KR20140116484A - 무선 네트워크를 외부 타이밍 소스와 동기화하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 네트워크를 외부 타이밍 소스와 동기화하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

통신 디바이스는 그 자신을 외부 타이밍 기준 신호, 예를 들어 GPS 신호에 대해 동기화한다. 통신 디바이스는 통신 네트워크로부터의 타이밍 기준 신호들, 예를 들어 비컨 신호들을 검출한다. 통신 디바이스가 네트워크가 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정한다면, 통신 디바이스는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작한다. 다양한 실시예들에서, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작할 때, 통신 디바이스는 실제 시간 경과보다 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프들을, 예를 들어 비컨 신호들에서 전달한다. 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작할 때, 통신 디바이스는 네트워크에 의해 사용되고 있는 것보다 더 높은 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하여, 네트워크 타이밍의 제어를 중단하고 마스터 타이밍 제어 디바이스가 된다. 통신 디바이스는 네트워크 타이밍을 외부 타이밍 기준에 대해 동기화하도록 네트워크 타이밍을 드라이브한다.

Description

무선 네트워크를 외부 타이밍 소스와 동기화하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZING A WIRELESS NETWORK WITH AN EXTERNAL TIMING SOURCE}
다양한 실시예들은 무선 통신들에 관한 것이며, 더 구체적으로는 무선 통신 네트워크에서의 디바이스들의 동기화에 관한 것이다.
와이파이(WiFi) 칩들은 사용 중인 동안 많은 전류를 끌어내는 경향이 있다. 이러한 높은 전류 소모(drain)는 종종 셀룰러 디바이스들 상에서 특정 종류들의 와이파이 애플리케이션들의 실행을 불가능하게 한다. 특정 전력 절감 특징들이 제안되었지만, 이들은 디바이스가 수동 모드에 있을 때라도 대기 시간에 크게 영향을 주지 않고 셀룰러 디바이스 상에서 특정 와이파이 애플리케이션들을 실행할 만큼 충분한 것으로 나타나지 않는다. 이러한 애플리케이션들의 몇몇 예들은: 피어 발견, 라우팅 정보 교환들 및 트래픽 모니터링을 포함한다.
GPS 신호와 같은 신뢰할 수 있는 외부 타이밍 소스에 대해 동기화하는 것이 와이파이 디바이스들 사이의 타이밍 동기화를 가능하게 할 수 있지만, 모든 와이파이 디바이스들이 외부 타이밍 신호를 수신할 수 있는 것은 아닐 수도 있는데, 이는 자신들의 위치들 때문이고 그리고/또는 와이파이 디바이스들이 이러한 신호를 수신할 수 있는 수신기를 포함하지 않기 때문이다. 따라서 와이파이 시스템들에서는, 하나 또는 그보다 많은 디바이스들이 외부의 비-와이파이 타이밍 신호 소스로부터 신호들을 수신할 수 있다 하더라도, 와이파이 프로토콜에서 사용되는 비컨 시그널링이 디바이스 동기화를 유지하도록 디바이스들 사이에서 계속 사용되는 것이 중요하다.
와이파이에서의 개별 디바이스들은, 지속적인 타이밍 동기화를 유지하여 동기화 동작이 발생하는 시점에서부터의, 예를 들어 비컨 신호의 수신에 기초하여 타이밍 조정이 이루어지는 시점에서부터의 시간 경과를 결정하기 위해 디바이스들의 내부 타이밍 클록들에 의존한다.
고도의 타이밍 신뢰도를 갖는 디바이스가, 예를 들어 GPS 신호와 같은 신뢰할 수 있는 외부 타이밍 신호에 기초하여 자신의 타이밍을 유지하고 업데이트하는 능력으로 인해, 와이파이 네트워크에서 마스터 디바이스로서 동작하여 와이파이 네트워크에서 디바이스들의 타이밍을 제어할 수 있다면 바람직할 것이다. 그러나 통신 능력의 상당 부분이 다른 기능들, 예를 들어 트래픽 데이터의 통신을 위해 사용되게 하기 위해, 타이밍 동기화에 대한 마스터/클라이언트 관계를 설정하는 것에 관한 대량의 시그널링 오버헤드는 가능한 한 회피되어야 한다고 인식되어야 한다.
위의 논의의 관점에서, 와이파이 네트워크와 같은 통신 네트워크에서의 디바이스들 사이의 타이밍 동기화에 관련된 새로운 그리고/또는 개선된 방법들에 대한 필요성이 존재한다고 인식되어야 한다. 신뢰할 수 있는 타이밍 동기를 갖는 디바이스가 마스터 타이밍 제어 디바이스로서, 그러나 디바이스가 네트워크에서 자신이 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하고 있음을 명시적으로 시그널링하는 것과 관련하여 오버헤드를 거의 또는 전혀 갖지 않고 동작할 수 있다면 바람직할 것이다.
네트워크, 예를 들어 애드 혹 피어 투 피어 무선 통신 네트워크에 참여하려고 하는 통신 디바이스는 외부 타이밍 기준 신호, 예를 들어 GPS 신호를 수신하고, 그 자신을 외부 기준 신호에 대해 동기화한다. 통신 디바이스는 통신 네트워크 내의 하나 또는 그보다 많은 다른 디바이스들로부터의 타이밍 기준 신호들, 예를 들어 비컨 신호들을 검출한다. 통신 디바이스는 네트워크가 외부 기준에 대해 이미 동기화되었는지 여부에 대해 결정한다. 통신 디바이스가 이미 외부 기준에 대해 동기화된 경우, 통신 디바이스는 네트워크에 합류하여 신속하게 네트워크에 참여할 수 있다. 그러나 통신 디바이스가 네트워크가 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정한다면, 통신 디바이스는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작할 수 있고, 때로는 그렇게 동작한다. 다양한 실시예들에서, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작할 때, 통신 디바이스는 실제 시간 경과보다 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프들을, 예를 들어 비컨 신호들에서 전달한다. 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작할 때, 통신 디바이스는 외부 기준에 대해 동기화되지 않은 네트워크에 의해 사용되고 있는 것보다 더 높은 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하여, 네트워크 타이밍의 제어를 중단하고 마스터 타이밍 제어 디바이스가 된다. 통신 디바이스는 네트워크 타이밍을 외부 타이밍 기준에 대해 동기화하도록 네트워크 타이밍을 드라이브한다. 일부 실시예들에서, 일단 통신 디바이스가 외부 타이밍 기준에 대해 네트워크 타이밍을 동기화했다면, 통신 디바이스는 외부 기준 소스와의 동기화로 네트워크 타이밍을 드라이브하는데 사용되는 레이트보다 더 낮은 미리 결정된 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송한다.
일부 실시예들에 따르면, 통신 네트워크에 대응하는 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법은: 상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하는 단계; 및 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 단계를 포함한다. 이러한 일부 실시예들에서, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 것은 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 것을 포함하고, 여기서 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 길다.
일부 실시예들에 따르면, 통신 네트워크에 대응하는 예시적인 통신 디바이스는, 상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하고; 그리고 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 여기서 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 것은 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 것을 포함하고, 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 길다. 예시적인 통신 디바이스는 상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리를 더 포함한다.
상기 발명의 내용에서는 다양한 실시예들이 논의되었지만, 반드시 모든 실시예들이 동일한 특징들을 포함하는 것은 아니며 위에서 설명한 특징들 중 일부는 필수적인 것이 아니라 일부 실시예들에서 바람직할 수 있다고 인식되어야 한다. 다음의 상세한 설명에서 다양한 실시예들의 다수의 추가 특징들, 실시예들 및 이익들이 논의된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 예시적인 시스템의 도면이다.
도 2a는 다양한 예시적인 실시예들에 따라 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법의 흐름도의 제 1 파트이다.
도 2b는 다양한 예시적인 실시예들에 따라 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법의 흐름도의 제 2 파트이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 예시적인 통신 디바이스의 도면이다.
도 4a는 도 3에 예시된 예시적인 무선 통신 디바이스에서 사용될 수 있고, 일부 실시예들에서는 사용되는 모듈들의 어셈블리의 제 1 부분이다.
도 4b는 도 3에 예시된 예시적인 무선 통신 디바이스에서 사용될 수 있고, 일부 실시예들에서는 사용되는 모듈들의 어셈블리의 제 2 부분이다.
