KR20160052546A - 무선 디바이스의 전송 출력을 예측하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 디바이스의 전송 출력을 예측하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모니터링 디바이스(100)가 일련의 출력 단계 명령들을 발행하고, 출력 요청들을 리포팅 디바이스(106)에 전송하고, 상기 전송 출력 요청들에 대한 응답으로 전송 출력 데이터를 수신하고 그리고 상기 출력 단계 명령들의 다수의 단계들(예를 들면, 증가된 또는 감소된 단계들의 수)을 상기 리포팅된 전송 출력들에 맵핑하는 데이터 구조(105)(예를 들면, 표)를 생성하는 그 안에서의 경로 손실을 추적하기 위한 방법을 기재한다. 이 프로세스는 모니터링 디바이스(100)와 리포팅 디바이스(106)와의 사이의 초기 연결 동안 수행된다.

Description

무선 디바이스의 전송 출력을 예측하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING TRANSMIT POWER OF A WIRELESS DEVICE}
본 발명은 일반적으로 무선 통신과 관련되고, 그리고 더 구체적으로, 무선 디바이스들의 전송 출력을 예측하는 것과 관련된다.
스마트폰들이 셀룰러 시장에서 지배적이 됨에 따라, 회사들은 갈수록 복잡한 무선 엑세서리들을 판매하고 있다. 이들 헤드폰들, 손목시계들, 안경들 및 다른 웨어러블 디바이스들(wearable devices)과 같은 엑세서리들은 스마트폰들 또는 다른 엑세서리들과 안전한 방식으로 연결하도록 구성된다. 디바이스들은 다른 것들과 블루투스(Bluetooth) 또는 IEEE 802.11 표준들 중 하나와 같은 하나 이상의 공지된 방법들로 통신한다.
엑세서리와 스마트폰 간의 통신 중에, 수신되는 신호 세기(각 디바이스에 의해 감지된 것과 같이)를 때때로 골든 리시브 출력 범위(Golden Receive Power Range) 또는 골든 윈도우(Golden Window)로 지칭되는 특정 출력 범위 내에서 유지하는 것은 일반적으로 바람직하다. 이 범위의 상한 및 하한 경계들은 다양하지만, 일 구현예에서 이 범위는 -60dBm부터 -40dBm까지이다. 그러기 위해서, 디바이스들은 그들의 전송 출력이 증가 또는 감소해야하는지 여부를 지시하기 위해 출력 제어 명령들을 다른 것에 발행한다.
블루투스와 같은 일부 아키텍처들에서 출력 제어는 한 디바이스가 다른 디바이스에게 그것의 전송 출력을 변경할 것을 전하면, 변화를 만드는 디바이스는 그것의 전송 출력이 실제로 무엇인지 피드백을 제공하지 않는다는 점에서 열린 루프(open loop)이다. 게다가, 변화를 만드는 디바이스는 필수적으로 동일하게 사이징된 출력 단계들로 변화하지 않으며, 대신에 일정 범위 내에서 변화들을 만든다.
많은 무선 통신 스키마들은 분할 호스트-컨트롤러 아키텍처를 이용하며, 상기 호스트 프로세서(일반적으로 AP(Applications Processor))는 더 복잡한, 더 출력-집중적(power-intensive) 일들을 수행하고, 무선 컨트롤러는 물리적 통신 및 라디오 링크와 관련된 저-레벨 일들을 처리한다. AP 및 무선 컨트롤러가 동일한 하드웨어 패키지에 통합되는 것은 가능하나, 그러한 경우라도 그 둘 간에 논리적 분리가 있다.
이 분할 아키텍처는 전력 소모(power consumption)를 최소화하기 위해 이용된다. 그러기 위해서, 시스템 디자이너는 가능한 많은 과제들을 무선 컨트롤러에 눌러 담기 위해 시도한다. 그러나, 얼마나 많이 이를 행할 수 있는지에 대한 제한들이 있다. 일부 경우들에, 제한들은 무선 컨트롤러의 능력의 결과이다. 무선 컨트롤러들은 호스트 프로세서들 보다 적은 프로세싱 능력(processing power)을 가지는 경향이 있고, 따라서 부동 소수점 수들(floating point numbers)이 관련되는 것과 같은 특정 계산들을 수행하는 능력이 떨어진다. 게다가, 일반적으로 무선 컨트롤러들은 OSI (Open System Interconnection) 적으로 낮은 레이어에서 동작하며, 따라서 특정 과제들을 수행하는 것은 못하게 된다.
첨부된 청구항들은 본 기법들의 구성을 상세히 기술하지만, 이들 기법들은 첨부 도면들과 함께 후속하는 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해된다.
도 1a는 실시예에 따른 무선 디바이스들을 도시한다.
도 1b는 다른 실시예에 따른 무선 디바이스를 도시한다.
도 2는 실시예에 따라 호스프 프로세서가 전송 출력을 출력 단계들에 맵핑하는 데이터 구조를 빌드(build)하는 프로세스를 도시한다.
도 3은 실시예에서 무선 컨트롤러가 경로 손실 값들을 트리거 포인트들과 비교하는 프로세스를 도시한다.
본원 발명은 제1 디바이스가 일련의 출력 제어 명령들을 발행하고, 출력 요청들을 제2 디바이스에 전송하고, 상기 전송 출력 요청들에 응답하여 전송 출력 데이터를 수신하고, 출력 제어 명령들의 출력 단계들(예를 들면 증가 또는 감소시킬 단계들의 수)을 리포팅된 전송 출력들과 맵핑하는 데이터 구조(예를 들면, 표)를 생성하는 그 안에서의 전송 출력을 예측하기 위한 방법을 기재한다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 디바이스는 그들의 초기 연결(initial connection) 동안에 이 프로세스를 수행한다.
