다중-차선 도로(114) 상의 상이한 포지션들에 위치된 복수의 차량들(차량 1(102), 차량 2(104), 차량 3(106), 차량 4(108), 차량 5(110),..., 차량 N(112))을 포함한다. 각각의 차량(102, 104, 106, 108, 110, 112)은 통신 디바이스, 예를 들어, 무선 단말(WT), 및 복수의 센서 모듈들(센서1,...,센서 Sn)을 포함한다. 도 1의 시스템(100)은 또한 복수의 중간 정차장들(중간 정차장 1(124),..., 중간 정차장 N(126))을 포함한다. 각각의 중간 정차장은 무선 단말을 포함한다. 차량들 내에 위치되고 중간 정차장들에 위치될 수 있는 무선 단말들은 예를 들어, 피어 투 피어 시그널링 프로토콜을 사용하여, 무선 신호들을 통해 서로 통신한다. 중간 정차장 내의 무선 단말들은 백홀 네트워크에 커플링될 수 있고, 때때로 그러하다.
차량들 내에 포함된 센서들은 수동적 및 능동적 센서 디바이스들 모두를 포함한다. 센서 모듈들은, 예를 들어, GPS 모듈들, 가속 측정 모듈들, 속도 측정 모듈들, 속력 측정 모듈들, 포지션 측정 모듈들, 레이더 모듈들, 음향 모듈들, 가시광 스펙트럼 모듈들, 예를 들어, 카메라 모듈, 적외선 모듈들, 거리 측정 모듈들, 차량 분리 모듈들, 제동 거리 모듈들, 충격 회피 모듈들, 크루즈 제어 모듈들, 파킹 모듈들, 차선 포지셔닝 모듈들, 교통 혼잡 결정 모듈들, 게시 속력 제한 결정 모듈들을 포함한다.
도 1의 시스템(100)에서, 또한 복수의 도로 센서 디바이스들, 예를 들어, 도로 센서 디바이스 1(130), 도로 센서 디바이스 2(132),..., 도로 센서 디바이스 N(134)가 존재한다. 일부 실시예들에서, 도로 센서 디바이스들의 적어도 일부가 도로에 구현된다. 도로 센서 디바이스들은, 예를 들어, 위치 마커들, 차선 구분 마커들, 도로 경계 마커들, 게시 속력 제한 통신 디바이스들, 도로 조건 센서들, 예를 들어, 도로 온도 센서, 젖은 도로 조건 검출 센서, 결빙 도로 조건 센서 등을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적어도 일부 도로 센서 디바이스들에 대해, 차량 내의 센서 모듈이 도로 센서 디바이스와 통신한다. 일부 실시예들에서, 적어도 일부 도로 센서 디바이스들에 대해, 도로 센서 디바이스는 무선 통신들에, 예를 들어, 피어 투 피어 통신에 참여하는 무선 단말을 포함한다.
도 2-3은 시간이 수평축에 의해 표현되는 예시적인 타이밍도들을 도시한다. 도 2는 도면들(200, 235 및 245)을 포함한다. 도면들(235)은, 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 도면(200)에 예시된, 물리 계층에 의해 사용되는 순환하는 브로드캐스트 간격들의 최상부에 부과된 예시적인 패킷 전송 개시 간격 타이밍 구조를 예시한다. 전송 개시 간격들 및 브로드캐스트 시간 간격들은 예시적인 통신 시스템(100) 내의 디바이스들 간에 동기화된 간격들의 타이밍을 가지고 도 1에 도시된 시스템에서 사용될 수 있다. 논의의 목적으로, T0가 순환하는 브로드캐스트 시간 간격들(04, 204', 204") 내의 브로드캐스트 간격 B1(204)의 시작을 표시한다는 점을 고려한다. 다양한 특징들에 따른 전송 개시 간격 타이밍 구조(235)는 추가적인 제약들, 예를 들어, 애플리케이션 계층 및/또는 MAC 계층 제약들이, 전송 제어 및 동기화 목적으로 물리 계층에서 사용되는 타이밍 구조를 변경시켜야 할 필요 없이 충돌들에 대한 잠재성을 감소시키기 위해 패킷 전송에 배치되도록 한다. 실제로, 물리 계층, 예를 들어, 실제 물리적 송신기는, 애플리케이션 및/또는 MAC 계층에 의해 사용되는 것과 연관된 전송 개시 간격들 및 제약들의 사용을 알 필요가 없다.
도면(200)에 예시된 순환하는 브로드캐스트 간격들은 각각의 후속적인 발생이 참조 번호(204)에 후속하는 a'의 사용에 의해 표시되는 순환하는 브로드캐스트 시간 간격(204)에 걸쳐 반복한다. 따라서, 순환하는 브로드캐스트 간격들은, 각각이 하나 이상의, 예를 들어, 복수의 패킷 전송 기회들을 포함하는, 복수의 순환하는 브로드캐스트 시간 간격들, 예를 들어, 204, 204', 204"를 포함한다. 일부 실시예들의 일 양상에 따라, 브로드캐스트 채널은 복수의 주기적으로 반복하는 채널 자원들, 예를 들어, L개의 자원들로 분할된다. 적어도 일부 실시예들에서, L개의 자원들은 통신 채널, 예를 들어, 브로드캐스트 채널의 시간-슬롯들이다. 도 2의 예시적인 실시예에서, 각각의 브로드캐스트 간격, 예를 들어, 204, 204'는 패킷 전송 개시 간격들인 L개의 주기적으로 순환하는 시간-슬롯들로 논리적으로 분할된다. L개의 순환하는 전송 개시 간격들 각각은 디바이스에 대한 적어도 하나의 패킷 전송 기회에 대응한다. 도 2의 예로부터 이해될 수 있는 바와 같이, L개의 전송 개시 간격들(IT1(210), IT2(212),..., ITL(220))은 브로드캐스트 시간 간격(204)에 대응하고, K개의 전송 개시 간격들(IT1(210'), IT2(212'),..., ITL(220'))은 브로드캐스트 시간 간격(204')에 대응하고, 다음 L개의 전송 개시 간격들은 브로드캐스트 시간 간격(204")에 대응하는 등의 식이다.
다양한 실시예들에 따라, 시간 경과에 따라, 예를 들어, 순환하는 또는 반주기적인 기반으로 패킷을 전송하도록 의도하는 통신 디바이스는 기대된 패킷 전송들을 지원하도록 사용하기 위한 브로드캐스트 간격 동안 하나 이상의 패킷 전송 개시 간격들을 선택한다. 전송 개시 간격들의 특정 서브세트의 선택은, 모니터링이 수행되는 하나 이상의 브로드캐스트 간격들 동안 검출된 채널 점유에 기초할 수 있고, 일부 실시예들에서 그러하다. 일 특징에 따라, 전송 개시 간격들의 서브세트의 선택은, 통신 디바이스가 사용할 수 있는 전송 개시 간격들 사이의 이격에 추가로 기초한다. 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하도록 제약되며, 여기서 N은 비-제로 정수 값이다.
일 특징에 따라, 디바이스는 패킷 전송의 개시를 그것과 연관된 패킷 전송 간격들의 선택된 서브세트, 예를 들어, 개시 간격들(210, 210', 210")로 제한한다. 패킷 개시 간격들의 서브세트, 예를 들어, 순환하는 타이밍 구조에서 모든 가능한 패킷 개시 간격들보다 더 작은 일부 부분을 선택함으로써, 충돌들에 대한 가능성은, 모든 디바이스들이 모든 시간 기간들 동안 자원들에 대해 경쟁하도록 허용되는 시스템들에 비해, 감소한다.
전송 개시 간격 선택의 예로서, 디바이스가 각각의 브로드캐스트 시간 간격의 제1 패킷 전송 개시를 사용하도록 선택함을 고려하자. 도 2의 예에서, 선택된 전송 개시 간격들이 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된다는 점에 유의한다. 이러한 경우, 디바이스에 의해 사용되는 개시 간격들은 주기적 전송들에 적합한 예측가능한 균일한 이격으로 반복한다. 전송들 사이의 기대되는 또는 원하는 시간에 따라, 디바이스는 각각의 브로드캐스트 시간 간격 동안 다수의 전송 개시 간격들을 사용하도록 선택할 수 있지만, 선택된 전송 개시 간격들 사이의 시간 상으로의 분리는 N개의 전송 개시 간격들일 필요가 있다. 일부 실시예들의 일 특징에 따라, N은 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 상기 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터가 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료됨을 보장할 만큼 충분히 크다. 일부 실시예들에서, N은 각각의 전송 개시 간격 내에 발생할 최소 백-오프 감소에 의해 나누어진 최대 백-오프 카운터 값과 같거나 더 큰 정수 값이다. 따라서, N은 적어도 일부 실시예들에서, 다음 수학식에 따라 선택된다:
Figure pct00001
여기서, BCmax는 최대 백-오프 카운터 값이고, BDmin은 각각의 전송 개시 간격에서 발생할 최소 백-오프 감소이다.
각각의 전송 개시 간격에서 발생하는 최소 백-오프 감소는 또한 슬롯 시간으로서 명명된다. 따라서, 실시예에서 선택된 최대 백-오프 카운터 값 및 각각의 전송 개시 간격에서 발생하는 최소 백-오프 감소에 따라, N의 값은 변경할 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
도 2의 예에서, 디바이스는 각각의 브로드캐스트 간격 내의 제1 패킷 전송 간격을 사용하도록 선택한다. 따라서, 도면(245)은 3개의 선택된 패킷 전송 개시 간격들, 예를 들어, 패킷 전송 개시 간격들(210, 210', 및 210")을 예시한다.
다양한 실시예들의 일 특징에 따라, 패킷 전송 개시, 예를 들어, 데이터가 패킷 전송의 프로세스의 시작의 목적으로 패킷 시스템에 제공되는 시간 및/또는 패킷을 전송할 목적의 채널 액세스 경쟁은 디바이스에서의 애플리케이션(들) 및/또는 MAC 기능성에 의해, 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트, 예를 들어, 210, 210', 및 210"에 제한된다.