도 5는 무선 통신 디바이스가 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하고, 애드 혹 네트워크 내의 피어 투 피어 무선 통신 디바이스들이 마스터 타이밍 제어 디바이스를 통해 외부 타이밍 기준 신호, 예를 들어 GPS 1초 신호와 동기화되어, 미리 결정된 시간 간격으로 피어 발견 신호들의 교환을 가능하게 하고 슬립 간격들 및 전력 보존을 가능하게 하는 예를 예시한다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 외부 타이밍 기준 소스에 대해 동기화하는 예시적인 무선 통신 디바이스를 예시하는 도면이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따라, 네트워크 타이밍 신호들을 검출하고 네트워크가 외부 타이밍 기준 소스에 대해 동기화되지 않는다고 결정하는 예시적인 무선 통신 디바이스를 예시하는 도면이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따라 무선 통신 디바이스가 외부 타이밍 기준에 대해 동기화하도록 네트워크 타이밍을 드라이브하는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 역할을 하는 예시적인 무선 통신 디바이스를 예시하는 도면이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따라 네트워크 타이밍이 외부 타이밍 기준에 대해 동기화된 이후 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 역할을 계속하는 예시적인 무선 통신 디바이스를 예시하는 도면이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따라 외부 타이밍 기준과의 동기화 상실의 검출에 응답하여 예시적인 무선 통신 디바이스가 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단하는 것을 예시하는 도면이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따라 마스터 타이밍 제어 디바이스 없는 예시적인 비컨 기간 타이밍을 예시한다.
도 12는 예시적인 실시예에 따라 GPS 타이밍과의 동기화 쪽으로 네트워크 타이밍을 드라이브하는 동안의 예시적인 마스터 타이밍 제어 디바이스 비컨 기간 타이밍을 예시한다.
도 13은 예시적인 실시예에 따라 GPS 타이밍과의 네트워크 타이밍 동기화를 달성한 이후의 예시적인 마스터 타이밍 제어 디바이스 비컨 기간 타이밍을 예시한다.
도 1은 다양한 예시적인 실시예들에 따른 예시적인 시스템(100)의 도면이다. 예시적인 시스템(100)은 통신 네트워크(102), 예를 들어 애드 혹 피어 투 피어 네트워크(102), 복수의 GPS 위성들(GPS 위성 1(116), … , GPS 위성 N(118)), 지상 기반 GPS 리피터(120), CDMA2000 기지국(122), eLoran 송신기 스테이션(124), LORAN-C 송신기 스테이션(126) 및 WWVB 송신기 스테이션(128)을 포함한다. 디바이스들 각각(위성 1(116), GPS 위성 N(118), 지상 기반 GPS 리피터(120), CDMA2000 기지국(122), eLoran 송신기 스테이션(124), LORAN-C 송신기 스테이션(126), WWVB 송신기 스테이션(128))은 각자 타이밍 기준 신호(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142)를 전송한다. 예시적인 시스템(100)에서는, 예를 들어 무선 통신 디바이스들은 시스템(100) 전반에 걸쳐 이동하고 서로 떨어질 수 있는 상이한 위치들에서 로컬 네트워크들을 형성하기 때문에, 네트워크(102)와 같은 복수의 통신 네트워크들, 예를 들어 애드 혹 피어 투 피어 네트워크들이 존재할 수 있으며, 때로는 그러하다.
예시적인 통신 네트워크(102)는 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터 전송된 외부 타이밍 기준 신호에 대한 타이밍 동기화를 수행할 능력을 갖는 복수의 무선 통신 디바이스들(무선 통신 디바이스 1(104), 무선 통신 디바이스 2(106), … , 무선 통신 디바이스 N(108))을 포함한다. 일부 실시예들에서, 디바이스들(104, 106, … , 108) 중 상이한 디바이스들은 상이한 타입들의 외부 타이밍 동기화 소스들에 대한 타이밍 동기화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 디바이스 1(104)은 신호들(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142) 중 임의의 한 신호를 사용하여 타이밍 동기화를 수행할 수 있고, 디바이스 2(106)는 신호(130, 132, 134, 136) 중 임의의 한 신호를 사용하여 타이밍 동기화를 수행할 수 있고, 디바이스 N(108)은 신호들(130, 132, 134, 142) 중 임의의 한 신호를 사용하여 타이밍 동기화를 수행할 수 있다. 네트워크 외부로부터의 외부 소스에 대해 타이밍 동기화하는 능력을 포함하는 디바이스, 예를 들어 무선 통신 디바이스 1(104)은 네트워크(102)에서 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작할 수 있고, 때로는 그렇게 동작한다. 시스템(100)을 통한 상이한 위치들에서, 상이한 타입들의 외부 타이밍 신호들 중 하나 또는 그보다 많은 신호 또는 모든 신호가 이용 가능할 수도 있고 또는 어떠한 신호도 이용 가능하지 않을 수도 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 타입들의 소스들이 이용 가능하고 다수의 이용 가능한 소스들을 사용할 능력이 존재할 때 어느 타입의 소스가 마스터 타이밍 제어를 유도하는데 사용되어야 하는지에 관해 외부 타이밍 소스에 대한 미리 결정된 우선순위 설정(priority ordering)이 존재한다. 예를 들어, 일 실시예에서, 최상위에서부터 최하위까지의 우선순위 설정은 GPS 신호들, WWVB 신호들, CDMA2000 신호들, Loran-C 신호들, eLoran 신호들이다.
통신 네트워크(102)는 또한 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터 전송된 외부 타이밍 기준 신호에 대한 타이밍 동기화를 수행할 능력이 없는 복수의 통신 디바이스들(무선 통신 디바이스 1'(110), 무선 통신 디바이스 2'(112), … , 무선 통신 디바이스 N'(114))을 포함한다.
도 2a와 도 2b의 결합을 포함하는 도 2는 예시적인 실시예에 따라 통신 네트워크, 예를 들어 무선 통신 디바이스가 참여하는 통신 네트워크에 대응하는 통신 디바이스를 동작시키는 예시적인 방법의 흐름도(200)이다. 흐름도(100)의 방법을 구현하는 예시적인 통신 디바이스는, 예를 들어 도 1의 외부 소스 동기화 능력을 갖는 무선 통신 디바이스들(104, 106, … , 108) 중 하나이다. 동작은 단계(202)에서 시작하며, 여기서 통신 디바이스는 전원이 인가되고 초기화된다. 동작은 시작 단계(202)에서 단계(204)로 진행한다. 단계(204)에서, 통신 디바이스는 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화한다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 외부 타이밍 기준 신호는 GPS 위성으로부터의 GPS 신호이다. 일부 실시예들에서, 사용되는 다른 예시적인 타입들의 외부 타이밍 기준 신호들은, 예를 들어 WWVB 신호들, CDMA2000 신호들, Loran-C 신호들, eLoran 신호들을 포함한다. 동작은 단계(204)에서 단계(206)로 진행한다.
단계(206)에서, 통신 디바이스는 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하도록 모니터링한다. 단계(206)는 통신 디바이스가 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하는 단계(208)를 포함할 수 있고, 때로는 그러하다. 동작은 단계(206)에서 단계(210)로 진행한다. 단계(210)에서, 통신 디바이스는 네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출되었는지 여부를 결정하고 단계(206)의 모니터링에서 네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출되었는지 여부의 함수로써 동작을 제어한다.
네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출되었다면, 동작은 단계(210)에서 단계(212)로 진행하고; 그렇지 않으면 동작은 단계(210)로부터 연결 노드 A(220)로 진행한다. 단계(212)로 되돌아가면, 단계(212)에서 통신 디바이스는 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부를 결정한다. 동작은 단계(212)에서 단계(214)로 진행한다.
단계(214)에서, 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 이미 동기화되었다면, 동작은 단계(214)로부터 연결 노드 A(220)로 진행하고; 그렇지 않으면 동작은 단계(214)에서 단계(216)로 진행한다. 단계(216)에서, 통신 디바이스는 통신 네트워크를 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하도록 상기 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯 시간 오프셋을 결정한다. 일부 실시예들에서, 동작은 단계(216)에서 단계(218)로 진행한다. 일부 다른 실시예들에서, 동작은 단계(216)로부터 연결 노드 A(220)로 진행한다. 단계(218)로 되돌아가면, 단계(218)에서 통신 디바이스는 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 비컨 슬롯 타이밍을 동기화하기 위해 이루어질 비컨 슬롯 타이밍에 대한 조정을 표시하는 비컨 슬롯 시작 시간 조정 신호를 전송한다. 동작은 단계(218)로부터 연결 노드 A(220)로 진행한다. 동작은 연결 노드 A(220)에서 단계(222)로 진행한다.