일 실시예에서, 제1 디바이스의 호스트 프로세서는 데이터 구조를 빌드(build)한다. 데이터 구조를 완성한 후에, 호스트 프로세서는 데이터 구조를 무선 컨트롤러에 제공한다. 그 포인트에서부터, 무선 컨트롤러는 트리거 조건(trigger condition)이 발생하지 않는 한(예를 들면, 디바이스들 간의 경로 손실이 미리 결정된 임계치에 도달) 호스트 컨트롤러를 깨울 필요 없이 제2 디바이스의 전송 출력의 추적(track)을 계속할 수 있다. 게다가, 일단 제1 디바이스의 호스트 프로세서가 출력 단계들을 리포팅된 전송 출력들에 맵핑하면, 제1 디바이스는 전송 출력을 위한 반복된 요청들을 위해 제2 디바이스를 깨울 필요가 없다.
대안적 실시예에서, 제1 디바이스의 저전력 컨트롤러(low power controller)(즉, 무선 컨트롤러가 아닌)는 제1 디바이스의 무선 컨트롤러에 의해 발행된 출력 단계 명령을 모니터링하고, 제2 디바이스의 전송 출력의 추적을 계속하는 일을 수행하고, 그리고 특정 트리거 조건들에 따라 호스트 프로세서를 깨운다.
도면들로 돌아가서, 동일한 참조 번호들은 동일한 엘리먼트들을 지칭하며, 후속하는 설명은 청구항들의 실시예들에 기초하며, 명시적으로 본 명세서에 기재되지 않은 대안적인 실시예들과 관련하여 청구항들을 제한하는 것으로서 받아들이면 아니된다.
도 1a는 무선 통신 디바이스들의 쌍을 도시한다. 기술의 명확성을 돕기 위해, 각 디바이스는 본 명세서에 기술된 방법들을 수행하는 역할에 의해 참조될 것이다. 디바이스들의 쌍은 모니터링 디바이스(monitoring device)(100) 및 리포팅 디바이스(reporting device)(106)를 포함한다. 실제는 양 디바이스는 모니터링 디바이스로서 또는 리포팅 디바이스로서 동작할 수 있다. 실제, 각 디바이스는 동시에 리포팅 디바이스로서 및 모니터링 디바이스로서 동작한다.
도 1a를 참조하면, 모니터링 디바이스(100)는 호스트 프로세서(102), 상기 호스트 프로세서(102)와 통신적으로 링크된 무선 컨트롤러(104) 및 상기 무선 컨트롤러(104)와 전기적으로 연결된 안테나(101)를 포함한다. 일 실시예에서, 모니터링 디바이스(100)는 무선 엑세서리이고, 호스트 프로세서(102)는 블루투스 호스트 스택(Bluetooth host stack)을 실행하는 어플리케이션 프로세서이고, 무선 컨트롤러(104)는 블루투스 라디오 및 블루투스 컨트롤러를 포함한다. 이 실시예에서, 블루투스 컨트롤러는 블루투스 컨트롤러 스택을 실행한다. 또한, 무선 컨트롤러(104)는 802.11 컨트롤러 및 라디오와 같은 다른 타입들의 컨트롤러들 및 라디오들을 사용하여 구현된다. 모니터링 디바이스(100)는 무선 헤드셋, 무선 손목시계를 포함하는 임의의 무선 디바이스 또는 스마트폰이다.
호스트 프로세서(102)는 데이터 구조(105)가 저장된 메모리(103)를 포함한다. 데이터 구조(105)의 기능 및 목적은 아래에서 더 상세하게 기술될 것이다. 또한 무선 컨트롤러(104)는 데이터 구조(105)의 사본(copy)이 저장된 메모리(107)를 포함한다. 호스트 프로세서 메모리(103)의 데이터 구조(105)와 같이, 무선 컨트롤러 메모리(107)의 데이터 구조(105)의 기능 및 목적도 아래에서 더 상세히 기술될 것이다. 또한 메모리(107)는 트리거 포인트들의 세트가 저장된 데이터 구조(115)를 저장한다. 이들 트리거 포인트들의 목적은 아래에서 더 상세히 기술될 것이다.
호스트 프로세서(102) 및 무선 컨트롤러(104)는 인터페이스(127)를 통해 다른 것과 통신한다. 블루투스 구현예에서, 인터페이스(127)는 HCI(Host-Controller Interface)이다.
다시 도 1a를 참조하면, 리포팅 디바이스(106)는 호스트 프로세서(108), 상기 호스트 프로세서(108)와 통신적으로 링크된 무선 컨트롤러(110) 및 상기 무선 컨트롤러(110)와 전기적으로 연결된 안테나(113)를 포함한다. 일 실시예에서, 리포팅 디바이스(106)는 스마트폰이고, 호스트 프로세서(108)는 블루투스 호스트 스택을 실행하는 어플리케이션 프로세서이고, 무선 컨트롤러(110)는 블루투스 라디오 및 블루투스 컨트롤러 스택을 실행하는 블루투스 컨트롤러를 포함한다. 또한, 무선 컨트롤러(110)는 802.11 컨트롤러 및 라디오와 같은 다른 타입들의 컨트롤러들 및 라디오들을 사용하여 구현된다. 그러나 리포팅 디바이스(106)는 무선 헤드셋, 무선 손목시계를 포함하는 임의의 무선 디바이스이다.
리포팅 디바이스(106)의 호스트 프로세서(108) 및 무선 컨트롤러(110)는 인터페이스(129)를 통해 다른 것과 통신한다. 블루투스 구현예에서, 인터페이스(129)는 HCI(Host-Controller Interface)이다.