애플리케이션이 다양한 특징들에 따라, 디바이스가 사용하기 위해 선택한 전송 개시 간격들의 서브세트에 대한 패킷 전송을 시작하기 위해 전송 시스템에 데이터를 제공하는 것으로부터 제한될 수 있지만, 일단 전송될 데이터가 제공되면, 송신기의 물리 계층이 그것이 구현하는 그것의 백-오프 카운터 및/또는 캐리어 감지 기법들에 기초하여 데이터의 패킷의 실제 전송 시간을 결정하는 것을 계속할 것임이 이해되어야 한다. 반드시 모든 실시예들은 아닌 일부 실시예들에서, 802.11p 순응 캐리어 감지 및 백-오프 기법들은, 일단 전송 시스템, 예를 들어, 물리 계층이 전송되도록 대기중인 데이터를 알게 되면, 브로드캐스트 시간 동안 패킷이 전송되는 실제 시간을 결정하기 위해 사용된다. 다양한 실시예들에 따라 구현된 패킷 전송이 발생하는 예시적인 전송 개시 간격들의 구조가, 패킷이 전송을 위해 물리 계층으로 주입될 때, 디바이스들이 자신의 백-오프 카운터들을 비웠을 것임을 보장한다는 점이 추가로 이해되어야 한다. 패킷이 전송 개시 간격의 시작에서 전송을 위해 MAC 계층에 제공되면, 디바이스는 백-오프 카운트들의 추가적인 감소를 기다릴 필요가 없다. 디바이스는 패킷을 실제로 전송하기 전에, EIFS/DIFS 감지를 기다리는데, 즉, 채널이 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 점유되지 않은 채 유지됨을 보장하기 위해 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 채널 감지를 수행한다.
비컨 시그널링 및/또는 다른 동기화 기법들은 디바이스들이 도 2에 도시된 타이밍도에 부합하는 시간 동기화된 방식으로 동작하게 하는 디바이스 동기화를 달성하기 위해 사용될 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 패킷 전송 개시 동작, 및 패킷의 실제 전송을 도시하는 도면(300)이다. 예시적인 전송 개시 간격들의 구조들이 또한 도면에 예시되어 있다. 도 3의 예에서, 브로드캐스트 간격들(204, 204', 204")에 대응하는 패킷 전송 개시 간격들의 서브세트가 디바이스와 연관되도록 선택되는 것이 예시되어 있다. 일 양상에 따라 이전에 논의된 바와 같이, 패킷 전송 개시는 전송 개시 간격들(210, 210' 및 210")의 선택된 서브세트에 제한된다.
도 3에 도시된 예에서, 선택된 전송 개시 간격들은 각각의 전송 간격의 제1 전송 간격들, 즉, 전송 개시 간격들(210, 210', 및 210")이지만, 다른 제약들, 예를 들어, 선택된 개시 간격들 사이의 이격이 만족될때, 개시 간격들의 상이한 서브세트의 선택이 가능하다. 다양한 실시예들에서, 서브세트 내의 선택된 전송 개시 간격들 사이의 시간 상으로의 이격은 N개의 전송 개시 간격들과 동일하며, 여기서,
Figure pct00002
이다. 다양한 실시예들에서, N은 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 상기 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터가 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료되었음을 보장할만큼 충분히 크다. 일부 실시예들에서, 각각의 패킷 전송 개시 간격의 지속기간은 패킷 전송 시간 기간 및 전송이 발생하지 않는 널 기간(null period)을 포함한다.
일부 실시예들에서, 패킷 전송의 실제 시간은 하나 이상의 디바이스들에 의한 에어링크 이용에 따라, 즉, 또다른 디바이스가 패킷 전송을 종료할 때, 달라질 수 있으며, 때때로 그러하다. 그러나, 전송 개시 간격들(IT1(210),..., ITL (220))은 실제 패킷 전송이 발생할 때와는 무관하게 시간 경과에 따라 반복한다. 따라서, 패킷 전송 개시 간격들은 예측가능한 방식으로 반복하는 시간 간격들의 순환하는 세트로서 나타난다.
선택된 패킷 전송 개시 간격들이 주기적인 방식으로 발생하기 때문에, 디바이스가 규칙적 기반으로 전송될 데이터를 가진다고 가정하면, 대응하는 패킷 전송들이 주기적 또는 반-주기적 방식으로 에어링크를 통해 발생할 가능성이 있다. 다양한 실시예들의 특징들에 따라, 예시적인 전송 개시 간격 타이밍 구조 및 개시 간격 경계들에서의 동기식 패킷 주입은, 디바이스들로부터의 패킷들의 전송 및 동기식 동작을 동시에 용이하게 한다.
반드시 모든 실시예들은 아닌 일부 실시예들에서, 패킷 전송 길이는 물리 계층이 단일 통신 디바이스로 하여금 계속 전송하게 하는 시간량의 일부 내에, 예를 들어, 패킷 전송 개시 간격의 지속기간의 일부와 동일한 시간량 내에 전송될 수 있는 사이즈들로 의도적으로 제한된다. 이는, 적어도 일부 실시예들에서, 송신기, 예를 들어, 802.11p 송신기가 단일 패킷에서 전송할 수 있는 최대 양보다 더 작도록 주어진 시간에서 송신된 데이터의 양을 제한하는 송신기 디바이스, 예를 들어, 물리 계층에 데이터를 송신하는 애플리케이션에 의해 달성된다. 적어도 일부 실시예들에서, 임의의 하나의 시간에서 전송될 데이터의 양을 제한함으로써, 패킷 전송 길이는 패킷 전송 개시 간격의 지속기간보다 더 작은 시간 양 내에서 전송될 수 있는 사이즈들로 의도적으로 제한된다. 물리 계층은 전송을 위해 송신기에 데이터를 공급하는 애플리케이션 또는 MAC 계층 모듈에 의해 부과될 수 있는 데이터 제약들을 알 필요가 없다. 전송되는 패킷의 사이즈에 대한 제약은, 다수의 디바이스들이 규칙적, 예를 들어, 주기적 또는 반주기적 기반으로 짧은 간격들에서 패킷들, 예를 들어, 작은 패킷들로 의도적으로 제한된 패킷들을 성공적으로 전송할 수 있을 확률을 증가시키며, 이후, 디바이스들이 통신 채널을 통해 더 큰 사이즈의 패킷들을 전송할 시간 양 및 이것이 다른 디바이스들의 전송들의 지연에 대해 가질 수 있는 영향으로 인해 다른 디바이스들에 의한 전송들을 지연시킬 수 있는 더 큰 사이즈의 패킷들을 송신했다면, 바로 그 경우일 것이다.
도 3에 예시된 예의 논의의 목적으로, 통신 디바이스, 예를 들어, 차량(102) 내에 포함된 WT가 전송을 위한 패킷을 가지고, 그것과 연관될 210, 210', 210"을 선택한다고 간주한다. 다양한 실시예들의 특징들에 따라, 패킷 전송의 개시는 선택된 전송 개시 간격들로 제한된다. 도 3의 예에서, 화살표들(342, 346 및 350)은 패킷에서 전송될 데이터가 디바이스들 상의 애플리케이션에 의해 생성되는, 예를 들어, 전송을 위해 이용가능해지는 시간을 표시한다. 그러나, 이것이 데이터 패킷이 프로세싱 및 실제 전송을 위해 물리 계층에 제공되는 시간을 표시하지는 않는다는 점에 유의해야 한다. 화살표들(344, 348 및 352)은 패킷이 프로세싱 및 전송을 위해 하위 계층, 예를 들어, MAC 계층에 제공되는 시간을 표시한다. 따라서, 도면으로부터 이해되어야 하는 바와 같이, 데이터는 선택된 패킷 전송 개시 간격들(210, 210' 및 210")의 각각의 시작에서의 전송을 위해 MAC 큐에 제공된다.
패킷이 선택된 전송 개시 간격의 시작 이전에 전송을 위해 애플리케이션에 의해 생성될 수 있는 것이 가능하지만, 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 디바이스는 선택된 전송 개시 간격들 내에서 패킷 전송 개시 프로세스를 시작하도록 제한된다. 따라서, 생성된 패킷은 전송 개시 슬롯의 시작까지 물리 계층에 제공되지 않는다. 반드시 모든 실시예들은 아닌 일부 실시예들에서, 디바이스는 선택된 개시 간격들 내의 임의의 랜덤 시간에서가 아니라, 디바이스에 의한 사용을 위해 선택된 전송 개시 간격들의 세트의 시작에서 물리 계층에 패킷에서 전송될 데이터를 제공해야 한다.
도 3은 범례(310)의 보조로 예시되고 논의된다. 범례(310)는 도 3의 다양한 실시예들을 예시하고 그리고/또는 나타내기 위해 사용되는 상이한 패턴들 및/또는 축약어들을 식별한다. 범례(310)는 대각선 패턴을 가지는 박스가 통신 디바이스에 의해 전송되는 예를 들어, 패킷들(250, 251)과 같은 패킷의 실제 전송을 나타내기 위해 사용된다. 도 3에서, TCU는 캐리어가 점유되지 않은 채 유지되는 시간 기간을 표시한다. BC는 백-오프 카운터 값에 대해 사용되는 축약어이다.
다양한 실시예들에서, 통신 디바이스가 전송을 위한 패킷 데이터를 가지고, 그것의 백-오프 카운터가 제로이고, 채널 감지가 채널이 (시스템에서 마지막 패킷 전송의 결과에 따라) DIFS 또는 EIFS 시간 기간 동안 유휴였음을 표시할 때, 디바이스는 그것의 패킷을 전송할 수 있다.
전송이 발생하지 않는 널들을 포함하는 예시적인 구조를 가지는 전송 개시 간격들은, 다양한 실시예들에 따라 사용되는 바와 같이, (채널 감지를 포함하는) 패킷 전송 개시가 선택된 전송 개시 간격들의 시작에서 수행될때 채널이 점유되지 않음을 보장한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송 개시 간격들은 통신 디바이스의 전송 범위 내에서, 예를 들어, 차량(102)에 포함된 WT의 전송 범위 내에서 디바이스들에 사용된 패킷 전송 개시 간격들에 관해 시간상으로 동기화된다.
통신 디바이스는 백-오프 카운터 감소를 제어하기 위해, 그리고/또는 채널이 전송 이전에 충돌을 회피할 목적으로 점유되지 않는지의 여부를 결정하기 위해 채널 감지 동작을 수행한다. 다양한 실시예들에 따라, 디바이스는, 전송 개시 간격들(210, 210', 210")의 선택된 서브세트의 시작에서, 예를 들어 전송될 패킷 데이터가 존재함을 물리적 송신기 디바이스에 통지함으로써, 패킷 전송 프로세스를 개시한다. 디바이스는 선택된 전송 개시 간격들의 시작에서 패킷들이 전송을 위해 이용가능해질때 채널 감지를 계속한다. 일부 실시예들에서, 전송될 데이터가, 예를 들어, 개시 간격 경계의 시작에서 또는 그 이전이 아니라, 전송 개시 간격 동안 이용가능해질때, 디바이스는 그 개시 간격에서 패킷 전송 프로세스를 개시하지 않고, 따라서, 데이터는, 그 전송 개시 간격에서 전송 시스템, 예를 들어, 물리 계층에 공급되지 않는다.