단계(222)에서, 통신 디바이스는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작한다. 단계(222)는 통신 디바이스가 네트워크 타이밍 기준 신호들, 예를 들어 비컨 신호들을 전송하는 단계(224)를 포함하고, 여기서 개개의 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 길다. 일부 실시예들에서, 표시되는 시간 경과는 상기 통신 네트워크에서 디바이스 클록 속도의 허용되는 변동에 따라 동작하는 물리적 클록에 의해 표시될 수 있는 시간 경과보다 더 길다. 예를 들어, 와이파이는 최대 허용 변동을 특정하며, 여기서는 마스터 타이밍 기준 신호로서 동작하고 있는 통신 디바이스로부터의 연속적으로 전송되는 타이밍 기준 신호들에 의해 표시되는, 예의 인공 초(artificial second)에 관련하여 특정된 최대 허용 변동보다 더 빠르길 원한다. 예를 들어, 인공 초는 GPS 타이밍과의 동기화 쪽으로 네트워크 타이밍을 드라이브하는 동안, 실제 시간 경과보다 더 빠른 클록을 표시하기 위한 방향으로 50ppm(parts per million)씩 떨어지도록 세팅된다. 이후, 네트워크 타이밍이 GPS 타이밍과 동기화한 이후, 예의 인공 초는 실제 시간 경과보다 더 빠른 클록을 표시하기 위한 방향으로 25ppm(parts per million)씩 떨어지도록 세팅된다.
단계(224)는 단계(225) 및 단계(226) 중 하나 또는 그보다 많은 단계를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서는 그러하다. 단계(225)에서, 통신 디바이스는 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에는 제 1 레이트로 그리고 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성한 이후에는 제 2 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하고, 여기서 상기 제 1 레이트는 상기 제 2 레이트보다 더 높다. 일례로, 제 1 레이트는 1㎐ + 50ppm이고, 제 2 레이트는 1㎐ + 25ppm이다. 단계(226)에서, 통신 디바이스는 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성될 때까지 시간에 따라 변화하는 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송한다. 단계(226)를 포함하는 일부 실시예들에서, 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에 전송되는, 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달한다. 이러한 일부 실시예들에서, 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호에 의해 표시되는 시간 경과는 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성된 이후에 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들에 대응하는 양보다 더 큰 양만큼 실제 시간 경과보다 더 길다. 예를 들어, 이러한 하나의 실시예에서, 통신 디바이스는 25마이크로초를 초과하는 오프셋, 예를 들어 50마이크로초의 초기 오프셋을 갖고 발생하는 타이밍 기간들의 처리에서부터 시작하여, 이후 외부 타이밍 기준 신호와의 타이밍 동기화가 달성되면 점진적으로 25마이크로초까지 변경한다. 일부 실시예들에서, 통신 디바이스는 네트워크 타이밍과 외부 타이밍 사이의 타이밍 동기화를 달성하기 전에, 예를 들어 50마이크로초 오프셋을 갖는 제 1 타이밍 기간을 우세하게 사용하지만, 예를 들어 네트워크 타이밍을 외부 기준 타이밍과 더 정확하게 정렬하기 위해 네트워크 타이밍이 외부 기준 타이밍으로 드라이브되고 있는 시간의 작은 부분 동안 타이밍 기간을 변경할 수도 있고, 때로는 그렇게 변경한다. 동작은 단계(222)에서 단계(228)로 진행한다.
단계(228)에서, 통신 디바이스는 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실을 검출하도록 모니터링한다. 단계(228)는 통신 디바이스가 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실을 검출하는 단계(230)를 포함할 수 있고, 때로는 그러하다. 동작은 단계(228)에서 단계(232)로 진행한다.
단계(232)에서, 단계(228)의 모니터링에서 동기화 상실이 검출되지 않았다면, 동작은 단계(228)에서 단계(222)로 진행하고; 그렇지 않으면 동작은 단계(228)에서 단계(234)로 진행한다. 단계(234)에서, 통신 디바이스는 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실의 검출에 응답하여 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단한다. 단계(234)는 단계(236)를 포함한다. 단계(236)에서, 통신 디바이스는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 동안 표시되는 것보다 실제 시간 경과에 더 가까운 시간 경과를 연속적인 타임스탬프들에 표시한다. 동작은 단계(234)로부터 연결 노드 B(238)를 통해 단계(204)로 진행한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통신 네트워크에 대응하는 예시적인 통신 디바이스(300)의 도면이다. 예시적인 통신 디바이스(300)는 예를 들어, 도 1의 시스템(100)의 외부 소스 동기화 능력을 갖는 무선 통신 디바이스들(104, 106, … , 108) 중 하나이다. 예시적인 통신 디바이스(300)는 도 2의 흐름도(200)에 따른 방법을 구현할 수 있으며, 때로는 그 방법을 구현한다.
통신 디바이스(300)는 다양한 엘리먼트들(302, 304)이 데이터 및 정보를 교환할 수 있게 하는 버스(309)를 통해 서로 연결된 프로세서(302)와 메모리(304)를 포함한다. 통신 디바이스(300)는 도시된 바와 같이 프로세서(302)에 연결될 수 있는 입력 모듈(306) 및 출력 모듈(308)을 더 포함한다. 그러나 일부 실시예들에서, 입력 모듈(306) 및 출력 모듈(308)은 프로세서(302) 내부에 위치한다. 입력 모듈(306)은 입력 신호들을 수신할 수 있다. 입력 모듈(306)은 입력을 수신하기 위한 유선 또는 광 입력 인터페이스 및/또는 무선 수신기를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서는 이를 포함한다. 출력 모듈(308)은 출력을 전송하기 위한 유선 또는 광 출력 인터페이스 및/또는 무선 송신기를 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서는 이를 포함한다. 일부 실시예들에서, 메모리(304)는 루틴들(311) 및 데이터/정보(313)를 포함한다.
통신 디바이스(300)는 복수의 외부 타이밍 기준 소스 모듈들(외부 타이밍 기준 소스 신호 모듈 1(314), 예를 들어 GPS 모듈, … , 외부 타이밍 소스 신호 모듈 N(316), 예를 들어 WWVB 모듈)을 포함한다. 각각의 외부 타이밍 기준 소스 모듈, 예를 들어 (314, … ,316)의 각각은 통신 네트워크 외부의, 예를 들어 애드 혹 피어 투 피어 통신 네트워크 외부의 특정 타입의 외부 타이밍 기준 소스에 대한 수신, 처리 및/또는 타이밍 동기화의 수행에 사용된다.
일부 실시예들에서, 프로세서(302)는: 상기 외부 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하고; 그리고 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하도록 구성되고, 여기서 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 것은 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 것을 포함하고, 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 길다. 다양한 실시예들에서, 표시되는 시간 경과는 상기 통신 네트워크에서 디바이스 클록 속도들의 허용되는 변동 내에서 동작하는 물리적 클록에 의해 표시될 수 있는 시간 경과보다 더 길다.
다양한 실시예들에서, 프로세서(302)는 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하기 전에, 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하도록 모니터링하고; 그리고 네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출된 경우, 상기 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부를 결정하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예들에서, 프로세서(302)는: 상기 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정될 때, 통신 네트워크 타이밍을 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하도록 상기 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯 시간 오프셋을 결정하도록 추가로 구성된다. 이러한 일부 실시예들에서, 프로세서(302)는: 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 비컨 슬롯 타이밍을 동기화하기 위해 이루어질 비컨 슬롯 타이밍에 대한 조정을 표시하는 비컨 슬롯 시작 시간 조정 신호를 전송하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예들에서, 프로세서(302)는 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에는 제 1 레이트로 그리고 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성한 이후에는 제 2 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하도록 구성되고, 여기서 제 1 레이트는 제 2 레이트보다 더 높다. 일부 실시예들에서, 프로세서(302)는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하도록 구성되는 것의 일부로서, 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성될 때까지 시간에 따라 변화하는 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하도록 구성된다. 이러한 일부 실시예들에서, 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에 전송되는, 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달한다. 일부 실시예들에서, 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들에 의해 표시되는 시간 경과는 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성된 이후에 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들에 대응하는 양보다 더 큰 양만큼 실제 시간 경과보다 더 길다.
일부 실시예들에서, 프로세서(302)는 추가로: 상기 외부 타이밍 기준 신호의 소스와의 동기화 상실을 검출하고; 그리고 상기 외부 타이밍 기준 신호의 소스와의 동기화 상실의 검출에 응답하여 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 프로세서(302)는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단하도록 구성되는 것의 일부로서, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 동안 표시되는 것보다 실제 시간 경과에 더 가까운 시간 경과를 연속적인 타임스탬프들에 표시하도록 구성된다.