도 1b는 모니터링 디바이스(100)의 대안적 구현예를 도시한다. 이 구현예에서, 모니터링 디바이스(100)는 저-전력 프로세서(111)를 더 포함한다. 저-전력 프로세서(111)는 무선 컨트롤러(104) 및 호스트 프로세서(102) 둘 다와 전기적으로 연결된다. 저-전력 프로세서(111)는 데이터 구조(105)의 사본 및 데이터 구조(115)를 포함하는 메모리(117)를 포함한다. 일 구현예에서, 저-전력 프로세서(111)는 무선 컨트롤러(104)의 디버그 포트(debug port)(109)와 연결된다. 저-전력 프로세서(111)는 무선 컨트롤러(104)보다 일반 동작 중에 더 적은 전력을 소비한다.
동작 중에, 모니터링 디바이스(100) 및 리포팅 디바이스(106)는 적어도 2개의 서로 다른 방식들 - 호스트-투-호스트 및 라디오-투-라디오 - 로 통신한다. 모니터링 디바이스(100)는 리포팅 디바이스(106)의 전송 출력을 호스트-투-호스트 통신을 통해 획득한다. 블루투스로 구현된 때, 모니터링 디바이스(100)는 이 정보를 획득하기 위해 Tx 파워 서비스(Tx Power Service)를 사용한다.
일 실시예에서, 리포팅 디바이스(106)가 그것의 전송 출력을 증가 또는 감소하도록 주문(order)하기 위해, 모니터링 디바이스(100)는 리포팅 디바이스(106)와 호스트-투-호스트 통신을 수행할 필요가 없다. 오히려, 모니터링 디바이스는 라디오-투-라디오 통신에 의존한다. 블루투스로 구현된 때, 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)는 출력 제어 명령들을 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)에 직접적으로 발행한다. 예를 들면, LMP_incr_power_req, LMP_deer_power_req, LMP_max_power, 및 LMP_min_power.
도 1a는 모니터링 디바이스(100)가 리포팅 디바이스(106)의 전송 출력을 획득하기 위해 어떻게 호스트-투-호스트 통신을 사용하는지의 예시를 도시한다. 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)는 요청을 형성하고, 요청을 캡슐화하고(encapsulate), 캡슐화된 요청을 무선 컨트롤러(104)에 제공한다(화살표(112)). 무선 컨트롤러(104)는 캡슐화된 요청을 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)에 무선으로 전송한다(화살표(114)). 무선 컨트롤러(110)는 캡슐화된 요청을 호스트 프로세서(108)에 제공한다(화살표(116)).
요청에 응답하여, 호스트 프로세서(107)는 무선 컨트롤러(110)로부터 전송 출력을 요청한다(화살표(118)). 무선 컨트롤러(110)는 요청에 대해 응답하여, 그것의 전송 출력을 호스트 프로세서(108)에 제공한다(화살표(120)). 응답에서, 호스트 프로세서(108)는 전송 출력 리포트를 형성하고, 그것을 캡슐화하고, 리포트를 무선 컨트롤러(110)에 제공한다(화살표(122)). 무선 컨트롤러(110)는 리포트를 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)에 무선으로 전송한다(화살표(124)). 무선 컨트롤러(104)는 캡슐화된 리포트를 호스트 프로세서(102)에 제공한다(화살표(126)).
도 1a는 본 발명의 실시예에 따라 모니터링 디바이스(100)가 그것의 전송 출력을 변경(증가 또는 감소)하기 위해 또는 그것의 최대 또는 최소 출력에서 전송하기 위해 리포팅 디바이스(106)에 어떻게 주문하는지의 예시를 도시한다. 호스트 프로세서(102)의 제어 하에서, 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)가 출력 제어 명령을 리포팅 디바이스의 무선 컨트롤러(110)에 전송한다(화살표(125)). 출력 제어 명령은 리포팅 디바이스(106)가 그것의 전송 출력을 증가 또는 감소시켜야 하는 단계들의 수를 지시하는 데이터를 포함한다. 대안적으로 출력 제어 명령은 리포팅 디바이스(106)가 그것의 최대 출력에서 전송해야 한다는 것을 지시하거나 또는 리포팅 디바이스(106)가 그것의 최소 출력에서 전송해야 한다는 것을 지시한다. 무선 컨트롤러(110)는 출력 제어 명령에 응답하여, 그것의 전송 출력을 증가시키거나 또는 감소시키거나 또는 그것의 최대 또는 최소 출력에서 전송(어떤 명령이 사용되었는지에 따라)한다.
각 출력 단계는 동일한 사이즈가 아니다. 예를 들면, 출력 단계 1로부터 출력 단계 2로 감소의 사이즈는 출력 단계 2로부터 출력 단계 3으로의 감소보다 작을 수 있다. 블루투스에서, 출력 단계는 2dB과 8dB의 사이이다.
도 1a를 다시 참조하면, 리포팅 디바이스(106)의 호스트 프로세서(108)와 무선 컨트롤러(110)와의 사이의 앞뒤의 통신(화살표(116, 118, 120 및 122))은 전력을 소비하고 계산적으로 비싸다(computationally expensive). 그러므로, 리포팅 디바이스의 전송 출력을 끊임없이 요청하는 것 대신에(예를 들면, 경로 손실을 결정하기 위한 목적으로), 모니터링 디바이스(100)는 리포팅 디바이스(106)가 그것의 전송 출력 범위를 거쳐 단계를 밟고 각 단계에서 그것의 전송 출력을 리포팅하게 하도록 주문하기 위한 일련의 출력 제어 명령들을 발행한다. 그 후 모니터링 디바이스(100)는 (1)출력 단계 명령의 출력 단계를 (2)리포팅 디바이스(106)의 의해 리포팅된 전송 출력에 맵핑하는 데이터 구조(105)(예를 들면, 표)를 빌드한다. 또한 모니터링 디바이스(100)는 각 단계에서 리포팅 디바이스(106)로부터 수신하는 신호들의 출력(예를 들면, “RSSI”(Received Signal Strength Indicator))를 측정하고, 그 데이터를 데이터 구조(105)에 포함시킨다.