도 3에 예시된 바와 같이, 디바이스는 선택된 전송 개시 간격들의 시작에서 패킷 전송 개시 프로세스를 시작한다. 패킷 전송의 개시는 전송될 데이터를 전송 시스템에 제공함으로써 패킷을 전송하기 위한 시도를 트리거링한다. 디바이스의 선택된 전송 개시 간격(210)의 시작에서 화살표(344)에 의해 표시된 바와 같이, 전송될 데이터가 전송 시스템에 제공된다. 전송 개시 프로세스는 채널 감지 동작을 포함한다. 채널 감지는, 데이터가 패킷 전송 개시 프로세스의 일부로서 전송 시스템에 제공되었던 시간에 백-오프 카운터가 비-제로 경우, 그것이 제로에 도달한 이후에 수행된다.
도 3의 예에서, 패킷 전송 개시가 화살표(344)에 의해 표시된 바와 같이 시작할때, 백-오프 카운터는 다양한 실시예들에 따라 부과된 제약들, 예를 들어, 전송 개시 간격들 각각에서의 널의 사용 및 디바이스에 의해 선택된 전송 개시 간격들 사이의 이격으로 인해, 백-오프 카운터는 제로로 감소했을 수 있다(BC=0). 채널 감지는 채널이 점유되지 않음을, 예를 들어, 에어링크 전송 자원들이 사용중이지 않거나 전송 자원들 상에서 검출된 신호 에너지가 임계 레벨 미만임을 표시한다. 디바이스는 XIFS (EIFS/DIFS) 시간 기간동안 대기하고, 패킷(250)을 전송한다. 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 전송 개시 간격(210) 내의 패킷(250)의 전송에 후속하여, 디바이스는 널 기간으로 명명된 시간 기간 TNULL 동안 전송하는 것을 억제한다. 일부 실시예들에서, 패킷의 전송은 패킷 전송 개시 간격 내의 널 기간 이전에 발생한다.
일부 실시예들에서, 각각의 패킷 전송 개시 간격의 듀레이션은 패킷 전송 시간 기간 및 널 기간을 포함한다. 일부 실시예들에서, 널 기간은 중단되지 않은 널 기간, 예를 들어, 전송이 발생하지 않은 전체 지속기간에 대한 연속적인 시간 기간이다. 일부 실시예들에서, 각각의 패킷 전송 개시 간격은 통신 디바이스, 예를 들어, 일부 실시예들에서 선택된 전송 개시 간격 당 하나의 패킷을 전송하는 것으로 제한된 디바이스에 의해 기껏해야 하나의 패킷의 전송을 허용한다. 일부 실시예들에서, 패킷 전송 시간 기간은 예를 들어, 802.11p 표준과 같은 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준에 의해 허용되는 최대 전송 기간보다 더 적은 시간 기간으로 제한된다.
초기 패킷 전송 동안, 디바이스는 백-오프를 수행하지 않고(그리고 일부 실시예들에서, 백-오프 카운터는 초기 패킷 전송에 대해 제로로 초기화됨), 캐리어가 캐리어 감지에 의해 점유되지 않은 것으로 발견될때, 디바이스는 패킷 전송을 시작하기 이전에 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 대기한다. 따라서, TCU로 표기되는, 채널이 전송 이전에 미점유될 필요가 있는 최소 시간 기간은 미사용된 DIFS 또는 미사용된 EIFS 기간과 같다.
패킷의 성공적인 전송 이후, 디바이스는 채널 감지를 계속하고, 랜덤 백-오프 카운터 값을 선택한다. 예를 들어, 통신 디바이스가 BC=4의 백-오프 카운터 값을 랜덤으로 선택한다고 간주한다. 디바이스는 채널 감지를 계속하고, 캐리어가 미사용된 채 유지되는 각각의 슬롯 시간 동안 1씩 백-오프 카운터 값을 감소시킨다. 백-오프 카운터는 채널이 점유될때 감소될 수 없다. 이전에 논의된 바와 같이, (i) 각각의 전송 개시 간격 내의 적어도 하나의 널 기간, 및 (ii) 선택된 전송 개시 간격들 사이의 분리의 존재는, 다양한 실시예들에 따라, 디바이스의 다음 선택된 개시 간격, 예를 들어, 210'이 도달하는 시간까지 BC 값이 BC=4로부터 BC=0로 감소함을 보장한다.
따라서, 패킷 전송 개시가 화살표(348)에 의해 표시된 바와 같이 시작할 때, 백-오프 카운터는 제로로 감소했을 것이다. 따라서, 전송 개시 간격(210')의 시작에서, 전송될 데이터는 화살표(348)에 의해 표시되는 바와 같이 프로세싱 및 전송을 위해 전송 시스템에 제공된다. 패킷 전송 개시 프로세스의 일부로서, 채널 감지가 수행되고, 백-오프 카운터 값은 패킷 전송 개시가 시작하는 시간에 체크된다. 채널 감지는 채널이 점유되지 않음을 표시한다. 디바이스는 XIFS (EIFS/DIFS) 시간 기간 동안 대기하고, 패킷(251)을 전송한다. 전송 개시 간격(210')에서 패킷(251)의 전송에 후속하여 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 디바이스는 시간 기간 TNULL 동안 전송하는 것을 억제한다. 일부 실시예들에서, 널 기간은 패킷 전송 개시 간격의 시작 또는 종단에 위치된다. 일부 실시예들에서, 널 기간의 적어도 일부분은 패킷 전송 개시 간격 경계에 인접하여 발생한다(따라서, 전송 개시 간격에서 디바이스들에 의해 수행되는 캐리어 감지는 널을 검출할 것이다).
일부 실시예들에서, 널 기간은 패킷 전송 개시 간격의 시작에서 발생하고, 패킷의 전송이 널 기간에 후속하여 발생한다. 일부 실시예들에서, 널 기간 TNULL은 가드 기간 더하기 EIFS 기간 또는 DIFS 기간 중 하나와 동일한 지속기간이다. 따라서, 일부 실시예들에서, TNULL = TCU + 가드 시간이다.
패킷(251)의 전송 이후, 캐리어 감지가 계속되고, 디바이스는 다시 랜덤 백-오프 카운터 값을 선택한다. 백-오프 카운터는 채널이 미사용된 채 유지되는 각각의 미리 결정된 시간의 양, 예를 들어, 슬롯 시간에 대해 1씩 감소한다. 패킷 전송 동작은 위에서 논의된 방식으로 계속한다.
도 4는 정보, 예를 들어, 패킷들을 통신하기 위해, 도 1의 예시적인 무선 통신 시스템(100)에서 통신 디바이스들에 의해 사용될 수 있는 예시적인 통신 채널, 예를 들어, 브로드캐스트 채널의 예시적인 시간 주파수 구조(400)를 예시한다. 도 4에서, 수평축(402)은 시간을 나타내고 수직축(410)은 주파수를 나타낸다. 수평 시간축(402)은 도 2-3의 시간축(202)과 동일하거나 유사하고, 브로드캐스트 채널(405)의 타이밍 구조, 예를 들어, 순환하는 브로드캐스트 간격들(204, 204')을 도시하고, 따라서, 동일한 참조 번호들이 도 2-3에서 사용되는 바와 같은 순환하는 브로드캐스트 간격들을 식별하기 위해 사용된다. 예시적인 시간 주파수 구조(400)는, 일부 실시예들에서, 시그널링 통신들을 제어하기 위해 사용되는 브로드캐스트 채널(405)을 포함한다.
다양한 실시예들에 따라, 브로드캐스트 채널(405)은 정보를 통신, 예를 들어, 전송 및/또는 수신하기 위해 사용되는, 복수의 전송 자원들, 예를 들어, OFDM 에어 링크 자원들로 구획된다. 각각의 순환하는 브로드캐스트 간격은, 예를 들어, M개의 전송 자원들을 포함한다. 예시된 바와 같이, 전송 자원들(420 내지 440)은 제1 브로드캐스트 시간 간격(204)에 대응하는 반면, 전송 자원들(442 내지 462)은 제2 브로드캐스트 시간 간격(204')에 대응한다. 도 4의 예에서, 각각의 개별 전송 자원은 OFDM 톤 심볼이다.
다양한 실시예들에서, 도 4에 도시된 에어 링크 전송 자원들은 패킷들(250, 251)과 같은 패킷들을 전송 및/또는 수신하기 위해 사용된다. 일 양상에 따라, 브로드캐스트 채널(405)은 다양한 통신 디바이스들에 의해 사용하기 위해 이용가능하다. 일부 실시예들의 일 특징에 따라, 통신 디바이스들이 전송하기를 원할 때, 디바이스들은 채널이 점유되는지 또는 유휴상태, 예를 들어, 점유되지 않는지의 여부를 결정하기 위해 채널(405)을 감지한다. 채널(405)이 점유되지 않을때, 디바이스들은, 예를 들어, 패킷을 전송하기 위한, 채널에 액세스하기 위해 위에서 논의된 채널 액세스 프로세스에 따른다. 채널 감지 동작 동안, 통신 디바이스들은 브로드캐스트 간격들 동안 에어링크 전송 자원들에 대한 에너지를 검출하도록 모니터링한다. 모니터링된 브로드캐스트 시간 간격들 동안 전송 자원들에 대해 검출된 에너지에 기초하여, 모니터링 기간 동안 에어링크 자원 이용의 양이 결정되고, 따라서, 채널이 이용중(busy)인지 또는 유휴상태인지의 여부에 대한 결정이 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 전송 자원들에 대해 검출된 에너지의 최대 양이 임계 미만인 전송 개시 간격들을 식별하고, 식별된 전송 개시 간격들로부터 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택한다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 모니터링 동작 동안 전송 자원들에 대해 신호 에너지의 최저량이 검출되는 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택한다.