도 4는 도 3에 예시된 예시적인 무선 통신 디바이스(300)에 사용될 수 있고 일부 실시예들에서는 사용되는 모듈들의 어셈블리(400)이다. 어셈블리(400) 내의 모듈들은 도 3의 프로세서(302) 내의 하드웨어로, 예를 들어 개별 회로들로서 구현될 수 있다. 대안으로, 모듈들은 소프트웨어로 구현되어 도 3에 도시된 무선 통신 디바이스(300)의 메모리(304)에 저장될 수 있다. 이러한 일부 실시예들에서, 모듈들의 어셈블리(400)는 도 3의 디바이스(300)의 메모리(304)의 루틴들(311)에 포함된다. 도 3의 실시예에는 단일 프로세서, 예를 들어 컴퓨터로서 도시되지만, 프로세서(302)는 하나 또는 그보다 많은 프로세서들, 예를 들어 컴퓨터들로서 구현될 수도 있다고 인식되어야 한다. 소프트웨어로 구현될 때, 모듈들은 프로세서에 의해 실행될 때, 모듈에 대응하는 기능을 구현하도록 프로세서(302), 예를 들어 컴퓨터를 구성하는 코드를 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로세서(302)는 모듈들의 어셈블리(400)의 모듈들 각각을 구현하도록 구성된다. 모듈들의 어셈블리(400)가 메모리(304)에 저장되는 실시예들에서, 메모리(304)는 적어도 하나의 컴퓨터, 예를 들어 프로세서(302)로 하여금 모듈들에 대응하는 기능들을 구현하게 하기 위한 코드, 예를 들어 각각의 모듈에 대한 개별 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건이다.
완전히 하드웨어 기반의 또는 완전히 소프트웨어 기반의 모듈들이 사용될 수 있다. 그러나 소프트웨어 및 하드웨어(예를 들어, 회로 구현) 모듈들의 임의의 결합이 기능들을 구현하는데 사용될 수 있다고 인식되어야 한다. 인식되어야 하는 바와 같이, 도 4에 예시된 모듈들은 도 2의 흐름도(200)의 방법에서 예시되고 그리고/또는 설명된 대응하는 단계들의 기능들을 수행하도록 무선 통신 디바이스(300) 또는 프로세서(302)와 같은 그 내부의 엘리먼트들을 제어 및/또는 구성한다.
파트 A(401) 및 파트 B(403)의 결합을 포함하는 모듈들의 어셈블리(400)는 상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하기 위한 모듈(404), 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하도록 모니터링하기 위한 모듈(406), 네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출되었는지 여부를 결정하기 위한 모듈(410), 및 네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출되었는지 여부에 관한 결정의 함수로써 동작을 제어하기 위한 모듈(411)을 포함한다. 모듈(406)은 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하기 위한 모듈(408)을 포함한다.
모듈들의 어셈블리(400)는 상기 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부를 결정하기 위한 모듈(412), 상기 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부에 관한 결정의 함수로써 동작을 제어하기 위한 모듈(414), 통신 네트워크를 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하도록 상기 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯 오프셋을 결정하기 위한 모듈(416), 및 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 비컨 슬롯 타이밍을 동기화하기 위해 이루어질 비컨 슬롯 타이밍에 대한 조정을 표시하는 비컨 슬롯 시간 조정 신호를 전송하기 위한 모듈을 더 포함한다.
모듈들의 어셈블리(400)는 마스터 타이밍 기준 디바이스로서 동작하기 위한 모듈(422)을 더 포함한다. 모듈(422)은 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하기 위한 모듈(424)을 포함하고, 여기서 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 여기서 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 길다. 모듈(424)은 상기 외부 타이밍 기준 신호들과의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에는 제 1 레이트로 그리고 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성한 이후에는 제 2 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하기 위한 모듈을 포함하고, 여기서 상기 제 1 레이트는 상기 제 2 레이트보다 더 높다. 모듈(424)은 또한, 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성될 때까지 시간에 따라 변화하는 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하기 위한 모듈(426)을 포함한다.
모듈들의 어셈블리(400)는 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실에 대해 검출하도록 모니터링하기 위한 모듈(428), 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실이 검출되었는지 여부를 결정하기 위한 모듈(432), 상기 외부 신호와의 동기화 상실이 검출되었는지 여부에 관한 결정의 함수로써 동작을 제어하는 모듈(433), 및 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실의 검출에 응답하여 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단하기 위한 모듈(434)을 더 포함한다. 모듈(428)은 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 동기화 상실을 검출하기 위한 모듈(430)을 포함한다. 모듈(434)은 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 동안 표시되는 것보다 실제 시간 경과에 더 가까운 시간 경과를 연속적인 타임스탬프들에 표시하기 위한 모듈(436)을 포함한다.
모듈들의 어셈블리(400)는, 네트워크 내의 다른 디바이스가 이미 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하고 있는지 여부를 결정하기 위한 모듈(438)을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 모듈(438)은 미리 결정된 값에 대응하는 디바이스로부터의 검출된 타이밍 기준 신호들의 레이트, 예를 들어 디바이스의 추정된 비컨 클록 레이트에 기초하여 디바이스가 이미 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작중임을 결정한다.
일부 실시예들의 다양한 양상들 및/또는 특징들이 하기에 추가로 논의될 것이다. 일부 실시예들에서, 디바이스는 와이파이 또는 유사한 네트워크에서 마스터로서 동작하며, 여기서 디바이스들은 디바이스가 자신이 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하고 있음을 명시적으로 시그널링할 필요 없이, 다른 디바이스들로부터 수신된 타이밍 신호들에 기초하여 진행 방향으로 자신의 내부 타이밍을 조정한다.
일 양상에 따르면, 디바이스는 먼저, 디바이스가 타이밍 마스터로서 동작해야 하는지 여부를 결정한다. 일부 실시예들에서, 이 결정은 디바이스가 GPS 신호와 같은 신뢰할 수 있는 외부 타이밍 소스에 액세스하는지 여부 및/또는 다른 디바이스가 현재 타이밍 마스터로서 동작하고 있는지 여부에 기초한다. 일부 실시예들에서, 다른 디바이스가 타이밍 마스터로서 동작하고 있는지 여부는 타이밍 마스터가 타이밍 기준 신호들을 전송하는 레이트로부터 추론될 수 있으며, 때로는 그렇게 추론된다.
디바이스가 자신이 타이밍 마스터로서 동작하고 있지 않다고 결정한다면, 디바이스는 자신이 수신하는 비컨 신호들에 기초하여 동기화를 수행하고, 필요에 따라 수신된 비컨 신호들에 기초하여 그 자신의 타이밍을 업데이트한다.
그러나 디바이스가 자신이 타이밍 마스터로서 동작할 것이라고 결정한다면, 디바이스는 의도적으로, 실제 시간보다 더 빠른 그리고 일 양상에 따르면 시스템 내의 클록들이 계속 실제 시간을 따라가는 경우에 동작할 것으로 예상되는 가장 빠른 레이트보다 더 빠른 클록 레이트를 사용하여 전송한다. 예를 들어, 일 실시예에서의 일례로, 클록 레이트는 타이밍 마스터로서 동작할 때, 1초보다는 1초 - 25㎲가 하나의 초(second)로서 처리되도록 제어되며, 여기서 25㎲는 시스템 내의 디바이스들로부터 예상되는 정상적인 매초 클록 변동보다 더 크다. 하나의 초의 다른 어떤 부분은 유지될 수 있지만, 마스터로서 동작하는 동안 디바이스 타이밍은 실제 시간보다 더 빠르지만 실제 시간에 대해 동기화되는 레이트로 업데이트된다. 예를 들어, 마스터로서 동작하는 디바이스가 자신의 현재 시간의 표시를, X초― 여기서 X는 1보다 짧은 하나의 초의 일부임 ―마다 하나의 초가 경과했음을 표시하도록 업데이트할 수 있지만, 업데이트 레이트는 실제 시간에 대해 일정한 방식으로 유지된다. 이러한 동기화는 GPS 신호 또는 다른 어떤 신호와 같은 신뢰할 수 있는 외부 타이밍 소스에 대한 동기화에 기초할 수 있다. 따라서 실제 시간보다 더 빠른 레이트로 변화하는 시간들을 표시하도록 마스터 디바이스를 동작시키는 동안, 마스터 디바이스가 실제로 자신이 마스터 디바이스로서 동작하고 있음을 명확히 시그널링해야 할 필요 없이, 마스터 디바이스에 의해 전송되는 신호들에 기초하여 디바이스들 사이의 동기화가 유지될 수 있다.
마스터 디바이스는 마스터 디바이스로서 동작할 때 사용되는 시간의 가속화된 해석보다는 실제 시간에 기초한 레이트로 비컨 신호들을 전송하는 것으로 단순히 되돌아감으로써 자신의 역할을 포기할 수 있고, 일부 실시예들에서는 그렇게 포기한다.
일부 실시예들에서, 시스템 내의 다른 디바이스는, 주어진 시점에 마스터로서 동작하는 디바이스에 의해 사용중인 레이트보다 훨씬 더 빠른 인공적으로 높은 클록 레이트를 선택하여 사용함으로써 언제든 마스터 역할을 가정할 수 있고, 때로는 그렇게 가정한다.