일 실시예에서, 모니터링 디바이스(100)는 리포팅 디바이스(106)와 연결을 초기적으로 설정할 때 예를 들면, 모니터링 디바이스(100)를 출력을 높이거나(power up) 모니터링 디바이스와 리포팅 디바이스와의 사이에 무선 연결을 초기화할 때 데이터 구조(105)를 빌드한다. 일단 모니터링 디바이스(100)가 데이터 구조(105)를 완성하면, 그 후에 리포팅 디바이스(106)의 전송 출력(결과적으로 경로 손실 및 디바이스들 사이의 거리)을 출력 단계 명령의 출력 단계로부터 예측한다.
다른 실시예에서, 일단 데이터 구조(105)를 생성하면, 모니터링 디바이스(100)는 데이터 구조(105)를 리포팅 디바이스(106)에 대한 디바이스 식별자와 함께 메모리(103)에 저장한다. 그 후, (100) 및 (106)이 다음에 연결할 때, 모니터링 디바이스(100)는 저장된 데이터 구조(리포팅 디바이스(106)와 연관된)를 메모리(103)로부터 꺼낸다(pull back).
또 다른 실시예에서, 모니터링 디바이스(100)는 미리 결정된 시간의 기간 후에 데이터 구조(105)를 폐기하고, 데이터 구조(105) 내에 포함된 데이터가 현재의 것이라는 것을 보장하기 위해 재빌드(rebuild)한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 호스트 프로세서(102)는 데이터 구조(105)를 빌드하고 그것의 사본을 무선 컨트롤러(104)에 제공한다. 표 1은 데이터 구조(105)가 어떻게 구현되는지의 예시를 도시한다.
출력 제어 메시지 출력 단계 리포팅된 TX 출력 메시지 리포팅 디바이스의 무선 컨트롤러로부터의 메시지
최대 출력으로 0 10dBm 최대 출력임
출력 감소 1 5dBm 1 단계 변경됨
출력 감소 2 0dBm 1 단계 변경됨
출력 감소 3 -5dBm 최소 출력임
무선 컨트롤러(104)는 임의의 주어진 시간에 표의 열(row)이 적용될 수 있는지의 추적을 계속한다.
또한 호스트 프로세서(102)는 무선 컨트롤러(104)(또는 저전력 프로세서(111))에 무선 컨트롤러(104) 또는 저전력 프로세서(111)가 데이터 구조(115)에 저장하는 트리거 조건들의 세트를 준다. 표 2는 트리거 조건들의 세트의 예시를 도시한다.
경로 손실 트리거 조건 무선 컨트롤러(또는 저전력 프로세서)에 의해 이루어딘 액션 호스트 프로세서에 의해 이루어진 액션 디바이스들 사이의 대략적 거리
0dB-40dB 근처(near) 없음 없음 3m
40dB-70dB 멀어짐(going out) 경고 레벨 1과 함께 호스트를 깨움 경고(alert) 10m
70+dB 빠르게 멀어짐(going fast) 경고 레벨 2와 함께 호스트를 깨움 고경고(high alert) 30m
링크 타임아웃 아웃(out) 경고 레벨 3과 함께 호스트를 깨움 잠금(lock) 범위 밖
무선 컨트롤러(104)가 출력 단계 명령들을 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)에 발행함에 따라, 무선 컨트롤러(104)는 리포팅 디바이스(106)가 현재 동작하고 있는 출력 단계의 추적을 계속한다. 따라서, 모니터링 디바이스(100)가 리포팅 디바이스(106)의 전송 출력을 결정해야 할 때, 무선 컨트롤러(104)는 (알려진) 현재 출력 단계를 사용하여 데이터 구조(105)(예를 들면, 표 1)를 참조하고(예를 들면, 룩-업(look-up)을 수행), 현재 전송 출력을 결정한다. 그 후 무선 컨트롤러(104)는 모리터링 디바이스(100)와 리포팅 디바이스(106)와의 사이에 경로 손실을 계산하기 위해 현재 전송 출력을 사용한다. 일 실시예에서, 무선 컨트롤러(104)는 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)로부터 수신하는 신호들의 현재 세기를 측정하고, 전송 출력으로부터 그 값을 뺀다(subtract).
도 1b의 대안적 실시예에서, 호스트 프로세서(102)는 데이터 구조(105) 및 트리거 조건들을 호스트 프로세서(102)에서 버스를 통해 저-전력 프로세서(111)에 제공한다. 저전력 프로세서(111)는 출력 제어 명령들을 무선 컨트롤러(104)의 디버그 포트(109)를 통해 모니터링한다. 저-전력 프로세서(111)는 트리거 조건들을 그것의 메모리(117)의 데이터 구조(115)에 저장한다. 이와 달리, 저-전력 프로세서(111)는 리포팅 디바이스(106)의 전송 출력을 결정하고, 경로 손실을 예측하고, 그리고 무선 컨트롤러(104)에 대해 상기 기술된 것과 동일한 방식으로 트리거 조건들에 따라 호스트 프로세서(102)를 깨운다.