도 5는 예시적인 장치(500), 예를 들어, 차량의 도면이다. 예시적인 장치(500)는, 예를 들어, 도 1의 시스템(100)의 차량들(102, 104, 106, 108, 110, .., 112) 중 임의의 것이다. 예시적인 장치(500)는 무선 단말(501), 예를 들어, 무선 통신 디바이스, 및 함께 커플링된 복수의 센서 모듈들(센서 모듈 1(514), 센서 모듈 2(516),..., 센서 모듈 n(518))을 포함한다. 일부 실시예들에서, 센서 모듈들(514, 516, 518) 중 하나 이상은 무선 단말(501)의 일부로서 포함된다. 일부 실시예들에서, 무선 단말 및/또는 센서 모듈들은 차량 내에 설치된 애프터마켓(aftermarket) 컴포넌트들이다. 일부 실시예들에서, 무선 단말 및/또는 센서 모듈들은, 차량의 일체화 부분인데, 예를 들어, 팩토리 구축(build)의 일부로서 포함된다. 일부 이러한 실시예들에서, 무선 단말 및 센서 모듈들은 차량 내의 장비에 구축된 표준으로서 포함된다.
무선 단말(501)은, 예를 들어, 피어 투 피어 시그널링 프로토콜을 지원하는 모바일 무선 통신 디바이스이다. 일부 실시예들에서, 피어 투 피어 시그널링 프로토콜은 802.11 기반 프로토콜 또는 유사한 프로토콜이다. 무선 단말(501)은 시스템(100)에 도시된 차량들(102, 104, 106, 108, 110, .., 112)에 포함된 무선 단말 중 임의의 하나로서 사용된다.
무선 단말(501)은 다양한 엘리먼트들(505, 504)이 데이터 및 정보를 교환할 수 있는 버스(509)를 통해 함께 커플링된 프로세서(502) 및 메모리(504)를 포함한다. 무선 단말(501)은 도시된 바와 같이 프로세서(502)에 커플링될 수 있는 입력 모듈(506) 및 출력 모듈(508)을 더 포함한다. 그러나, 일부 실시예들에서, 입력 모듈(506) 및 출력 모듈(508)은 프로세서(502)의 내부에 위치된다. 입력 모듈(506)은 입력 신호들을 수신할 수 있다. 입력 모듈(506)은 입력을 수신하기 위한 무선 수신기 및/또는 유선 또는 광학 입력 인터페이스를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서 그러하다. 출력 모듈(508)은 출력을 전송하기 위한 무선 송신기 및/또는 유선 또는 광학 출력 인터페이스를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서 그러하다. 일부 실시예들에서, 메모리(504)는 루틴들(511) 및 데이터/정보(513)를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 예를 들어, 메모리(504)에 저장하도록 구성되고, 각각의 전송 개시 간격은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이고, 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 개시 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응한다. 예로서, 도 2-3은 예시적인 순환하는 브로드캐스트 간격 및 전송 개시 간격들을 예시한다. 일부 실시예들에서, 각각의 브로드캐스트 간격은 다수의 패킷 전송 개시 기회들, 예를 들어, L개의 전송 개시 간격들을 포함하고, L은 양의 정수이다.
일부 실시예들에서, 프로세서(502)는 순환하는 브로드캐스트 간격의 적어도 일부분 동안 전송 자원들의 사용을 위해, 브로드캐스트 시간 간격 동안 지속적인 기반으로, 모니터링을 수행하도록 구성된다. 프로세서(502)는 모니터링 기간 동안 에어링크 자원 이용의 양을 결정하기 위해, 예를 들어, 브로드캐스트 채널 자원들이 또다른 디바이스에 의해 사용중인지 또는 점유되지 않은지의 여부를 검출하기 위해, 모니터링을 수행한다. 다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 모니터링을 수행하는 것의 일부로서, 전송 자원들의 이용을 결정하기 위해 전송 자원들에 대한 신호 에너지를 측정하도록 추가로 구성된다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 패킷(들), 예를 들어, 패킷 통신 정보를 수신하고, 예를 들어, 또다른 통신 디바이스로부터 하나 이상의 패킷들을 수신하는 것을 모니터링하도록 추가로 구성된다. 일부 실시예들에서, 프로세서(502)는 순환하는 브로드캐스트 간격 내에서 발생하는 전송 개시 경계들에 대한 동기화 없이 하나 이상의 패킷들을 수신하도록 추가로 구성된다. 예를 들어, 패킷은 예를 들어, 전송 개시 간격 IT1(210)의 경계에 걸쳐, 전송 개시 간격 경계에 대한 동기화 없이 수신된다. 일부 실시예들에서, 프로세서(502)는 패킷 전송 브로드캐스트 간격들 사이의 경계에 걸쳐 있는 시간 기간 동안 전송되는 패킷을 수신하도록 추가로 구성된다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 상기 모니터링 동안, 제1 임계 미만인, 전송 자원들에 대해 검출된 신호 에너지의 평균 또는 최댓값을 가지는 전송 개시 간격들을 식별하도록 추가로 구성된다. 프로세서(502)는 전송 자원들을 모니터링하도록 통신 디바이스를 제어하고, 하나 이상의 전송 개시 간격들, 예를 들어, IT1(210), IT2(212),... 등을 식별하고, 여기서, 전송 자원들에 대해 검출된 신호 에너지의 평균 또는 최댓값은 제1 임계, 예를 들어, 미리 결정된 임계 미만이다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 하나 이상의 전송 자원들 및 통신 디바이스와 연관될 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응하는 전송 개시 간격들을 선택하도록 추가로 구성된다. 일부 실시예들에서, 프로세서(502)는, 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된 식별된 전송 개시 간격들로부터, 예를 들어, 의사 랜덤으로, 전송 개시 간격들의 서브세트, 예를 들어, 하나 이상을 선택하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, N은 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 통신 디바이스에 의해 사용된 임의의 백-오프 카운터 값이 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료했음을 보장할 만큼 충분히 크다. 일부 실시예들에서, N은 각각의 전송 개시 간격에서 발생할 최소 백-오프 감소에 의해 나누어진 최대 백-오프 카운터 값보다 더 크거나 이와 동일한(≥) 정수 값, 즉 N ≥ (BCmax)/ (최소 백-오프 감소 시간 기간)이다.
일부 실시예들에서, 프로세서(502)는 상기 전송 자원들에 대한 측정된 신호 에너지의 함수로서, 패킷 전송을 위해 사용될 톤들의 서브세트, 예를 들어, OFDM 톤 심볼들을 선택하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 가장 낮은 신호 에너지가 검출된 통신 자원들은 패킷 전송을 위해 선택된다. 다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 모니터링 동작 동안 전송 자원들에 대해 가장 적은 신호 에너지가 검출된, 그리고 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된, 시간 간격들에 대응하는 패킷 전송 초기화 간격들의 서브세트를 선택하도록 추가로 구성된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 가장 낮은 신호 에너지가 검출된 톤들에 대응하는 개시 간격들이 디바이스와 연관되도록 선택된다.
일부 실시예들에서, 전송 개시 간격들의 서브세트의 선택은 L개의 전송 개시 간격들(IT1(210),..., ITL(220)) 중 적어도 하나를 선택하는 것을 포함하고, 여기서 L은 2보다 더 큰 정수이고, 선택된 서브세트는 L개보다 더 적은 선택된 전송 개시 간격들을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송 시간 기간은 패킷들을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준, 예를 들어, 802.11p 표준에 의해 허용되는 최대 전송 기간보다 더 작은 시간 기간으로 제한된다. 일부 실시예들에서, 프로세서(502)는, 패킷 전송 개시 간격의 지속기간의 일부, 예를 들어, 1/3보다 더 작거나 이와 같도록, 전송될 패킷의 패킷 길이를 제한하도록 추가로 구성된다.
다양한 실시예들에서, 각각의 패킷 전송 개시 간격은 패킷 전송 간격 및 전송이 발생하지 않는 널 기간을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 널 기간은 중단되지 않은 널 기간이다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 개시 간격 당 하나의 패킷을 전송하도록 제약된다. 다양한 실시예들에서, 널 기간은 패킷 전송 개시 간격의 시작 또는 종단에 위치된다. 일부 실시예들에서, 상기 널 기간의 적어도 일부는 패킷 전송 개시 간격 경계에 인접하게 발생한다.
다양한 실시예들에서, 패킷의 전송은 패킷의 전송에 후속하는 널 기간을 가지는 패킷 전송 개시 간격의 시작에서 발생한다. 일부 실시예들에서, 널 기간은 패킷 전송 개시 간격의 시작에서 발생하고, 여기서, 패킷의 전송은 상기 널 기간에 후속하여 시작한다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 패킷 내에 전송될 데이터를 생성하도록 추가로 구성된다. 데이터는, 예를 들어, 위치 정보 보고, 위치 업데이트 보고 등일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 패킷 전송의 개시를 통신 디바이스(501)와 연관된 전송 개시 간격들로 제한하도록 추가로 구성되고, 통신 디바이스(501)와 연관된 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 프로세서(502)는 패킷 전송의 개시를 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트, 예를 들어, 선택된 전송 개시 간격들, 예를 들어, 210, 210', 210"로 제한하도록 구성된다.
프로세서(502)는, 다양한 실시예들에서, 백-오프 동작을 수행하도록 추가로 구성된다. 프로세서(502)는 백-오프 동작을 수행하는 것의 일부로서, 백-오프 카운터 값을 선택하도록 추가로 구성되고, 시간 기간 동안 또다른 디바이스로부터의 신호가 감지되지 않고 미리 결정된 시간량이 경과할 때마다 1씩 백-오프 카운터 값을 감소시키기 시작한다. 다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 백-오프 카운터를 랜덤으로 선택하도록 추가로 구성된다. 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트는 적어도 N개의 전송 개시 간격들 만큼 시간상으로 서로 분리된다. 다양한 실시예들에서, N은, 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터 값이 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료됨을 보장할 만큼 충분히 크다. 따라서, 다음 선택된 전송 개시 간격에 도달할 때까지, 백-오프 카운터 값이 만료하고, 디바이스들이 동기화된 방식으로 시스템(100)에서 동작하기 때문에, 디바이스가 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에서 캐리어 감지를 수행할 때, 그것은 점유되지 않은 채널을 검출한다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는, 주기적 기반으로, 패킷 통신 정보의 전송을 개시하도록 추가로 구성된다. 일부 실시예들에서, 패킷 전송의 개시는 전송을 위해 물리 계층에 전송될 생성된 데이터를 제공하는 것을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송의 개시는, 예를 들어, 캐리어가 점유되었는지 또는 점유되지 않았는지의 여부를 결정하기 위해, 채널 감지를 수행하는 것을 포함한다. 패킷 전송의 개시의 일부로서, 프로세서(502)는 채널 감지를 수행하도록 추가로 구성된다. 다양한 실시예들의 일 특징에 따라, 채널이 점유되지 않은 것으로 검출될때, 디바이스는 미리 결정된 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 대기하고, 패킷을 전송한다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 선택된 전송 개시 간격 내에, 예를 들어, EIFS/DIFS 기간에 후속하는 시간에 패킷 전송 동작을 수행하도록 추가로 구성된다. 프로세서(502)는, 패킷 전송 동작을 수행하도록 구성되는 것의 일부로서, 패킷의 전송의 개시에 응답하여, 패킷을 전송하도록 추가로 구성된다.
