KR20170007174A

KR20170007174A - 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR20170007174A
Application number: KR1020160086655A
Authority: KR
Inventors: 박재우; 최지연; 이문식; 김영훈; 신경철; 이재승; 이후성; 천익재
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2017-01-18
Also published as: KR101995578B1

Abstract

무선 통신 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 무선 통신 방법은, 제1 무선 통신 장치에 의해 수행되는 무선 통신 방법은, 채널 시간 할당(Channel time allocation; CTA) 정보를 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하는 단계; 및 상기 생성한 수퍼프레임을 제2 무선 통신 장치로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 채널 시간 할당 정보는, 양방향성 채널 시간 할당(Bidirectional CTA)인지 여부를 결정하는데 이용되는 스트림 인덱스(Stream index)를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 방법{METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION}

아래 설명은 무선 통신 방법에 관한 것이다.

무선 개인 통신망(PAN, personal area network)을 위한 국제 표준인 IEEE 802.15.3에서는 피코넷 코디네이터(Piconet coordinator, PNC)를 중심으로 피코넷 코디네이터와 디바이스(Device)로 구성되는 통신망인 피코넷(Piconet)을 정의하였다. 피코넷 내에서의 통신은 시간축 상에서 보았을 때 다수의 수퍼프레임(Superframe) 구조 내에서 이루어지도록 하고 있다.

기존의 피코넷은 피코넷 코디네이터와 다수의 디바이스로 구성된 피코넷에서 통신을 가정하여 구성되었으며 기존의 채널 접근 방법은 다수의 디바이스들간의 채널접근절차를 정의하였다. 초근접통신과 같이 point-to-point(P2P) 구성을 가지며 양방향 데이터 송신이 필요한 애플리케이션의 경우에는 다른 제3의 디바이스는 통신에 참여하지 않으며 피코넷 코디네이터와 디바이스 일대일로만 연결되어 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, P2P 구성을 가지는 피코넷에서 채널 액세스에 대한 전송 효율을 높이고 지연시간(latency)를 줄이기 위하여 새로운 CTA및 채널 접근절차를 정의하고 이를 구성하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예에 따르면, 양방향성 CTA(bidirectional CTA)를 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예에 따른, 제1 무선 통신 장치에 의해 수행되는 무선 통신 방법은, 프레임을 송신할 수 있는 채널 시간 할당(Channel time allocation; CTA) 정보를 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하는 단계; 및 상기 생성한 수퍼프레임을 제2 무선 통신 장치로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 채널 시간 할당 정보는, 양방향성 채널 시간 할당(Bidirectional CTA)인지 여부를 결정하는데 이용되는 스트림 인덱스(Stream index)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 채널 시간 할당 정보는 CTA 구간에 관한 정보 또는 CTA 구간일 수 있고, 상기 CTA 구간은 양방향성 채널 시간 할당을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 제1 무선 통신 장치는 피코넷 코디네이터(Piconet coordinator, PNC)이고, 상기 제2 무선 장치는 피코넷 코디네이터(Piconet coordinator, PNC)가 아닌 디바이스(Device)일 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 제1 무선 통신 장치는, 이니시에이터(Initiator) 이고, 상기 제2 무선 장치는, 리스폰더(responder)일 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 이니시에니터는, 와이어리스 메모리(Wireless memory)와 같이 양방향 트래픽이 혼재되어 있는 경우, 데이터를 생성하는 애플리케이션의 요구에 의해서 이니시에이터의 역할이 정해질 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 제2 무선 통신 장치는, 결합 요청에 관한 정보를 상기 제1 무선 통신 장치로 전송하고, 상기 제1 무선 통신 장치는 결합 응답에 관한 정보를 상기 제2 무선 통신 장치로 전송할 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 제1 무선 통신 장치는 이니시에이터 역할을 수행하고, 상기 제2 무선 통신 장치는 리스폰더 역할을 수행하고, 상기 제1 무선 통신 장치는 상기 제2 무선 통신 장치로 분리 요청에 관한 정보를 전송할 수 있다.

일 실시예에 따른, 상기 제1 무선 통신 장치와 상기 제2 무선 통신 장치는, 서로 스캐닝(scanning) 절차를 수행하면서 어떤 모드로 동작할지 결정한 이후, 연결 절차를 거친 후 이니시에이터 또는 리스폰더 역할을 결정할 수 있다.

일 실시예에 따른, 이니시에이터의 역할이 명확하지 않은 애플리케이션에서는 데이터 단계(Data phase)의 중간에 이니시에이터/리스폰더의 역할을 교체할 수 있다.