도 2는 실시예에 따라 모니터링 디바이스(100)가 데이터 구조를 빌드하는 프로세스를 도시하며, 데이터 구조는 리포팅된 전송 출력 레벨들을 RSSI레벨들과 연관시킨다. 모니터링 디바이스(100) 및 리포팅 디바이스(106)는 도 1a와 함께 상기 기술된 방식으로 통신한다. 이 예시는 데이터 구조로서 표 1과 트리거 포인트들로서 표 2의 값들을 사용한다.
블록(202)에서, (호스트 (102))의 제어 하에서) 무선 컨트롤러(104)는 출력 제어 명령(예를 들면, LMP_max_power)을 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)에 보낸다. 출력 제어 명령은 무선 컨트롤러(110)가 그것의 최대 출력에서 전송해야 한다는 것을 지시한다. 응답으로, 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)는 그것의 최대 출력에서 전송하고 이 사실을 “최대 출력임” 메시지와 함께 모니터링 디바이스(102)의 무선 컨트롤러(104)로 다시 리포팅한다. 블록(204)에서, 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)는 그것의 최대 출력을 리포팅하게 하기 위해 요청을 리포팅 디바이스(106)의 호스트 프로세서(108)에 보낸다(예를 들면, TX 파워 서비스를 사용하여). 응답으로, 블록(206)에서, 호스트 프로세서(108)는 무선 컨트롤러(110)로부터 전송 출력을 획득하고, 전송 출력을 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)로 다시 리포팅한다(도 1a와 함께 상기 기술된 프로세스를 사용하여). 이 예시에서, 리포팅된 출력은 10dBm이다. 선택적으로, 블록(208)에서, 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)는 전송 출력 리포트의 신호 파워(signal power)(예를 들면, RSSI)를 측정하고 측정된 신호 파워를 호스트 프로세서(102)에 제공한다.
블록(210)에서, (데이터 구조(105) 내에서) 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)는 리포팅된 전송 출력을 최대 출력에 맵핑한다. 이 경우에, 출력 단계는 0이며, 전송 출력이 표에서 그것의 시작 포인트에 있다는 것을 의미한다. 다른 구현예들에서, 출력 단계 0은 리포팅 디바이스(106)의 최소 전송출력을 맵핑한다. 또한 호스트 프로세서(102)는 전송 출력 및 출력 단계를 리포팅 디바이스(106)로부터 수신된 신호들의 RSSI에 맵핑한다.
블록(212)에서, 모니터링 디바이스(100)는 전송 및 수신된 출력 데이터 맵핑의 제2 반복(iteration)을 시작하며, 그것의 무선 컨트롤러(104)가 출력 제어 명령을 리포팅 디바이스(106)가 그것의 전송 출력을 1 출력 단계만큼 감소시켜야 한다는 것을 지시하는 리포팅 디바이스(106)에 보낸다. 응답으로, 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)는 감소된 출력 레벨에서 전송하고(예를 들면, 그것의 최대 전송 출력의 5dB 아래에서), 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)에 이 사실을 지시한다(“1 단계 변경됨”). 블록(214)에서, 모니터링 디바이스(106)의 호스트 프로세서(102)는 리포팅 디바이스의 전송 출력을 리포팅하게 하기 위해 리포팅 디바이스(106)의 호스트 프로세서(108)에 요청을 보낸다. 호스트 프로세서(108)는 상기 기술되 바와 같이 전송 출력을 획득하고 전송 출력을 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)에 보고하고, 호스트 프로세서(102)는 블록(216)에서 수신한다. 이 예시에서, 리포팅된 전송 출력은 5dBm(표 1의 제2열). 선택적으로, 블록(218)에서, 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)는 블록(216)에서 수신된 전송 출력 리포트의 신호 파워를 측정하고, 측정된 신호 파워를 호스트 프로세서(102)에 제공한다. 블록(220)에서, 호스트 프로세서(102)는 (데이터 구조(105) 내에서) 리포팅된 전송 출력을 출력 제어 명령의 출력 단계에 맵핑한다. 이 경우에, 출력 단계는 1이다. 또한, 호스트 프로세서(102) 는 전송 출력 및 출력 단계를 리포팅 디바이스(106)로부터 수신된 신호들의 RSSI에 맵핑한다.
상기 프로세스는 리포팅 디바이스가 그것의 최소 전송 출력에 도달할 때까지 계속된다. 그 포인트에서, 데이터 구조(105)는 완성된 것으로 여겨진다. 다른 구현예들에서, 모니터링 디바이스(100)는 그것의 무선 컨트롤러(104)가 리포팅 디바이스(106)의 무선 컨트롤러(110)를 최소 출력에서 시작함으로써 데이터 구조(105)를 빌드하고, 그 후 무선 컨트롤러(110)의 출력 범위는 낮은 것에서 높은 것으로 단계를 밟는다. 게다가, 모니터링 디바이스(100)는 다수의 변조 스키마들(modulation schemes)에 대한 도 2의 프로세스를 통해 리포팅 디바이스(106)를 실행한다. 예를 들면, 도 2의 프로세스는 BPSK(Binary phase-shift keying)에 대해 한번 및 QPSK(Quadrature phase-shift keying)에 대해 한번 반복된다.