다양한 실시예들에서, 전송 개시 간격들은 통신 디바이스(501)의 통신 범위 내에서 디바이스들에 의해 사용되는 패킷 전송 개시 간격들에 관해 시간 상으로 동기화된다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송 시간 간격은 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준에 의해 허용되는 최대 전송 기간보다 더 적은 시간 기간으로 제한된다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(502)는 개별 전송된 패킷과 연관된 프로세싱을 중단하고, 지속적인 기반으로 다른 동작들을 수행하도록, 예를 들어, 다른 패킷들에서의 전송을 위한 데이터를 생성하고, 패킷들을 전송 및/또는 수신하도록 통신 디바이스(501)의 제어를 계속하도록 추가로 구성된다.
도 6a 및 6b의 조합을 포함하는 도 6은 예시적인 실시예에 따라 무선 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도(600)이다. 도 6의 흐름도(600)의 방법은 무선 단말, 예를 들어, 도 5의 장치(500)의 무선 단말(501)과 같은 통신 디바이스에 의해 구현될 수 있다.
흐름도(600)의 예시적인 방법은 단계(602)에서 시작하고, 여기서 무선 단말은 전원인가(power on)되고 초기화된다. 동작은 시작 단계(602)에서 단계들(604, 606)로 진행한다. 일부 실시예들에서, 동작은 또한 병렬로 비동기식으로 수행되는 단계(607)로 진행한다.
단계(604)에서, 통신 디바이스는 복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하고, 각각의 전송 개시 간격은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간 양보다 더 긴 미리 결정된 듀레이션이고, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 개시 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응한다. 예로서, 도 2-3은 예시적인 순환하는 브로드캐스트 간격 및 전송 개시 간격들을 예시한다. 일부 실시예들에서, 순환하는 브로드캐스트 간격은 무선 전송들을 제어하기 위해 사용되는 타이밍 구조에서의 순환하는 시간 기간, 예를 들어, 타이밍 구조(200)에서의 시간 간격(204)이다. 따라서, 단계(604)에서, 통신 디바이스는 브로드캐스트 간격 타이밍 구조(200)의 최상부에 부과된 전송 개시 간격 타이밍 구조(235)를 정의하는 정보를 저장한다. 도 2-3에 관련하여 상세히 논의된 바와 같이, 각각의 브로드캐스트 간격은 다수의 패킷 전송 개시 기회들, 예를 들어, L개의 전송 개시 간격들을 포함하며, L은 양의 정수이다. 동작은 단계(604)로부터 단계(610)로 진행한다.
브로드캐스트 시간 간격 동안 지속적 기반으로 수행될 수 있고 일부 실시예들에서 그러한 단계(606)에서, 통신 디바이스는 상기 순환하는 브로드캐스트 간격의 적어도 일부 동안 전송 자원들, 예를 들어, 전송 자원들(420, 422,...)의 사용을 모니터링한다. 디바이스는 모니터링 기간 동안 에어링크 자원 이용의 양을 결정하기 위해, 예를 들어, 브로드캐스트 채널 자원들이 또다른 디바이스에 의해 사용중인지 또는 점유되지 않았는지의 여부를 검출하기 위해, 모니터링을 수행한다. 다양한 실시예들에서, 단계(608)는 단계(606)의 일부로서 수행되며, 여기서, 통신 디바이스는 전송 자원들의 이용을 결정하기 위해 전송 자원들에 대한 신호 에너지를 측정한다. 동작은 단계(604)로부터 단계(610)로 진행한다.
단계(607)는 비동기식으로 수행된다. 단계(607)에서, 통신 디바이스는 패킷(들), 예를 들어, 또다른 디바이스로부터 패킷 통신 정보를 수신하는 것을 모니터링한다. 동작은 단계(607)로부터 단계(612)로 진행한다. 단계(607)에서, 디바이스는 예를 들어, 또다른 통신 디바이스로부터, 하나 이상의 패킷들을 수신한다. 일부 실시예들에서, 단계(612)는 단계(614) 또는 단계(616) 중 적어도 하나를 포함한다. 단계(614)에서, 통신 디바이스는 순환하는 브로드캐스트 간격 내에서 발생하는 전송 개시 경계들에 대한 동기화 없이 하나 이상의 패킷들을 수신한다. 예를 들어, 패킷은, 예를 들어, 전송 개시 간격 IT1(210)의 경계에 걸쳐, 전송 개시 간격 경계에 대한 동기화 없이 수신된다. 일부 실시예들에서, 단계(616)가 수행되며, 여기서, 디바이스는 패킷 전송 브로드캐스트 간격들 사이의 경계에 걸쳐 있는 시간 간격 동안 전송되는 패킷을 수신한다.
단계(610)에서, 통신 디바이스는 상기 모니터링 동안, 제1 임계 미만인, 전송 자원들에 대해 검출된 신호 에너지의 평균 또는 최대 양을 가지는 전송 개시 간격들을 식별한다. 따라서, 통신 디바이스는 전송 자원들을 모니터링하고, 하나 이상의 전송 개시 간격들, 예를 들어, IT1(210), IT2(212),..., ITL(220)를 식별하고, 여기서, 전송 자원들에 대해 검출된 평균 또는 최대 신호 에너지는 제1 임계, 예를 들어, 미리 결정된 임계 미만이다. 동작은 단계(610)로부터 단계(618)로 진행한다.
단계(618)에서, 통신 디바이스는 하나 이상의 전송 자원들 및 통신 디바이스들과 연관될 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응하는 통신 개시 간격들을 선택한다. 다양한 실시예들에서, 단계들(620 또는 622) 중 적어도 하나는 선택 단계(618)의 일부로서 수행된다. 단계(620)에서, 통신 디바이스는 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리되는 식별된 전송 개시 간격들로부터, 예를 들어, 의사 랜덤으로, 전송 개시 간격들의 서브세트, 예를 들어, 하나 이상을 선택한다. 다양한 실시예들에서, N은, 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터 값이 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료되었음을 보장할 만큼 충분히 크다. 일부 실시예들에서, N은 각각의 전송 개시 간격에서 발생할 최소 백-오프 감소에 의해 나누어진 최대 백-오프 카운터 값보다 더 크거나 이와 동일한(≥) 정수 값, 즉 N ≥ (BCmax)/ (최소 백-오프 감소 시간 기간)이다.
일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 상기 전송 자원들에 대해 측정된 신호 에너지의 함수로서, 패킷 전송을 위해 사용될 톤들의 서브세트, 예를 들어, OFDM 톤 심볼들을 선택한다. 일부 실시예들에서, 가장 낮은 신호 에너지가 검출된 전송 자원들은 패킷 전송을 위해 선택된다. 단계(622)에서, 디바이스는 모니터링 동작 동안 전송 자원들에 대해 가장 적은 신호 에너지가 검출되었으며 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된 시간 간격들에 대응하는 패킷 전송 초기화 간격들의 서브세트를 선택한다. 따라서 일부 실시예들에서, 디바이스는 예를 들어, 단계(608)에서 측정된 바와 같이, 가장 낮은 신호 에너지가 검출된 톤들에 대응하는 개시 간격들을 선택한다.
일부 실시예들에서, 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하는 것은 L개의 전송 개시 간격들 IT1(210),..., ITL(220) 중 적어도 하나를 선택하는 것을 포함하고, 여기서, L은 2보다 더 큰 정수이고, 선택된 서브세트는 L개보다 더 적은 선택된 전송 개시 간격들을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 길이는, 패킷 전송을 위한 기간(time span)의 견지에서, 전송 개시 시간 간격의 일부로 제한된다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 패킷 길이는 패킷 전송 개시 간격의 지속기간의 1/3보다 더 적거나 이와 같도록 제한된다.
다양한 실시예들에서, 각각의 패킷 전송 개시 간격은 패킷 전송 간격 및 전송이 발생하지 않는 널 기간을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 널 기간은 중단되지 않은 널 기간이다. 일부 실시예들에서, 각각의 패킷 전송 개시 간격은 상기 통신 디바이스에 의해 기껏해야 하나의 패킷의 전송을 허용한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 디바이스는 개시 간격 당 하나의 패킷을 전송하는 것으로 제한된다. 다양한 실시예들에서, 널 기간은 패킷 전송 개시 간격의 시작 또는 종단에 위치된다. 일부 실시예들에서, 상기 널 기간의 적어도 일부는 패킷 전송 개시 간격 경계에 인접하여 발생한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 예시적인 방법에 따라 동작하는 다양한 디바이스들에 의해 수행되는 캐리어 감지는 패킷 전송 개시 간격의 시작에서 널, 예를 들어, 전송 없음을 검출할 것이다.
다양한 실시예들에서, 패킷의 전송은 패킷의 전송에 후속하는 널 기간을 가지는 패킷 전송 개시 간격의 시작에서 발생한다. 일부 실시예들에서, 널 기간은 패킷 전송 개시 간격의 시작에서 발생하고, 여기서, 패킷의 전송은 상기 널 기간에 후속하여 시작한다.
동작은 접속 노드 A(623)를 통해 단계(618)로부터 단계들(624, 626 및 628)로 진행한다. 단계들(624, 626 및 628)은 비동기식으로 수행된다. 단계(624)에서, 패킷에서 전송될 데이터가 생성된다. 예를 들어, 디바이스 상의 애플리케이션은 전송될 데이터, 예를 들어, 위치 정보 보고를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동일한 애플리케이션은 전송될 패킷을 생성하기 위해 데이터를 패킷화한다. 일부 실시예들에서, 상이한 애플리케이션 또는 하위 레벨 계층은 전송될 데이터를 포함하는 패킷을 생성하기 위해 데이터를 패킷화할 수 있다. 동작은 단계(624)로부터 단계(632)로 진행한다.