타이밍 마스터로서 동작하는 디바이스는 자신이 전송하는 비컨 신호들에, 의도적으로 빠른 클록 레이트에 기초하는 자신의 현재 시간을 표시한다. 신호를 수신하는 디바이스들은 정상적인 방식으로 동작한다. 즉, 마스터로부터 비컨 신호를 수신하는 디바이스들은 수신된 비컨 신호에 표시된 시간이 그들 자신의 내부 시간에 앞선다고 결정하고, 자신들의 내부 시간 및/또는 클록 레이트를 마스터로서 동작하는 디바이스의 비컨 신호에 대해 동기화하도록 조정할 것이다.
마스터 타이밍 디바이스로서 동작하는 디바이스가 아닌 디바이스들이 자신들의 비컨 신호들에서 자신들의 시간 해석을 전송할 동안, 이들의 시간 해석이 마스터로서 동작하는 디바이스에 의해 표시된 시간 뒤에 있을 경우, 통상의 방식으로 동작하는 디바이스들로부터의 비컨 신호들을 수신하는 디바이스들은 그 신호들에 기초하여 자신들이 시간을 변경하지 않을 것이며, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 디바이스들에 대해 계속 동기화를 유지할 것이다.
다양한 실시예들에서, 마스터로서 동작하는 디바이스는 대역 외 신호를 사용하여, 그리고 와이파이 채널을 통해 특정 애플리케이션들을 실행하기 위해 이러한 타이밍 정보를 사용하여 글로벌 타이밍 소스에 대해 동기화하는 와이파이 디바이스이다. 사용될 수 있는, 그리고 일부 실시예들에서는 사용되는 예시적인 타이밍 소스들은: GPS, eLoran/LORAN-C, CDMA2000 및 WWVB를 포함한다.
본 명세서에서 설명되는 접근 방식은 시스템 내의 디바이스들 대부분이 일 양상에 따라 외부 타이밍 동기화의 능력을 지원하며 마스터 디바이스로서 동작하는 하나 또는 몇몇의 디바이스들과 정상적 방식으로 동작하게 한다. 일부 실시예들에서, 이러한 접근 방식은 대부분의 레거시 와이파이 칩들에 대한 하드웨어 변경들을 요구하지 않으면서, 이들이 마스터 제어 디바이스로서 동작하는 디바이스에 의해, 그리고 심지어 시스템 내의 디바이스가 의도적으로 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하고 있는지를 레거시 디바이스들이 알 것을 요구하지도 않으며 제어되게 한다.
일부 실시예들에서, 강화된 와이파이 가능 디바이스들은 외부 소스를 사용하여 글로벌 타이밍 기준에 대해 동기화한다. 일부 실시예들에서, 이러한 강화된 디바이스들은 이러한 타이밍 정보를 획득하기 위해 이러한 디바이스들 내의 하드웨어를 수정하였다. 일부 실시예들에서, 외부 타이밍 소스에 대해 동기화한 이후, 이러한 강화된 디바이스들은 아래에 의해 강화된 네트워크인 애드 혹 네트워크를 시작한다:
Figure pct00001
사전 합의된 명칭들 또는 SSID들 중 하나, 예를 들어 "글로벌하게 동기화된 와이파이"
Figure pct00002
사전 합의된 비컨 기간들 중 하나, 예를 들어 100㎳, 1초, 10초
Figure pct00003
사전 합의된 타이밍 기준 중 하나, 예를 들어 GPS 초에 대해 동기화됨
이제, 레거시 디바이스들은 글로벌 시간 기준에 대해 동기화되는 것이 아니라, 이들이 사전 합의된 SSID들을 갖는 강화된 네트워크들의 존재를 모니터링할 수 있는 더 느린 레이트로 동기화된다. 강화된 네트워크가 발견된 이후, 레거시 디바이스들은 네트워크에 합류하고, 비컨 기간들로 인한 듀티 사이클 때문에 전력 효율을 달성하며, 타이밍 정보를 다른 레거시 디바이스들에 추가로 전파한다.
이 해법을 사용하는 디바이스들이 동일한 타이밍 소스에 대해 간접적으로 동기화될 것이므로, 이러한 디바이스들 각각은 유사한 시간들에(최소여야 하는 전파 지연들까지) 웨이크업 할 것이라는 점에 유의한다. 이것은 (ⅰ) 피어 발견/존재 정보의 교환, (ⅱ) 예를 들어, 멀티 홉 통신에 대한 트래픽 라우팅 정보의 교환, (ⅲ) 접속 셋업 요청들 및 (ⅳ) 전송할 의도를 표시하는 요청들에 대한 트래픽 모니터링과 같은 애플리케이션들에 대한 전력 효율적인 동작을 가능하게 할 수 있다.
이러한 예들 각각은 디바이스가 슬립 모드에 있는 경우라도 디바이스가 수행하고 있을 수 있는 애플리케이션들이며, 따라서 이들의 효율적인 구현은 디바이스의 대기 시간을 상당히 증가시킬 것이라는 점에 유의한다.
도 5의 도면(500)은 외부 타이밍 기준이 GPS 초이고 비컨 기간은 하나의 초 - 25마이크로초이며, 교환되고 있는 정보는 피어 발견/존재 정보인 하나의 통상적인 구현을 도시한다. 이 경우, 디바이스들은 단축된 GPS 초마다 웨이크업하고(GPS 초에 대해 동기화됨), 특정한 양의 시간 동안 계속 웨이크업 상태이다. 이러한 웨이크업 상태인 시간은 고정될 수 있거나, 겪게 되는 간섭 환경에 의존할 수 있다. 디바이스가 관련되는 활성 접속이 존재하지 않는다면, 디바이스는 다음의 단축된 GPS 초까지 슬립 상태가 된다.
일부 실시예들에서, 레거시 디바이스들은 디바이스들이 강화된 디바이스의 근처에, 예를 들어 멀티-홉 근처에 존재한다면, 이에 참여할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 레거시 디바이스는 레거시 디바이스를 느린 시간 스케일에서 강화된 네트워크들을 청취한 다음, 강화된 네트워크의 발견 이후에, 이를 다양한 애플리케이션들, 예를 들어 슬립 간격들 및 제한된 활동 시간들을 허용하는 시간 동기화 없이 상당한 양의 전력을 소모할 다양한 애플리케이션들을 실행하기 위한 적절한 전력 효율적인 방식으로 사용하도록 구성하기 위한 일부 펌웨어/소프트웨어 변경을 포함한다.
도 6 - 도 10은 예시적인 실시예에 따라 무선 통신 디바이스가 외부 타이밍 기준 소스에 대해 동기화되고 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 예를 예시한다. 도 6의 도면(600)에서, 기준 타이밍 정보를 전달하는 GPS 신호(614)를 전송하는 GPS 위성(602)이 존재하고, GPS 커버리지 영역(612)이 존재한다. 도 6의 도면(600)은 또한 예시적인 통신 네트워크(602), 예를 들어 애드 혹 피어 투 피어 네트워크를 예시한다. 애드 혹 피어 투 피어 네트워크가 무선 통신 디바이스 B(606), 무선 통신 디바이스 C'(608) 및 무선 통신 디바이스 D'(610)를 포함한다고 간주한다. 추가로, 무선 통신 디바이스 A(604)가 최근 통신 네트워크(602)의 커버리지 영역에 진입했으며, 네트워크에 참여하기를 원한다고 간주한다. 무선 통신 디바이스 A(604) 및 무선 통신 디바이스 B(606)는 외부 소스 동기화 능력을 포함하는데, 예를 들어 디바이스들(604 및 606)은 GPS 신호들을 수신 및 처리하고 GPS 타이밍 기준에 대해 동기화할 수 있다.
GPS 커버리지 영역(612) 내에 위치된 디바이스 A(604)는 GPS 위성 1(602)로부터 전송된 GPS 신호(614)를 수신하고, 박스(616)로 표시된 바와 같이 GPS 위성으로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화한다.
도 7의 도면(700)에서, 무선 통신 디바이스 A(604)는 박스(708)로 표시된 바와 같이 네트워크 타이밍 기준 신호들을 모니터링하고 검출한다. 검출된 네트워크 타이밍 기준 신호들은 각각 무선 통신 디바이스들(606, 608, 610)에 의해 전송된 신호들(702, 704, 706), 예를 들어 비컨 신호들이다. 블록(710)으로 표시된 바와 같이, 무선 통신 디바이스 A(604)는 통신 네트워크가 외부 타이밍 기준 신호인 GPS 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정한다. 무선 통신 디바이스 A(604)는 박스(712)로 표시된 바와 같이 통신 네트워크를 외부 타이밍 기준 신호들에 대해 동기화하도록 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯, 예를 들어 비컨 슬롯 시간 오프셋을 결정한다.