일단 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)가 데이터 구조(105)를 완성하면, 모니터링 디바이스(100)의 호스트 프로세서(102)는 데이터 구조를 무선 컨트롤러(104)에 제공한다(예를 들면, 표의 형태로). 그 후 무선 컨트롤러(104)는 리포팅 디바이스(106)의 현재 전송 출력(예를 들면, 무선 컨트롤러(110)의 현재 전송 출력)을 결정하기 위해 데이터 구조를 사용한다. 예를 들면, 한번 표가 상기 기술된 방식으로 완성되면(최대 출력으로부터 최소 출력으로), 무선 컨트롤러(104)는 리포팅 디바이스(106)의 현재 전송 출력이 -5dBm(표 1의 마지막 열)인 것으로 간주할 것이다. 만약 무선 컨트롤러(104)가 출력 제어 명령을 무선 컨트롤러(110)에 발행하면, 예를 들면, 출력을 2 단계 증가시키기, 무선 컨트롤러(104)는 현재 전송 출력이 5dBm인 것으로 간주된다(표 1의 제2열).
또한 호스트 프로세서(102)는 트리거 조건들을 무선 컨트롤러(104)(또는 저전력 프로세서(111))에 제공하며, 무선 컨트롤러(104)(또는 저전력 프로세서(111))는 데이터 구조(115)에 저장한다. 트리거 조건들은 경로 손실 또는 계산된 거리들을 포함하는 많은 방식들로 표현된다. 무선 컨트롤러(104)는 트리거 조건들을 모니터링 하고, 만약 트리거 조건에 부합하면 표 2에 도시된 것처럼 액션(예를 들면, 호스트 프로세서(102)를 깨움)을 수행한다.
일 실시예에서, 호스트 프로세서(102)는 거리들의 세트의 각각에 대한 경로 손실 값을 미리 계산한다. 그 후 호스트 프로세서(102)는 경로 손실 값을 트리거 포인트들로서 무선 컨트롤러(104)에 제공한다. 예를 들면, 모니터링 디바이스(100)와 리포팅 디바이스(106)와의 사이의 경로 손실은 다음과 같이 표현된다.
경로 손실 = 20log10(d) + 20log10(f) -27.6
여기서 d는 양 디바이스들 사이의 거리(미터, m)이고 f는 무선 신호들의 주파수(메가헤르츠, Mhz)이다. 이 실시예에서, 호스트 프로세서(102)는 상기 식을 사용하여 다수의 거리들, 예를 들면, 3m, 10m 및 30m에 대한 경로 손실을 계산한다. 무선 컨트롤러(104)는 데이터 구조(115)를 경로 손실 값들과 함께 형성한다. 표 2는 미리 계산된 경로 손실 값들 및 그들이 맵핑될 수 있는 거리들의 예시를 도시한다. 따라서, 무선 컨트롤러(104)는 경로손실 값으로부터 거리들을 계산할 필요가 없고(상기 계산은 로그들 및 부동 소수점 값들과 관련되며, 이는 호스트 프로세서(102)에 의해 더 적절하게 처리된다), 경로 손실만 계산하면 되며, 이는 단지 (무선 컨트롤러(104)가 데이터 구조(105)를 사용하여 예측하는) 리포팅 디바이스의 전송 출력에서 수신된 신호 출력(예를 들면, RSSI)을 빼는 것이다.
무선 컨트롤러(104)가 경로 손실을 계산함에 따라, 그 값을 트리거 포인트들과 비교한다. 만약 경로 손실이 트리거 포인트를 지나면, 무선 컨트롤러(104)는 호스트 프로세서(102)를 깨우고, 경로 손실 값을 호스트 프로세서(102)에 준다. 응답으로, 호스트 프로세서(102)는 모니터링 디바이스(100)에 관한 기능을 수행한다. 표 2를 참조하면, 예를 들면, 호스트 프로세서(102)는 아무 것도 하지 않거나, 경고를 발행하거나(예를 들면, 스피커에서의 청각적 경고 또는 LED(Light Emitting Diode) 깜박이기), 고경고(high alert) 발행하거나(예를 들면, 깜박이기, 진동, 촉각적 출력 생성 및 최대 볼륨에서 스피커로부터의 소리 생성), 또는 모니터링 디바이스(100)를 잠근다(그에 의해 사용자가 엑세스하기 위해서는 개인 식별 번호를 입력할 것을 요구함). 일 실시예에서, 경고들은 표 2에 도시된 바와 같이 레벨들로 그룹화된다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 모니터링 디바이스(100)의 무선 컨트롤러(104)가 트리거 조건들을 어떻게 모니터링하고 트리거 조건들에 어떻게 반응하는지 도시한다. 블록(302)에서, 무선 컨트롤러(104)는 이전에 기술된 바와 같이 무선 컨트롤러(104)가 호스트 프로세서(102)로부터 이전에 수신한 데이터 구조(105)를 사용하여 리포팅 디바이스(106)의 전송 출력을 예측한다.
블록(304)에서, 무선 컨트롤러(104)(또는 저-전력 프로세서(111))는 리포팅 디바이스(106)으로부터 수신하는 신호들의 출력을 측정하고, 예측된 전송 출력으로부터 수신된 신호들의 측정된 출력을 뺌으로써 경로 손실을 예측한다. 블록(306)에서, 무선 컨트롤러(104)(또는 저-전력 프로세서(111))는 측정된 경로 손실을 트리거 값들과 비교한다. 결정 포인트(308)에서, 만약 측정된 경로 손실이 미리 결정된 임계치에 도달하면(예를 들면, 표 2의 제2열로 분류되는 45dB), 무선 컨트롤러(104)(또는 저전력 프로세서(111))는 블록(310)에서 호스트 프로세서(102)를 깨운다. 블록(312)에서 호스트 프로세서(102)는 어떤 액션(예를 들면, 표 2의 제2열에서와 같이 경고를 발행하기)을 수행한다.
무선 컨트롤러(104) 또는 저-전력 프로세서(111)는 무선 컨트롤러(104)가 수신된 신호 출력을 측정-예를 들면, 무선 컨트롤러(104)가 수신된 신호 출력을 일반적 동작 중에 골든 윈도우(golden window) 내에서 유지하기 위해 시도할 때마다 이 프로세스를 반복한다.