단계(626)에서, 통신 디바이스는 패킷 전송의 개시를 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 제한하고, 통신 디바이스와 연관된 통신 개시 간격은 적어도 N개의 전송 개시 간격들 만큼 시간상으로 서로 분리된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 패킷 전송의 개시를 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트, 예를 들어, 선택된 전송 개시 간격들(210, 210', 210")로 제한한다. 패킷 개시 간격들의 서브세트를 선택하고, 순환하는 타이밍 구조에서 패킷 전송의 개시를 개시 간격들의 선택된 서브세트로 제한함으로써, 충돌들에 대한 잠재성이 모든 디바이스들이 모든 시간 기간들 동안 자원들에 대해 경쟁하도록 허용된 시스템들에 비해 감소한다는 점이 이해되어야 한다. 동작은 단계(626)로부터 단계(632)로 진행한다.
단계(628)에서, 디바이스는 백-오프 동작을 수행한다. 다양한 실시예들에서, 단계(628)는 단계(630)를 포함하고,여기서, 디바이스는 백-오프 동작을 수행하는 것의 일부로서 백-오프 카운터 값을 선택하고, 시간 기간 동안 또다른 디바이스로부터의 신호가 감지되지 않고 미리 결정된 시간 양이 경과할 때마다 1씩 백-오프 카운터 값을 감소시키기 시작한다. 다양한 실시예들에서, 디바이스는 백-오프 카운터를 랜덤으로 선택한다. 따라서, 예를 들어, 캐리어 감지가 캐리어가 점유되지 않음을 검출할 때, 디바이스가 백-오프 동작을 수행한다는 점이 이해되어야 한다. 패킷 전송은 백-오프 카운터가 제로로 감소하고 캐리어 감지가 채널이 점유되지 않음을 검출할 때 정상적으로 발생한다. 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트는 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된다. 다양한 실시예들에서, N은, 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터 값이 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료됨을 보장할 만큼 충분히 크다. 따라서, 다음 선택된 전송 개시 간격에 도달하는 시간까지, 백-오프 카운터 값은 만료하고, 디바이스들이 동기화된 방식으로 시스템(100)에서 동작하기 때문에, 디바이스가 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에서 캐리어 감지를 수행할 때, 그것은 점유되지 않은 채널을 검출한다. 동작은 단계(628)로부터 단계(632)로 진행한다.
단계(632)에서, 디바이스는, 주기적 기반으로, 패킷 통신 정보의 전송을 개시한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송의 개시는 전송을 위해 물리 계층에 전송될 생성된 데이터를 제공하는 것을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송의 개시는, 예를 들어, 캐리어가 점유되는지 또는 점유되지 않는지의 여부를 결정하기 위해 채널 감지를 수행하는 것을 포함한다. 앞서 상세히 논의된 바와 같이, 패킷 전송의 개시의 일부로서, 통신 디바이스는 채널 감지를 수행하고, 점유되지 않은 채널이 검출될때, 미리 결정된 EIFS/DIFS 시간 기간 동안 대기하고, 패킷을 전송한다.
패킷 전송의 개시에 후속하여, 단계(634)에서, 디바이스는 선택된 전송 개시 간격 내에서, 예를 들어, EIFS/DIFS 기간에 후속하는 시간에서 패킷 전송 동작을 수행한다. 단계(634)에서 패킷 전송 동작을 수행하는 것은 단계(636)를 수행하는 것을 포함하고, 여기서 디바이스는 패킷의 전송의 개시에 응답하여 패킷을 전송한다.
다양한 실시예들의 일 특징에 따라, 패킷 전송의 시간은 패킷 전송 개시가 시작된 시간과는 상이할 수 있다. 예를 들어, 패킷 전송 개시는 선택된 전송 개시 간격의 시작에서 발생할 수 있고 일부 실시예들에서 그러하지만, 디바이스는 패킷의 실제 전송 이전에, 채널이 점유되지 않음을 감지한 이후에 EIFS/DIFS 기간 동안 대기한다. 그러나, 패킷 전송이 선택된 전송 개시 간격 내에서 발생한다는 점이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들에서, 전송 개시 간격들은 흐름도(600)의 방법을 구현하는 통신 디바이스의 통신 범위 내에서 디바이스들에 의해 사용되는 패킷 전송 개시 간격들에 대해 시간 상으로 동기화된다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송 시간 기간은 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준에 의해 허용되는 최대 전송 기간보다 더 적은 시간 기간으로 제한된다. 일부 실시예들에서, 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준은 802.11p 버전 2010 통신 표준이다.
동작은 단계(634)로부터 단계(638)로 진행하며, 여기서 디바이스는 개별 전송된 패킷과 연관된 프로세싱을 중단한다. 그러나, 디바이스의 동작은, 지속적 기반으로, 예를 들어, 생성되고, 전송되고 그리고/또는 수신되는 패킷들을 가지고 계속한다.
도 7은 도 5의 예시적인 장치에서, 예를 들어, 통신 디바이스(501)에서 모듈들의 어셈블리로서 사용될 수 있는 모듈들의 어셈블리(700)를 예시한다. 어셈블리(700) 내의 모듈들은, 예를 들어, 개별 회로들로서, 도 5의 프로세서(502) 내의 하드웨어에서 구현될 수 있다. 대안적으로, 모듈들은 소프트웨어에서 구현되고, 도 5에 도시된 메모리(504)에 저장될 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 모듈들(700)의 어셈블리는 도 5의 디바이스(501)의 메모리(504)의 루틴들(511)에 포함된다. 도 5의 실시예에서 단일 프로세서, 예를 들어, 컴퓨터로서 도시되었지만, 프로세서(502)가 하나 이상의 프로세서들, 예를 들어, 컴퓨터들로서 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 소프트웨어에서 구현될때, 모듈들은, 프로세서에 의해 실행될 때 모듈에 대응하는 기능을 구현하도록 프로세서, 예를 들어, 컴퓨터(502)를 구성하는 코드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로세서(502)는 모듈들(700)의 어셈블리의 모듈들 각각을 구현하도록 구성된다. 모듈들의 어셈블리(700)가 메모리(504)에 저장되는 실시예들에서, 메모리(504)는 적어도 하나의 컴퓨터, 예를 들어, 프로세서(502)로 하여금 모듈들이 대응하는 기능들을 구현하게 하기 위한 코드, 예를 들어, 각각의 모듈에 대한 개별 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들어, 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건이다.
전적으로 하드웨어 기반의 또는 전적으로 소프트웨어 기반의 모듈들이 사용될 수 있다. 그러나, 소프트웨어 및 하드웨어(예를 들어, 회로 구현) 모듈들의 임의의 조합이 기능들을 구현하기 위해 사용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 이해되어야 하는 바와 같이, 도 7에 예시된 모듈들은 도 6의 흐름도(600)의 방법에서 예시되고 그리고/또는 설명된 대응하는 단계들의 기능들을 수행하도록, 무선 통신 디바이스(501) 또는 프로세서(502)와 같은 그 내의 엘리먼트들을 제어하고 그리고/또는 구성한다.
도 7에 예시된 바와 같이, 도 7a에 의해 예시된 제1 부분(700A) 및 도 7b에 의해 예시된 제2 부분(700B)을 포함하는, 모듈들의 어셈블리(700)는: 복수의 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하도록 구성된 모듈(704) ― 각각의 전송 개시 간격은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간 양보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이고, 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 개시 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응함 ― , 상기 순환하는 브로드캐스트 간격의 적어도 일부 동안 전송 자원들, 예를 들어, 전송 자원들(420, 422,...)의 사용을 위해, 브로드캐스트 시간 간격 동안 모니터링을 수행하도록 구성되는 모듈(706), 및 또다른 디바이스로부터 패킷(들), 예를 들어, 패킷 통신 정보를 수신하는 것을 모니터링하기 위한 모듈(707)을 포함한다. 다양한 실시예들에서, 모듈(706)은 전송 자원들의 이용을 결정하기 위해 전송 자원들에 대한 신호 에너지를 측정하도록 구성되는 모듈(708)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 모듈들의 어셈블리(700)를 포함하는 통신 디바이스는 모니터링 기간동안 에어링크 자원 이용의 양을 결정하기 위해, 예를 들어, 브로드캐스트 채널 자원들이 또다른 디바이스에 의해 사용 중인지 또는 점유되지 않은지의 여부를 검출하기 위해, 모니터링을 수행하기 위한 모듈(706)을 사용한다.
다양한 실시예들에서, 모듈들(700)의 어셈블리는 예를 들어, 또다른 통신 디바이스로부터, 하나 이상의 패킷들을 수신하는 것을 모니터링하도록 구성된 모듈(707), 모니터링 동작 동안, 제1 임계 미만의, 전송 자원들에 대해 검출된 신호 에너지의 평균 또는 최대 양을 가지는 전송 개시 간격들을 식별하도록 구성되는 모듈(710), 및 패킷들을 수신하도록 구성되는 모듈(712)을 더 포함한다.
모듈(710)은 일부 실시예들에서 모듈(706)로부터 입력을 수신하고, 하나 이상의 전송 개시 간격들을 식별하기 위해 입력을 사용한다. 일부 실시예들에서, 패킷들을 수신하도록 구성된 모듈(712)은 순환하는 브로드캐스트 간격 내에서 발생하는 전송 개시 간격 경계들에 대한 동기화 없이 하나 이상의 패킷들을 수신하도록 구성되는 모듈(714)을 포함한다. 예를 들어, 모듈(704)은, 예를 들어, 전송 개시 간격 IR1(210)의 경계에 걸쳐, 전송 개시 간격 경계에 대한 동기화 없이 패킷을 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모듈(712)은 패킷 전송 브로드캐스트 간격들 사이의 경계에 걸쳐 있는 시간 기간 동안 전송되는 패킷을 수신하도록 구성되는 모듈(716)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 각각의 브로드캐스트 간격은 다수의 패킷 전송 개시 기회들, 예를 들어, L개의 전송 개시 간격들을 포함하고, L은 양의 정수이다.