도 8의 도면(800)에서, 무선 통신 디바이스 A(604)는 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 것을 포함하여 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하며, 여기서 개개의 연속적으로 전송되는 타이밍 기준 신호들은 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴, 예를 들어 1초의 실제 시간 경과 대신 1초 - 50마이크로초인 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달한다. 화살표(804)는 네트워크 타이밍 기준 신호들의 전송을 나타내고, 여기서 개개의 연속적으로 전송되는 타이밍 기준 신호들은 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달한다. 신호들(804)은 무선 통신 디바이스들(606, 608, 610)에 의해 수신되는데, 이들은 각각 박스들(806, 808, 810)로 표시된 바와 같이 마스터 타이밍 제어 디바이스에 대해 동기화한다. 무선 통신 디바이스가 네트워크 타이밍 기준 신호들(804)을 전송할 때, 네트워크 타이밍은 블록(812)으로 표시된 바와 같이 GPS 타이밍과의 정렬 쪽으로 드리프트한다.
도 9의 도면(900)에서, 무선 통신 디바이스 A(604)는 계속 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작한다. 어떤 시점에, 무선 통신 디바이스 A(604)는 블록(902)으로 표시된 바와 같이, 예를 들어 결정된 네트워크 타이밍 기준 슬롯 오프셋에 기초하여 네트워크 타이밍이 GPS 타이밍에 대해 정렬되었다고 결정한다. 이후, 무선 통신 디바이스 A(604)는 블록(904)으로 표시된 바와 같이, 네트워크 타이밍을 드리프트하기 위해 사용된 클록 레이트에서, 네트워크 타이밍이 GPS 타이밍과 정렬되는 동안 사용되는 클록 레이트로, 예를 들어 1㎐ + 50ppm에서 1㎐ +25ppm으로 자신의 클록 레이트를 변경한다. 무선 통신 디바이스 A(604)는 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 것을 포함하여 계속 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하며, 여기서 개개의 연속적으로 전송되는 타이밍 기준 신호들은 블록(906)으로 표시된 바와 같이, 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴, 예를 들어 1초의 실제 시간 경과 대신 1초 - 25마이크로초인 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달한다. 화살표(908)는 네트워크 타이밍 기준 신호들의 전송을 나타내고, 여기서 개개의 연속적으로 전송되는 타이밍 기준 신호들은 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달한다. 신호들(908)은 무선 통신 디바이스들(606, 608, 610)에 의해 수신되는데, 이들은 마스터 타이밍 제어 디바이스 타이밍에 대해 동기화하여, 각각 박스(910, 912, 914)로 표시된 바와 같이 결국 GPS 타이밍에 대해 동기화하게 된다.
GPS에 대해 동기화된 다른 디바이스가 네트워크(602)로 이동한다면, 네트워크(602)에 진입하는 디바이스는 즉시 네트워크에 합류하여 참여할 수 있다.
도 10의 도면(1000)에서, 무선 통신 디바이스 A(604)는 점선 화살표(1002)로 표시된 바와 같이 GPS 커버리지 영역(612) 밖으로 이동하였다. 무선 통신 디바이스 A(604)는 블록(1004)으로 표시된 바와 같이, GPS인 외부 타이밍 기준 소스와의 동기화 상실을 검출한다. 무선 통신 디바이스 A(604)는 블록(1006)으로 표시된 바와 같이, 외부 타이밍 기준 소스와의 검출된 동기화 손실에 응답하여, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단한다. 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단하는 것의 일부로서, 무선 통신 디바이스 A(604)는 블록(1008)으로 표시된 바와 같이, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 동안 표시되는 것보다 실제 시간 경과에 더 가까운 시간 경과를 연속적인 타임스탬프들에 표시한다. 일례로, 타임스탬프들에 표시되는 시간 경과는 디바이스 A의 내부 클록의 허용오차를 기초로 한 1초 - 2마이크로초이며, 여기서 실제 시간 경과는 1초이다. 디바이스 A(604)는 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 동안 표시되는 것보다 실제 시간 경과에 더 가까운 시간 경과를 표시하는 네트워크 타이밍 신호들(1010)을 전송한다. 디바이스 A(604) 또는 디바이스 B(606)가 GPS 커버리지 영역 내로 이동한다면, GPS 커버리지 영역 내의 디바이스는 GPS에 대해 동기화하여 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 역할을 할 수 있다.
도 11의 도면(1100)은 예시적인 실시예에 따라 마스터 타이밍 제어 디바이스 없는 예시적인 비컨 기간 타이밍을 예시한다. 비컨 신호들은 1초의 기간(1108)을 갖고 전송된다. 제 1 비컨 신호(1102)는 0의 타임스탬프를 전달하고, 제 2 비컨 신호(1104)는 106의 타임스탬프를 전달하고, 제 3 비컨 신호(1106)는 2×106의 타임스탬프를 전달한다. 타임스탬프들이 마이크로초들을 나타낸다고 간주한다. 이 예에서, 타임스탬프들에 표시된 시간은 실제 시간 경과와 일치한다.
도 12의 도면(1200)은 예시적인 실시예에 따라 GPS 타이밍과의 동기화 쪽으로 네트워크 타이밍을 드라이브하는 동안의 예시적인 마스터 타이밍 제어 디바이스 비컨 기간 타이밍을 예시한다. 비컨 신호들은 1초 - 50마이크로초(1208)의 기간을 갖고 전송된다. 제 1 비컨 신호(1202)는 0의 타임스탬프를 전달하고, 제 2 비컨 신호(1204)는 106의 타임스탬프를 전달하고, 제 3 비컨 신호(1206)는 2×106의 타임스탬프를 전달한다. 타임스탬프들은 마이크로초들을 나타낸다고 간주한다. 이 예에서, 타임스탬프들에 표시된 시간은 실제 시간 경과와 일치하지 않는다. 이 예에서, 제 2 비컨(1204)에 대한 타임스탬프는 실제 시간보다 50마이크로초 더 빠르고, 제 3 비컨들(1206)에 대한 타임스탬프는 실제 시간보다 100마이크로초 더 빠르다.
도 13의 도면(1300)은 예시적인 실시예에 따라 GPS 타이밍과의 네트워크 타이밍 동기화를 달성한 이후의 예시적인 마스터 타이밍 제어 디바이스 비컨 기간 타이밍을 예시한다. 비컨 신호들은 1초 - 25마이크로초(1308)의 기간을 갖고 전송된다. 제 1 비컨 신호(1302)는 0의 타임스탬프를 전달하고, 제 2 비컨 신호(1304)는 106의 타임스탬프를 전달하고, 제 3 비컨 신호(1306)는 2×l06의 타임스탬프를 전달한다. 타임스탬프들은 마이크로초들을 나타낸다고 간주한다. 이 예에서, 타임스탬프들에 표시된 시간은 실제 시간 경과와 일치하지 않는다. 이 예에서, 제 2 비컨(1304)에 대한 타임스탬프는 실제 시간보다 25마이크로초 더 빠르고, 제 3 비컨들(1306)에 대한 타임스탬프는 실제 시간보다 50마이크로초 더 빠르다.
일부 실시예들에서, 타임스탬프 = (실제 시간 - T0)(106)(비컨 레이트)이고, 여기서 T0은 외부 기준 신호 시작 시간이고, 여기서 비컨 레이트는 ㎐로 특정된다. 이러한 실시예에서, 타임스탬프는 또한: 타임스탬프 = (실제 시간 - T0)(106)/(비컨 간격)으로서 표현될 수 있고, 여기서 비컨 간격은 초로 특정된다. 일부 실시예들에서, 외부 기준 신호는 GPS 신호이고, T0은 GPS 시작 시간, 예를 들어 1980-01-06 00:00 자정 UTC인 GPS 에폭(epoch)이다. 무선 통신 디바이스가 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하고 있는 도 12와 13의 예에서, 비컨 레이트는 인공적으로 가속되었다. 다양한 기존의 와이파이 프로토콜들에서, 가장 빠른 클록은 마스터 타이밍 제어 디바이스가 되고, 따라서 외부 타이밍 기준에 대해 이미 동기화된 디바이스의 클록을 인공적으로 가속함으로써, 가속된 클록을 갖는 디바이스가 마스터가 되고, 외부 타이밍 기준에 대해 네트워크 타이밍을 동기화할 수 있다.
다양한 실시예들은 어떠한 인프라구조도 없이 분산 동기화를 달성하는 것에 관련된다. 분산 동기화를 달성하는 것으로부터의 다양한 이점들은 전력 절감 및 발견 메시지들 간의 충돌 방지를 포함한다. 일부 실시예들에서, 네트워크 내의 노드들의 일부분은 통신 네트워크 외부에서 GPS 접속되거나 다른 외부 타이밍 기준 소스에 접속된다. 일부 네트워크들에서, 동기화 프로토콜, 예를 들어 802.11 기반 동기화 프로토콜은 네트워크 내의 클록들이 가장 빠른 클록에 대해 동기화되도록 하는 것이다.