본 발명의 원칙들이 적용될 수 있는 많은 가능한 실시예들을 고려해서, 도면들에 관하여 본 명세서에 기술된 실시예들은 단지 도시적인 것임을 의미하며, 청구항들의 범위 제한으로서 받아들여서는 안된다는 것을 인식해야 한다. 그러므로, 본 명세서에 기술된 것과 같은 기법들은 후속하는 청구항들 및 그것의 균등물들의 범위에 있는 모든 실시예들을 예상한다.

Claims (20)

  1. 제1 디바이스(100)에서,
    제2 디바이스가 전송할 출력 레벨(power level)을 지시하는 제1 출력 제어 명령을 상기 제2 디바이스(106)에 전송하는 단계;
    상기 제2 디바이스(106)가 상기 제2 디바이스(106)의 전송 출력(transmit power)을 리포팅하게 하기 위한 제1 요청을 만드는 단계;
    상기 제1 요청에 응답하여 상기 제2 디바이스(106)로부터 리포팅된 제1 전송 출력을 수신하는 단계;
    상기 제2 디바이스로 하여금 상기 제2 디바이스의 전송 출력을 변경하게 하는 하나 이상의 출력 단계들(power steps)을 지시하는 제2 출력 제어 명령을 상기 제2 디바이스(106)에 전송하는 단계;
    상기 제2 디바이스가 상기 제2 디바이스의 전송 출력을 리포팅하게 하기 위한 제2 요청을 만드는 단계;
    상기 제2 요청에 응답하여 상기 제2 디바이스로부터 리포팅된 제2 전송 출력을 수신하는 단계; 그리고
    데이터 구조(105)를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 데이터 구조는
    상기 제1 출력 제어 명령에 의해 지시된 상기 출력 레벨을 상기 리포팅된 제1 전송 출력에 맵핑(mapping)하며; 그리고
    상기 제2 출력 제어 명령에 의해 지시된 상기 하나 이상의 출력 단계들을 상기 리포팅된 제2 전송 출력에 맵핑하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지시된 출력 레벨은 상기 제2 디바이스(106)의 최대 전송 출력인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지시된 출력 레벨은 상기 제2 디바이스(106)의 최소 전송 출력인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 디바이스(106)로부터 수신된 신호들의 제1 세트의 상기 출력을 측정하는 단계;
    상기 데이터 구조(105) 내에서, 신호들의 상기 제1 세트의 상기 측정된 출력을 상기 지시된 출력 레벨 및 상기 리포팅된 제1 전송 출력과 맵핑하는 단계;
    상기 제2 디바이스(106)으로부터 수신된 신호들의 제2 세트의 상기 출력을 측정하는 단계; 그리고
    상기 데이터 구조(105) 내에서, 신호들의 상기 제2 세트의 상기 측정된 출력을 상기 하나 이상의 출력 단계들 및 상기 리포팅된 제2 전송 출력과 맵핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 디바이스(106)의 상기 전송 출력을 예측하기 위해 상기 데이터 구조(105)를 참조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 디바이스(106)로 하여금 상기 제2 디바이스의 출력 레벨을 변경하게 하는 하나 이상의 출력 단계들을 지시하는 제3 출력 제어 명령을 전송하는 단계;
    상기 제2 디바이스(106)의 현재 전송 출력 레벨을 예측하기 위해 상기 하나 이상의 추가적 출력 단계들을 사용하여 상기 데이터 구조(105)를 참조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 디바이스(106)으로부터 수신된 상기 신호들의 세기(strength)를 측정하는 단계; 그리고
    상기 측정된 세기 및 상기 결정된 현재 전송 출력에 기초하여 상기 제1 디바이스(100)와 상기 제2 디바이스(106) 사이의 경로 손실(pass loss)을 예측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 예측된 경로 손실에 기초하여 상기 제1 및 제2 디바이스들 사이의 거리(distance)를 예측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 디바이스(106)로부터 수신된 상기 신호들의 출력을 측정하는 단계;
    상기 측정된 출력이 미리 결정된 범위 밖임을 결정하는 단계;
    상기 결정에 기초하여, 상기 제2 디바이스(106)로 하여금 상기 제2 디바이스의 전송 출력을 변경하게 하는 하나 이상의 추가적 출력 단계들을 지시하는 출력 제어 명령을 전송하는 단계; 그리고
    상기 하나 이상의 추가적 출력 단계들에 기초하여, 상기 제2 디바이스(106)의 현재 전송 출력 레벨을 예측하기 위해 상기 데이터 구조(105)를 참조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    무선 컨트롤러(radio controller)가 상기 제1 및 제2 출력 제어 명령들을 전송하며; 그리고
    호스트 프로세서(host processor)가 상기 제1 및 제2 요청들을 만들고, 상기 데이터 구조(105)를 생성하고, 그리고 상기 데이터 구조(105)를 상기 무선 컨트롤러에 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 데이터 구조(105)를 상기 무선 컨트롤러에 제공하는 상기 호스트 프로세서; 그리고
    상기 제2 디바이스(106)의 상기 현재 전송 출력을 예측하기 위해 상기 데이터 구조(105)를 참조하는 상기 무선 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 디바이스(106)의 상기 무선 컨트롤러로부터 수신된 상기 신호들의 세기를 측정하는 상기 무선 컨트롤러; 그리고
    상기 측정된 세기 및 상기 결정된 현재 전송 출력에 기초하여 상기 제1 디바이스(100)와 상기 제2 디바이스(106)와의 사이에 상기 경로 손실을 결정하는 상기 무선 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    경로 손실 트리거 조건들(trigger conditions)의 세트를 상기 무선 컨트롤러에 제공하는 상기 호스트 프로세서;
    상기 예측된 경로 손실이 하나 이상의 상기 트리거 조건들과 일치하는 여부를 결정하는 상기 무선 컨트롤러; 그리고
    만약 상기 결정된 경로 손실이 하나 이상의 상기 트리거 조건들과 일치하면, 상기 호스트 프로세서를 깨우는 상기 무선 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1 디바이스(100)로서,
    호스트 프로세서(host processor); 및
    무선 컨트롤러(radio controller)를 포함하며,
    상기 무선 컨트롤러는:
    제2 디바이스(106)의 전송 출력을 예측하기 위해 데이터 구조(105)를 참조하고, 상기 데이터 구조(105)는 상기 제2 디바이스(106)에 보내지는 출력 제어 명령들의 출력 단계들을 상기 제2 디바이스(106)의 전송 출력들에 맵핑(mapping)하며;
    경로 손실을 연산하기 위해 상기 예측된 전송 출력을 사용하고;
    상기 경로 손실을 하나 이상의 트리거 포인트들(trigger points)과 비교하고;
    상기 비교에 기초하여, 상기 호스트 프로세서를 깨우도록 구성되며;
    상기 호스트 프로세서는:
    상기 데이터 구조(105)를 상기 무선 컨트롤러에 제공하고;
    상기 트리거 포인트들에 관한 데이터를 상기 무선 컨트롤러에 제공하고;
    상기 무선 컨트롤러에 의해 깨워짐에 따라 상기 제1 디바이스(100)와 관련한 기능(function)을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제1 디바이스(100).