다양한 실시예들에서, 모듈들의 어셈블리(700)는 하나 이상의 전송 자원들 및 통신 디바이스와 연관될 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응하는 전송 개시 간격들을 선택하도록 구성되는 모듈(718)을 더 포함한다. 다양한 실시예들에서, 모듈(718)은 706 및/또는 710로부터 입력을 수신하고, 선택을 수행하기 위해 입력을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모듈(718)은 모듈들(720 또는 722) 중 적어도 하나를 포함한다. 모듈(720)은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간상으로 서로 분리된 식별된 전송 개시 간격들로부터, 예를 들어, 의사 랜덤으로, 전송 개시 간격들의 서브세트, 예를 들어, 하나 이상을 선택하도록 구성된다. 다양한 실시예들에서, N은, 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터 값이 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료되었음을 보장할만큼 충분히 크다. 일부 실시예들에서, N은 각각의 전송 개시 간격에서 발생할 최소 백-오프 감소에 의해 나누어진 최대 백-오프 카운터 값보다 더 크거나 이와 동일한(≥) 정수 값, 즉 N ≥ (BCmax)/ (최소 백-오프 감소 시간 기간)이다.
일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 상기 전송 자원들에 대해 측정된 신호 에너지의 함수로서 패킷 전송을 위해 사용될 톤들의 서브세트, 예를 들어, OFDM 톤 심볼들을 선택한다. 일부 실시예들에서, 가장 낮은 신호 에너지가 검출된 전송 자원들이 패킷 전송을 위해 선택된다. 모듈(722)은 모니터링 동작 동안 전송 자원들에 대해 가장 적은 신호 에너지가 검출되었으며 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리된 시간 간격들에 대응하는 패킷 전송 초기화 간격들의 서브세트를 선택하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하도록 구성되는 모듈(718)은 L개의 전송 개시 간격들(IT1(210),..., ITL(222)) 중 적어도 하나를 선택하고, 여기서 L은 2보다 더 큰 정수이고, 선택된 서브세트는 L개보다 더 적은 선택된 전송 개시 간격들을 포함한다.
다양한 실시예들에서, 모듈들(700)의 어셈블리는 패킷 전송 시간 기간을, 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준에 의해 허용되는 최대 전송 시간 기간보다 더 적은 시간 기간으로 제한하도록 구성되는 모듈을 포함한다.
일부 실시예들에서, 모듈들의 어셈블리(700)는 패킷에서 전송될 데이터를 생성하도록 구성되는 모듈(704), 패킷 전송의 개시를 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격으로 제한하도록 구성되는 모듈(726) ― 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 통신 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리됨 ―, 및 백-오프 동작을 수행하도록 구성되는 모듈(728)을 더 포함한다. 다양한 실시예들에서, 모듈(728)은, 백-오프 동작을 수행하도록 구성되는 것의 일부로서, 백-오프 카운터 값을 선택하고, 시간 기간 동안 또다른 디바이스로부터의 신호가 감지되지 않고 미리 결정된 시간 양이 경과할 때마다 1씩 백-오프 카운터 값을 감소시키도록 구성되는 모듈(730)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 모듈(730)은 백-오프 동작을 수행하는 것의 일부로서 백-오프 카운터를 랜덤으로 선택하도록 구성된다.
다양한 실시예들에서, 디바이스는, 예를 들어, 캐리어 감지가 캐리어가 점유되지 않음을 검출할 때, 백-오프 동작을 수행한다. 패킷 전송은 백-오프 카운터가 제로로 감소하고 캐리어 감지가 채널이 점유되지 않음을 검출할 때 정상적으로 발생한다. 다양한 실시예들의 일 양상에 따라, 전송 개시 간격들의 선택된 서브세트는 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간상으로 서로 분리된다. 다양한 실시예들에서, N은 패킷 전송 시간을 결정하기 위해 통신 디바이스에 의해 사용되는 임의의 백-오프 카운터 값이 다음 선택된 전송 개시 간격의 시작에 의해 만료됨을 보장할 만큼 충분히 크다.
일부 실시예들에서, 모듈들의 어셈블리(700)는 패킷 전송 길이를 전송 개시 간격에 대응하는 시간 기간 내에 전송될 수 있는 패킷 길이로 제한하도록 구성되는 모듈(731)을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 731은 패킷 길이를, 패킷 전송을 위한 기간(time span)의 견지에서, 전송 개시 시간 간격의 일부로 제한한다.
다양한 실시예들에서, 모듈들의 어셈블리(700)는, 주기적 기반으로, 패킷 통신 정보의 전송을 개시하도록 구성되는 모듈(732) ― 패킷 전송의 개시는 채널 감지 동작을 포함함 ― , 채널 감지 동작을 수행하도록 구성되는 모듈(733), 패킷 전송 동작을 수행하도록 구성되는 모듈(734), 및 개별 전송된 패킷과 연관된 프로세싱을 중단하도록 통신 디바이스를 제어하도록 구성되는 모듈(738)을 더 포함한다. 다양한 실시예들에서, 모듈(732)은 선택된 개시 간격의 시작에서 패킷에서 전달될 데이터를 MAC에 주입하고, 이에 의해 패킷 전송, 및 패킷을 전송하기 위한 전송 자원 경쟁에 관련된 프로세스를 개시한다. 따라서, 모듈(732)은 전송 목적으로 패킷에서 전송될 생성된 데이터를 모듈(734)에 제공한다. 다양한 실시예들에서, 패킷 전송의 개시는, 예를 들어, 캐리어가 점유되는지 또는 점유되지 않는지를 결정하기 위해, 채널 감지를 수행하는 것을 포함한다.
일부 실시예들에서, 디바이스는 전송 자원 경쟁 목적으로 802.11p 기반 채널 액세스 메커니즘을 사용하고, 채널에 대한 액세스를 획득한다. 전송 개시 간격 구조의 설계로 인해, 노드들은, 패킷이 MAC 큐 내로 주입되고 이에 의해 백-오프 카운터의 추가적인 감소 및/또는 추가적인 EIFS/DIFS 감지를 기다려야 할 필요 없이 전송을 허용할 때, 이들의 802.11p 기반 백-오프 카운터들을 비우고 EIFS/DIFS 감지를 완료했을 것이다.
모듈(734)은 선택된 전송 개시 간격 내에서, 예를 들어, EIFS/DIFS 기간에 후속하는 시간에서, 패킷 전송 동작을 수행한다. 모듈(734)은 패킷의 전송의 개시에 응답하여 패킷을 전송하도록 구성되는 모듈(736)을 포함한다.
다양한 실시예들의 일 특징에 따라, 패킷이 모듈(736)에 의해 실제로 전송된 시간은 패킷 전송 개시가 시작된 시간과는 상이할 수 있다. 예를 들어, 패킷 전송 개시가 선택된 전송 개시 간격의 시작에서 발생할 수 있고, 많은 실시예들에서 그러하지만, 디바이스는 패킷의 실제 전송 이전에 채널이 점유되지 않음을 감지한 이후 EIFS/DIFS 기간 동안 대기한다. 일부 실시예들에서, 모듈(738)은 개별 전송된 패킷과 연관된 프로세싱을 중단하지만, 디바이스의 동작은, 지속적 기반으로, 예를 들어, 생성되고, 전송되고 그리고/또는 수신되는 패킷들을 가지고 계속한다.
이 출원에서 설명된 다양한 방법들 및 장치는 피어 투 피어 시그널링을 지원하는 무선 통신 디바이스들 및 네트워크들에서 사용하기에 적절하다. 다양한 실시예들에서, 하나 이상의 도면들 중 임의의 것의 디바이스는 본 출원에서 도면들 중 임의의 것에 관해 설명된 그리고/또는 본 출원의 상세한 설명에서 설명된 개별 단계들 및/또는 동작들 각각에 대응하는 모듈을 포함한다. 모듈들은 하드웨어에서 구현될 수 있고, 때때로 그러하다. 다른 실시예들에서, 모듈들은, 무선 통신 디바이스의 프로세서에 의해 실행될때 디바이스로 하여금 대응하는 단계 또는 동작을 구현하도록 하는 프로세서 실행가능한 명령들을 포함하는 소프트웨어 모듈로서 구현될 수 있으며, 때때로 그러하다. 일부 다른 실시예들에서, 모듈들 중 일부 또는 전부는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 구현된다.
다양한 실시예들의 기법들은 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 다양한 실시예들은, 장치, 예를 들어, 모바일 무선 통신 디바이스들, 예를 들어, 모바일 단말들과 같은 모바일 노드들, 기지국들, 네트워크 노드들 및/또는 통신 시스템들과 같은 액세스 포인트들과 같은 고정식 무선 통신 디바이스들에 관한 것이다. 다양한 실시예들은, 또한, 방법들, 예를 들어, 모바일 노드들 및/또는 고정식 노드들, 기지국 네트워크 노드들 및/또는 통신 시스템들과 같은 액세스 포인트들, 예를 들어 호스트들과 같은 무선 통신 디바이스들을 제어하고 그리고/또는 동작시키는 방법에 관한 것이다. 다양한 실시예들은 또한, 방법의 하나 이상의 단계들을 구현하도록 기계를 제어하기 위한 기계 판독가능한 명령들을 포함하는, 기계, 예를 들어, 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들어, ROM, RAM, CD들, 하드디스크들 등에 관한 것이다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 예를 들어, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체이다.
개시된 프로세스들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층이 예시적인 방식들의 예라는 점이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 프로세스들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층이 재배열되는 동시에 본 개시내용의 범위 내에서 유지될 수 있다는 점이 이해된다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제시하며, 제시된 특정 순서 또는 계층으로 제한되도록 의도되지 않는다.