다양한 실시예들에서, GPS 또는 예를 들어, CDMA 등과 같은 다른 외부 타이밍 기준 소스는 네트워크 내의 일부 디바이스들에 대한 정확한 시간 및 주파수 동기화를 제공하며, 그러한 디바이스들에 의해 외부 타이밍 기준에 대한 동기화를 획득하는데 사용된다. 그러나 디바이스 능력들 및/또는 현재 디바이스 위치로 인해 네트워크, 예를 들어 피어 투 피어 애드 혹 네트워크 내의 모든 디바이스들이 외부 기준에 액세스할 수 있는 것은 아닐 수도 있다. 다양한 실시예들에서, 외부 소스들, 예를 들어 GPS에 대해 동기화하는 능력을 갖는 통신 디바이스는 다른 디바이스들과 공존하고, 네트워크가 외부 소스 타이밍, 예를 들어 GPS 시간에 대해 동기화되도록 강제로 수렴(converge)하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 네트워크 내의 레거시 디바이스들은 레거시 디바이스들에 대한 어떠한 변경도 없이 동기화할 수 있다.
외부 타이밍 기준 소스는 GPS라고 간주한다. 또한, GPS 가능 노드가 없는 초기 네트워크를 고려한다. 네트워크는 그 자신의 시간 및 주파수에 따른다. 또한, GPS 접속 노드가 네트워크에 합류한다고 간주한다. GPS 접속 노드는 GPS 타이밍 기준에 기초하여 네트워크를 동기화하기를 원한다. GPS 접속 노드는 자신의 클록을 가장 빠른 것이 되도록 인공적으로 가속한다. 예를 들어, 802.11 규격은 클록들이 1+/-25ppm이어야 한다고 특정한다. GPS 접속 노드는 네트워크에서 가장 빠른 클록이 되도록 1+25ppm의 레이트를 채택한다. 채택된 1+25ppm의 클록 레이트는 또한 1초 - 25마이크로초의 시간 간격으로서 표현될 수 있다. 일부 실시예들에서, GPS 접속 노드를 갖는 임의의 네트워크는 동일한 레이트, 예를 들어 1+25ppm으로 실행할 것이다. 일부 실시예들에서, 와이파이 동기화 프로토콜은 네트워크에서 가장 빠른 클록으로 자연스럽게 수렴한다. 이 예에서, 새로운 네트워크는 GPS 레이트는 아니지만 원하는 목적을 달성하기에 충분히 가까운 1+25ppm의 공통적인 글로벌 레이트로 수렴한다.
일부 실시예들에서, GPS 접속 노드는 네트워크를 GPS 시간으로 전환할 수 있다. GPS 접속 노드는 네트워크를 GPS 시간으로 드리프트하기 위해 인공적으로 시간을 앞당긴다. 예를 들어, GPS 접속 노드는 시간을 정정하려고 시도할 때 더 빠른 클록, 예를 들어 1+50ppm을 사용한다. 일단 시간이 정렬되면, GPS 접속 노드는 1+25ppm의 본래의 레이트로 다시 떨어진다. 일례로, 네트워크가 처음에 GPS 초로부터 500㎳ 떨어진다면, GPS 접속 노드는 매초 25㎳의 정정을 제공하여, GPS 시간으로 전환하는데 20초가 걸릴 것이며, 그 후 GPS 접속 노드는 표준 프로토콜을 따를 것이다.
다양한 실시예들에서, 통신 디바이스, 예를 들어 도 1의 시스템(100) 내의 무선 통신 디바이스(104, 106, … , 108) 및/또는 도 3의 통신 디바이스(300) 및/또는 도 6 - 도 10의 무선 통신 디바이스(604) 및/또는 도 6 - 도 10의 무선 통신 디바이스(606) 또는 도 12 및/또는 도 13에 따라 비컨 시그널링을 구현하는 무선 통신 디바이스는 본 출원의 도면들 중 임의의 도면에 관해 설명된 그리고/또는 본 출원의 상세한 설명에서 설명된 개별 단계들 및/또는 동작들 각각에 대응하는 모듈을 포함한다. 일부 실시예들에서, 모듈들은 하드웨어로, 예를 들어 회로들의 형태로 구현된다. 따라서 적어도 일부 실시예들에서, 모듈들은 하드웨어로 구현될 수도 있고, 때로는 하드웨어로 구현된다. 다른 실시예들에서, 모듈들은 통신 디바이스의 프로세서에 의해 실행될 때, 디바이스로 하여금 대응하는 단계 또는 동작을 구현하게 하는 프로세서 실행 가능 명령들을 포함하는 소프트웨어 모듈들로서 구현될 수도 있고 때로는 그와 같이 구현된다. 또 다른 실시예에서, 모듈들 중 일부 또는 전부는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로서 구현된다.
다양한 실시예들의 기술들은 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합을 사용하여 구현될 수 있다. 다양한 실시예들은 장치, 예를 들어 네트워크 노드들, 피어 투 피어 통신들을 지원하는 모바일 단말들과 같은 모바일 노드들, 기지국들과 같은 액세스 포인트들, 및/또는 통신 시스템들에 관련된다. 다양한 실시예들은 또한 방법들, 예를 들어 네트워크 노드들, 모바일 노드들, 기지국들과 같은 액세스 포인트들 및/또는 통신 시스템들, 예를 들어 호스트들을 제어 및/또는 동작시키는 방법에 관련된다. 다양한 실시예들은 또한 기계 판독 가능 매체, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 ROM, RAM, CD들, 하드 디스크들 등에 관련되며, 이들은 방법의 하나 또는 그보다 많은 단계들을 구현하도록 기계를 제어하기 위한 기계 판독 가능 명령들을 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체이다.
개시된 프로세스들의 단계들의 특정 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근 방식들의 일례라고 이해된다. 설계 선호도들을 기초로, 프로세스들의 단계들의 특정 순서 또는 계층 구조는 그대로 본 개시의 범위 내에 있으면서 재배치될 수도 있다고 이해된다. 첨부한 방법 청구항들은 다양한 단계들의 엘리먼트들을 예시적인 순서로 제시하며, 제시된 특정 순서 또는 계층 구조로 한정되는 것으로 여겨지는 것은 아니다.
다양한 실시예들에서, 본 명세서에서 설명된 노드들은 하나 또는 그보다 많은 모듈들을 사용하여 하나 또는 그보다 많은 방법들에 대응하는 단계들, 예를 들어 신호 처리, 신호 생성 및/또는 송신 단계들을 수행하도록 구현된다. 따라서 일부 실시예들에서는, 다양한 특징들이 모듈들을 사용하여 구현된다. 이러한 모듈들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합을 사용하여 구현될 수 있다. 위에서 설명한 방법들 또는 방법 단계들 중 다수는 예를 들어, 하나 또는 그보다 많은 노드들에서 위에서 설명한 방법들의 전부 또는 부분들을 구현하도록 기계, 예를 들어 추가 하드웨어를 가진 또는 갖지 않는 범용 컴퓨터를 제어하기 위해 메모리 디바이스, 예를 들어 RAM, 플로피 디스크 등과 같은 기계 판독 가능 매체에 포함된, 소프트웨어와 같은 기계 실행 가능 명령들을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서 무엇보다도, 다양한 실시예들은 기계, 예를 들어 프로세서 및 연관된 하드웨어로 하여금 위에서 설명한 방법(들)의 단계들 중 하나 또는 그보다 많은 단계를 수행하게 하기 위한 기계 실행 가능 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체, 예를 들어 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 관련된다. 일부 실시예들은 본 발명의 하나 또는 그보다 많은 방법들의 단계들 중 하나, 다수 또는 전부를 구현하도록 구성된 프로세서를 포함하는 디바이스, 예를 들어 통신 노드에 관련된다.