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 무선 컨트롤러는
    상기 제2 디바이스(106)에 추가적 출력 제어 명령을 발행하고;
    하나 이상의 출력 단계들이 상기 제2 디바이스(106)의 현재 전송 출력의 상기 예측이 변경되어야 한다는 것을 지시하는 상기 추가적 출력 제어 명령에 포함되는지 여부를 결정하기 위해 상기 데이터 구조(105)를 참조하고;
    상기 결정에 기초하여, 상기 제2 디바이스(106)의 상기 현재 전송 출력의 상기 예측을 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제1 디바이스.
  16. 청구항 15에 있어서
    상기 무선 컨트롤러는
    상기 제2 디바이스(106)로부터 수신된 상기 신호들의 출력을 측정하고;
    상기 측정된 출력이 미리 결정된 출력 범위 내에 포함되는지 여부를 결정하고; 그리고
    상기 결정에 기초하여, 상기 추가적 출력 제어 명령을 상기 제2 디바이스(106)에 발행하도록 더 구성되며, 상기 출력 제어 명령은 상기 제2 디바이스(106)가 상기 제2 디바이스의 전송 출력을 상기 하나 이상의 출력 단계들에 의해 변경해야 한다는 것을 지시하는 것을 특징으로 하는 제1 디바이스.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 값(value)은 경로 손실 값, 거리 및 전송 출력으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제1 디바이스.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 기능은 상기 제1 디바이스(100) 및 상기 제2 디바이스(106) 중 하나 이상을 잠그는(locking) 것을 특징으로 하는 제1 디바이스.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 기능은 경고(alert)를 발행(issue)하고;
    상기 경고는 촉각적 경고, 오디오 경고 및 비디오 디스플레이 경고로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제1 디바이스.
  20. 제1 디바이스(100)로서,
    호스트 프로세서;
    상기 호스트 프로세서와 통신적으로 연결된 무선 컨트롤러;
    상기 호스트 프로세서 및 상기 무선 컨트롤러 둘 다와 통신적으로 연결된 저전력 프로세서(low power processor)를 포함하며, 상기 저전력 프로세서는 상기 호스트 프로세서 및 상기 무선 컨트롤러보다 적은 전력을 소비하며;
    상기 무선 컨트롤러는:
    제2 디바이스로부터 수신된 상기 신호들의 출력을 측정하고;
    상기 측정된 출력이 미리 결정된 출력 범위 내에 포함되는지 여부를 결정하고;
    상기 결정에 기초하여, 출력 제어 명령을 상기 제2 디바이스(106)에 발행하고, 상기 제2 디바이스(106)는 상기 제2 디바이스(106)가 상기 출력 제어 명령에 포함된 출력 단계들에 따라 그것의 전송 출력을 변경해야 한다는 것을 지시하며;
    상기 저전력 프로세서는:
    상기 발행된 출력 제어 명령을 감지하고;
    상기 제2 디바이스(106)의 상기 전송 출력을 예측하기 위해 데이터 구조(105)를 참조하기 위한 상기 출력 제어 명령의 상기 출력 단계들을 사용하고;
    상기 데이터 구조(105)는 상기 제2 디바이스(106)에 보내질 출력 제어 명령들의 출력 단계들을 상기 제2 디바이스(106)의 전송 출력들에 맵핑하며;
    값을 연산하기 위해 상기 예측된 전송 출력을 사용하고;
    상기 값을 하나 이상의 트리거 포인트들과 비교하고;
    상기 비교에 기초하여, 상기 호스트 프로세서를 깨우도록 구성되며;
    상기 호스트 프로세서는:
    상기 데이터 구조(105)를 생성하고;
    상기 데이터 구조(105)를 상기 저전력 프로세서에 제공하고;
    상기 트리거 포인트들에 관한 데이터를 상기 무선 컨트롤러에 제공하고;
    상기 저전력 프로세서에 의해 깨워짐에 따라 상기 제1 디바이스(100)와 관련한 기능(function)을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제1 디바이스.
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