다양한 실시예들에서, 본원에 설명된 노드들은 하나 이상의 방법들에 대응하는 단계들, 예를 들어, 신호 수신, 신호 프로세싱, 신호 생성 및/또는 전송 단계들을 수행하기 위해 하나 이상의 모듈들을 사용하여 구현된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 다양한 특징들을 모듈들을 사용하여 구현된다. 이러한 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 위에서 설명된 방법들 또는 방법 단계들 중 다수가, 예를 들어, 하나 이상의 노드들에서, 전술된 방법들의 일부 또는 모두를 구현하기 위해 추가적인 하드웨어를 가지고 또는 추가적인 하드웨어 없이 기계, 예를 들어, 범용 컴퓨터를 제어하기 위해 메모리 디바이스, 예를 들어, RAM, 플로피 디스크 등과 같은 기계 판독가능한 매체 내에 포함된 소프트웨어와 같은 기계 실행가능한 명령들을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, 특히, 다양한 실시예들은, 기계, 예를 들어, 프로세서 및 연관된 하드웨어로 하여금 전술된 방법(들)의 단계들 중 하나 이상을 수행하게 하기 위한 기계 실행가능한 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체, 예를 들어, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 관한 것이다. 일부 실시예들은, 발명의 하나 이상의 방법들의 하나의, 다수의 또는 모든 단계들을 구현하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 디바이스, 예를 들어, 피어 투 피어 시그널링을 지원하는 무선 통신 디바이스에 관한 것이다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 디바이스들, 예를 들어, 무선 단말들, 액세스 노드들 및/또는 네트워크 노드들과 같은 통신 노드들의 프로세서 또는 프로세서들, 예를 들어, CPU들은 통신 노드들에 의해 수행되는 것으로서 설명된 방법들의 단계들을 수행하도록 구성된다. 프로세서의 구성은 프로세서 구성을 제어하기 위해 하나 이상의 모듈들, 예를 들어, 소프트웨어 모듈들을 사용함으로써 그리고/또는 인용된 단계들을 수행하고 그리고/또는 프로세서 구성을 제어하기 위해 프로세서 내에 하드웨어, 예를 들어, 하드웨어 모듈들을 포함시킴으로써 달성될 수 있다. 따라서, 모두가 아닌 일부 실시예들은, 프로세서가 포함된 디바이스에 의해 수행되는 다양한 설명된 방법들의 단계들 각각에 대응하는 모듈을 포함하는 프로세서를 가지는 디바이스, 예를 들어, 통신 노드에 관한 것이다. 모두가 아닌 일부 실시예들에서, 디바이스, 예를 들어, 통신 노드는 프로세서가 포함되는 디바이스에 이해 수행되는 다양한 설명된 방법들의 단계들 각각에 대응하는 모듈을 포함한다. 모듈들은 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
일부 실시예들은 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들로 하여금, 다양한 기능들, 단계들, 작용들 및/또는 동작들, 예를 들어, 전술된 하나 이상의 단계들을 구현하게 하기 위한 코드를 포함하는 컴퓨터-판독가능한 매체, 예를 들어, 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건에 관한 것이다. 실시예에 따라, 컴퓨터 프로그램 물건은 수행될 각각의 단계에 대한 상이한 코드를 포함할 수 있고, 때때로 그러하다. 따라서, 컴퓨터 프로그램 물건은 방법, 예를 들어, 통신 디바이스 또는 노드를 제어하는 방법의 각각의 개별 단계에 대한 코드를 포함할 수 있고, 때때로 그러하다. 코드는 컴퓨터 판독가능한 매체, 예를 들어, RAM(랜덤 액세스 메모리), ROM(판독 전용 메모리) 또는 다른 타입의 저장 디바이스와 같은 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장된 기계, 예를 들어, 컴퓨터 실행가능한 명령들의 형태일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 물건에 관한 것임에 더하여, 일부 실시예들은 전술된 하나 이상의 방법들의 다양한 기능들, 단계들, 작용들 및/또는 동작들 중 하나 이상을 구현하도록 구성된 프로세서에 관한 것이다. 따라서, 일부 실시예들은, 본원에 설명된 방법들의 단계들 중 일부 또는 모두를 구현하도록 구성되는 프로세서, 예를 들어, CPU에 관한 것이다. 프로세서는, 예를 들어, 본 출원에 설명된 통신 디바이스 또는 다른 디바이스에서 사용하기 위한 것일 수 있다.
다양한 실시예들은 피어 투 피어 시그널링 프로토콜을 사용하는 통신 시스템들에 대해 적합하다. 일부 실시예들은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 기반 무선 피어 투 피어 시그널링 프로토콜, 예를 들어, WiFi 시그널링 프로토콜 또는 또다른 OFDM 기반 프토토콜을 사용한다.
OFDM 시스템의 상황에서 설명되었지만, 다양한 실시예들의 방법들 및 장치의 적어도 일부는 많은 비-OFDM 및/또는 비-셀룰러 시스템들을 포함하는 광범위한 통신 시스템들에 적용가능하다.
전술된 다양한 실시예들의 방법들 및 장치에 대한 다수의 추가적인 변형예들이 위의 설명의 견지에서 당업자에게 명백할 것이다. 이러한 변형예들은 범위 내에 있는 것으로 간주될 것이다. 방법들 및 장치는 코드 분할 다중 액세스(CDMA), OFDM, 및/또는, 통신 디바이스들 사이에 무선 통신 링크들을 제공하기 위해 사용될 수 있는 다양한 다른 타입들의 통신 기법들과 함께 사용될 수 있으며, 다양한 실시예들에서 그러하다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 통신 디바이스들은 OFDM 및/또는 CDMA를 사용하여 모바일 노드들과의 통신 링크들을 설정하는 액세스 포인트들로서 구현되며, 그리고/또는 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 인터넷 또는 또다른 디바이스에 대한 접속성을 제공할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 모바일 노드들은, 방법들을 구현하기 위해, 노트북 컴퓨터들, 개인 데이터 보조 단말(PDA)들, 또는, 수신기/송신기 회로들 및 로직 및/또는 루틴들을 포함하는 다른 휴대용 디바이스들로서 구현된다.

Claims (20)

  1. 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하는 단계 ― 상기 전송 개시 간격들 각각은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이고, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응함 ― ;
    상기 통신 디바이스와 연관될 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하는 단계; 및
    상기 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 패킷 전송의 개시를 제한하는 단계를 포함하며;
    상기 통신 디바이스와 연관된 상기 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리되고, N은 비-제로(non-zero) 정수 값인, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 패킷 전송 개시 간격의 지속기간은 패킷 전송 시간 기간 및 전송이 발생하지 않는 널 기간(null period)을 포함하는, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    패킷의 전송은 상기 널 기간 이전에 패킷 전송 개시 간격에서 발생하는, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    미사용된 DIFS(Distributed coordination function Inter Frame Spacing: 분산 조정 기능 프레임 간 이격) 또는 미사용된 EIFS(Extended Inter Frame Spacing: 확장된 프레임 간 이격) 기간 중 하나에 후속하여, 또다른 디바이스로부터의 신호가 감지되지 않고 미리 결정된 시간량이 경과할 때마다 전송 백-오프 카운터의 값을 1씩 감소시키는 단계를 더 포함하는, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 널 기간은 가드 기간 + EIFS(확장된 프레임 간 이격) 기간 또는 DIFS(분산 조정 기능 프레임 간 이격) 기간 중 하나와 동일한 지속기간인, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 패킷 전송 기간은 상기 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준에 의해 허용되는 최대 전송 기간보다 더 짧은 시간 기간으로 제한되는, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 전송 개시 간격들은 상기 통신 디바이스의 전송 범위 내에서 디바이스들에 의해 사용되는 패킷 전송 개시 간격들에 대해 시간 상으로 동기화되는, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통신 표준은 802.1lp 통신 표준인, 패킷들을 전송하도록 통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  9. 통신 디바이스로서,
    복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하기 위한 수단 ― 상기 전송 개시 간격들 각각은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이고, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응함 ― ;
    상기 통신 디바이스와 연관될 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 패킷 전송의 개시를 제한하기 위한 수단을 포함하며;
    상기 통신 디바이스와 연관된 상기 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리되고, N은 비-제로 정수 값인, 통신 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 패킷 전송 개시 간격의 지속기간은 패킷 전송 시간 기간 및 전송이 발생하지 않는 널 기간을 포함하는, 통신 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    패킷의 전송은 상기 널 기간 이전에 패킷 전송 개시 간격에서 발생하는, 통신 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    미사용된 DIFS 또는 미사용된 EIFS 기간 중 하나에 후속하여, 또다른 디바이스로부터의 신호가 감지되지 않고 미리 결정된 시간량이 경과할 때마다 전송 백-오프 카운터의 값을 1씩 감소시키기 위한 수단을 더 포함하는, 통신 디바이스.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 널 기간은 가드 기간 + EIFS(확장된 프레임 간 이격) 기간 및 DIFS(분산 조정 기능 프레임 간 이격) 기간 중 하나와 동일한 지속기간인, 통신 디바이스.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 패킷 전송 기간은 상기 패킷을 전송하기 위해 사용되는 통신 표준에 의해 허용되는 최대 전송 기간보다 더 짧은 시간 기간으로 제한되는, 통신 디바이스.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 전송 개시 간격들은 상기 통신 디바이스의 전송 범위 내에서 디바이스들에 의해 사용되는 패킷 전송 개시 간격들에 대해 시간 상으로 동기화되는, 통신 디바이스.
  16. 통신 디바이스로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하며;
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하고 ― 상기 전송 개시 간격들 각각은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이고, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응함 ― ;
    상기 통신 디바이스와 연관될 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하고; 그리고
    상기 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 패킷 전송의 개시를 제한하도록 구성되며;
    상기 통신 디바이스와 연관된 상기 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리되고, N은 비-제로 정수 값인, 통신 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 패킷 전송 개시 간격의 지속기간은 패킷 전송 시간 기간 및 전송이 발생하지 않는 널 기간을 포함하는, 통신 디바이스.
  18. 제17항에 있어서,
    패킷의 전송은 상기 널 기간 이전에 패킷 전송 개시 간격에서 발생하는, 통신 디바이스.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    미사용된 DIFS 또는 미사용된 EIFS 기간 중 하나에 후속하여, 또다른 디바이스로부터의 신호가 감지되지 않고 미리 결정된 시간량이 경과할 때마다 전송 백-오프 카운터의 값을 1씩 감소시키도록 추가로 구성되는, 통신 디바이스.
  20. 통신 디바이스에서 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램 물건은 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하며,
    상기 비-일시적 컴퓨터 판독가능한 매체는:
    적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 복수의 패킷 전송 개시 간격들을 정의하는 정보를 저장하게 위한 코드 ― 상기 전송 개시 간격들 각각은 패킷을 전송하기 위해 요구되는 시간량보다 더 긴 미리 결정된 지속기간이고, 상기 전송 개시 간격들은 다수의 패킷 전송 기회들을 포함하는 순환하는 브로드캐스트 간격에 대응함 ― ;
    상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 통신 디바이스와 연관될 전송 개시 간격들의 서브세트를 선택하게 하기 위한 코드; 및
    상기 적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 통신 디바이스와 연관된 전송 개시 간격들로 패킷 전송의 개시를 제한하게 하기 위한 코드를 포함하며;
    상기 통신 디바이스와 연관된 상기 전송 개시 간격들은 적어도 N개의 전송 개시 간격들만큼 시간 상으로 서로 분리되고, N은 비-제로 정수 값인, 컴퓨터 프로그램 물건.
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