일부 실시예들에서, 하나 또는 그보다 많은 디바이스들, 예를 들어 네트워크 노드들, 액세스 노드들 및/또는 무선 단말들과 같은 통신 노드들의 프로세서 또는 프로세서들, 예를 들어 CPU들은 통신 노드들에 의해 수행되는 것으로 설명된 방법들의 단계들을 수행하도록 구성된다. 프로세서의 구성은 하나 또는 그보다 많은 모듈들, 예를 들어 소프트웨어 모듈들을 사용하여 프로세서 구성을 제어함으로써 그리고/또는 언급된 단계들 및/또는 제어 프로세서 구성을 수행하도록 프로세서에 하드웨어, 예를 들어 하드웨어 모듈들을 포함함으로써 달성될 수 있다. 따라서 모든 실시예들은 아닌 일부 실시예들은 프로세서가 포함된 디바이스에 의해 수행되는 다양한 설명된 방법들의 단계들 각각에 대응하는 모듈을 포함하는 프로세서를 갖는 디바이스, 예를 들어 통신 노드에 관련된다. 모든 실시예들은 아닌 일부 실시예들에서, 디바이스, 예를 들어 통신 노드는 프로세서가 포함된 디바이스에 의해 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 위에서 설명한 하나 또는 그보다 많은 단계들을 구현하게 하기 위한 코드를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 물건에 관련된다. 실시예에 따라, 컴퓨터 프로그램 물건은 수행될 각각의 단계에 대해 서로 다른 코드를 포함할 수 있으며 때로는 이를 포함한다. 따라서 컴퓨터 프로그램 물건은 방법, 예를 들어 통신 디바이스 또는 노드를 제어하는 방법의 각각의 개별 단계에 대한 코드를 포함할 수도 있고 때로는 이를 포함한다. 코드는 컴퓨터 판독 가능 매체, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM: Random Access Memory), 판독 전용 메모리(ROM: Read Only Memory) 또는 다른 타입의 저장 디바이스와 같은 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장된 기계 실행 가능 명령들, 예를 들어 컴퓨터 실행 가능 명령들의 형태일 수 있다. 컴퓨터 프로그램 물건에 관련되는 것 외에도, 일부 실시예들은 위에서 설명한 하나 또는 그보다 많은 방법들의 다양한 기능들, 단계들, 작용들 및/또는 동작들 중 하나 또는 그보다 많은 것을 구현하도록 구성된 프로세서에 관련된다. 따라서 일부 실시예들은 본 명세서에서 설명한 방법들의 단계들 중 일부 또는 전부를 구현하도록 구성된 프로세서, 예를 들어 CPU에 관련된다. 프로세서는 예를 들어, 본 출원에서 설명한 통신 디바이스 또는 다른 디바이스에 사용하기 위한 것일 수도 있다.
다양한 실시예들은 예를 들어, 직접적인 디바이스 대 디바이스 통신이 지원되는, 피어 투 피어 투 피어 시그널링 프로토콜을 사용하는 통신 시스템들에 아주 적합하다. 일부 실시예들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반 무선 피어 투 피어 시그널링 프로토콜, 예를 들어 와이파이 시그널링 프로토콜 또는 다른 OFDM 기반 프로토콜을 사용한다.
OFDM 시스템과 관련하여 설명되었지만, 다양한 실시예들의 방법들과 장치 중 적어도 일부는 많은 비-OFDM 및/또는 비-셀룰러 시스템들을 포함하는 광범위한 통신 시스템들에 적용될 수 있다.
위에서 설명한 다양한 실시예들의 방법들 및 장치에 대한 다수의 추가 변형들이 상기 설명을 고려하여 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 이러한 변형들은 범위 내에 있는 것으로 간주될 것이다. 방법들 및 장치는 코드 분할 다중 액세스(CDMA: Code Division Multiple Access), OFDM, 및/또는 통신 디바이스들 간에 무선 통신 링크들을 제공하는데 사용될 수 있는 다양한 다른 타입들의 통신 기술들에 사용될 수 있으며, 다양한 실시예들에서는 이러한 통신 기술들에 사용된다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 그보다 많은 통신 디바이스들은 OFDM 및/또는 CDMA를 사용하여 모바일 노드들과의 통신 링크들을 구축하는 액세스 포인트들로서 구현되고 그리고/또는 유선 또는 무선 통신 링크를 통해 인터넷 또는 다른 네트워크에 대한 접속성을 제공할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 모바일 노드들은 방법들을 구현하기 위해, 노트북 컴퓨터들, 개인용 데이터 보조기기(PDA: personal data assistant)들, 또는 수신기/송신기 회로들 및 로직 및/또는 루틴들을 포함하는 다른 휴대용 디바이스들로서 구현된다.

Claims (20)

  1. 통신 네트워크에 대응하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하는 단계; 및
    마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 단계를 포함하고,
    마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 단계는 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 단계를 포함하고,
    개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 상기 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    네트워크 타이밍 기준 신호들의 전송 이전에, 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하도록 모니터링하는 단계; 및
    네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출된 경우, 상기 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정될 때, 상기 통신 네트워크의 타이밍을 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하도록 상기 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯 시간 오프셋을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 비컨 슬롯 타이밍을 동기화하기 위해 이루어질 비컨 슬롯 타이밍에 대한 조정을 표시하는 비컨 슬롯 시작 시간 조정 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 단계는:
    상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성될 때까지 시간에 따라 변화하는 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 단계를 포함하는,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에 전송되는, 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하는,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화를 달성하기 전에 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들에 의해 표시되는 시간 경과는, 상기 외부 타이밍 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성된 이후에 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들에 대응하는 양보다 더 큰 양만큼 실제 시간 경과보다 더 긴,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시되는 시간 경과는 상기 통신 네트워크에서의 디바이스 클록 속도들의 허용되는 변동 내에서 동작하는 물리적 클록에 의해 표시될 수 있는 시간 경과보다 더 긴,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 타이밍 기준 신호의 소스와의 동기화 상실을 검출하는 단계; 및
    상기 외부 타이밍 기준 신호의 소스와의 동기화 상실의 검출에 응답하여 마스터 타이밍 제어 디바이스로서의 동작을 중단하는 단계를 더 포함하는,
    통신 디바이스를 동작시키는 방법.
  10. 통신 네트워크에 대응하는 통신 디바이스로서,
    상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하기 위한 수단; 및
    네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하기 위한 수단을 포함하는, 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하기 위한 수단을 포함하고,
    개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 상기 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴,
    통신 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    네트워크 타이밍 기준 신호들의 전송 이전에, 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하도록 모니터링하기 위한 수단; 및
    네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출된 경우, 상기 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는,
    통신 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정될 때, 상기 통신 네트워크의 타이밍을 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하도록 상기 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯 시간 오프셋을 결정하기 위한 수단을 더 포함하는,
    통신 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 비컨 슬롯 타이밍을 동기화하기 위해 이루어질 비컨 슬롯 타이밍에 대한 조정을 표시하는 비컨 슬롯 시작 시간 조정 신호를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는,
    통신 디바이스.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하기 위한 수단은 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성될 때까지 시간에 따라 변화하는 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하기 위한 수단을 포함하는,
    통신 디바이스.
  15. 통신 네트워크에 대응하는 컴퓨터 디바이스에서의 사용을 위한 컴퓨터 프로그램 물건으로서,
    비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며,
    상기 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는:
    적어도 하나의 컴퓨터로 하여금 상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하게 하기 위한 코드; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하게 하기 위한 코드를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하게 하기 위한 코드는 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 타이밍 기준 신호들을 전송하게 하기 위한 코드를 포함하고,
    개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 상기 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 긴,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  16. 통신 네트워크에 대응하는 통신 디바이스로서,
    적어도 하나의 프로세서 ― 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 통신 네트워크 외부의 디바이스로부터의 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하고; 그리고
    마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하도록 구성되며,
    마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하는 것은 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하는 것을 포함하고, 개개의 연속적으로 전송되는 네트워크 타이밍 기준 신호들은 상기 통신 디바이스에 의해 전송된 이전 네트워크 타이밍 기준 신호에서부터의 시간 경과를 표시하는 타임스탬프를 전달하며, 상기 표시되는 시간 경과는 실제 시간 경과보다 의도적으로 더 큼 ― ; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는,
    통신 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    네트워크 타이밍 기준 신호들의 전송 이전에, 네트워크 타이밍 기준 신호들을 검출하도록 모니터링하고; 그리고
    네트워크 타이밍 기준 신호들이 검출된 경우, 상기 통신 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되는지 여부를 결정하도록 추가로 구성되는,
    통신 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 네트워크가 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화되지 않는다고 결정될 때, 상기 통신 네트워크의 타이밍을 상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 동기화하도록 상기 네트워크 타이밍을 조정하는데 필요한 네트워크 타이밍 기준 슬롯 시간 오프셋을 결정하도록 추가로 구성되는,
    통신 디바이스.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 외부 타이밍 기준 신호에 대해 비컨 슬롯 타이밍을 동기화하기 위해 이루어질 비컨 슬롯 타이밍에 대한 조정을 표시하는 비컨 슬롯 시작 시간 조정 신호를 전송하도록 추가로 구성되는,
    통신 디바이스.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    마스터 타이밍 제어 디바이스로서 동작하도록 구성되는 것의 일부로서, 상기 외부 타이밍 기준 신호와의 네트워크 타이밍 동기화가 달성될 때까지 시간에 따라 변화하는 레이트로 네트워크 타이밍 기준 신호들을 전송하도록 구성되는,
    통신 디바이스.
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