일 실시예에 따른, 채널 시간 할당 양도(CTA relinquish) 기능을 이용하여 이니시에이터는 데이터 프레임(data frame)을 보내면서 헤더(header) 부분에 채널 시간 할당 양도(CTA relinquish) 또는 CTA 역할 변경(CTA role change) 정보를 1로 설정하여 전송할 수 있다. 리스폰더가 immediate ack을 송신하고 채널 시간 할당 양도 타임아웃(CTA relinquish timeout) 동안에 이니시에이터가 정상적인 프레임을 수신하면 이니시에이터/리스폰더의 역할이 변경된 것으로 판단될 수 있다.

일 실시예에 따르면, P2P 구성을 가지는 피코넷에서 채널 액세스(channel access)에서 전송효율을 높이고 지연시간을 줄일 수 있는 양방향성 CTA를 제공할 수 있는 효과가 있다.

일 실시예에 따르면, 이니시에이터/리스폰더 및 양방향성 CTA를 구성하는 방식을 제공할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 정의된 수퍼프레임의 구조를 나타내는 것이다.
도 2는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 정의하는 피코넷에서 P2P 구성을 가지는 경우에 수퍼프레임이 구성되는 일례를 나타내는 것이다.
도 3은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 피코넷 코디네이터와 피코넷 코디네이터가 아닌 디바이스(non-PNC Device)가 지정된 경우를 나타내는 것이다.
도 4는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 초기에 피코넷 코디네이터가 아닌 디바이스가 지정되지 않은 경우를 나타내는 것이다.
도 5는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 양방향성 CTA 정보 요소(Bidirectional CTA Information Element)를 나타내는 것이다.
도 6은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 정의된 implied-Ack의 동작을 나타내는 것이다.
도 7은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 우선 순위 기반 채널 액세스(Priority based channel access) 절차를 나타내는 것이다.
도 8은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 우선 순위 기반 채널 액세스 방식에서 리스폰더(responder)의 채널 접근 절차를 나타내는 것이다.
도 9는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 이니시에이터(Initiator)의 재전송 절차를 나타내는 것이다.
도 10은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 리스폰더의 재전송 절차를 나타내는 것이다.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 정의된 수퍼프레임의 구조를 나타내는 것이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 하나의 수퍼프레임은 비콘(Beacon)으로 시작되고, 하나의 경쟁적 액세스 구간(Contention access period, CAP)과 채널 시간 할당 구간(Channel Time Allocation period, CTAP)로 구성되는 것을 알 수 있다.

일 실시예에 따르면, 채널 시간 할당 구간은 피코넷 코디네이터에서 관리하고 할당하는 여러 개의 채널 시간 할당(Channel time allocation, CTA) 블록들로 구성될 수 있다. 경쟁적 액세스 구간 구간에서는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collion avoid) 프로토콜을 이용하여 채널 접근(channel access)방식을 이용하고 채널 시간 할당은 채널 시간 할당의 종류에 따라서 TDMA(time division multiple access), CSMA/CA 혹은 슬롯화된 알로하(Slotted Aloha) 방식 중 한가지를 사용할 수 있다.

TDMA 방식을 이용하는 채널 시간 할당 구간에서는 채널 시간 할당 전송제어(CTA transmit control) 기능이 피코넷 코디네이터에 의해서 특정 디바이스에게 할당되고, 전송제어 기능을 할당 받은 디바이스는 피코넷 코디네이터로부터 할당 받은 채널 시간 할당 구간 동안 언제든지 채널에 접근해서 사용할 수 있다. 채널 시간 할당 양도(CTA relinquish) 기능을 이용하여 채널 시간 할당의 남은 시간을 전송 제어 기능을 다른 디바이스에게 양도할 수 있는 기능도 있지만 절차상의 시간 손실이 존재할 수 있다. 또한, 채널 시간 할당은 미디어와 같은 단방향성 스트림(uni-directional stream)을 전송하기 위해서 할당되므로 해당 구간에서 다른 디바이스는 응답(response) 이외에는 채널에 접근할 수 없다.

CSMA/CA 혹은 슬롯화된 알로하 방식을 이용하는 채널 시간 할당은 Association CTA, Association MCTA(Management CTA), Open CTA, Open MCTA등의 종류가 있으며 다수의 디바이스가 경쟁을 통해서 채널에 접근하여 프레임을 전송하게 되고 채널을 독점하여 사용하는 TDMA 방식을 이용하는 CTAP보다는 낮은 송신효율을 가지게 될 수 있다.

피코넷 코디네이터와 디바이스에게 각각 TDMA방식의 CTA를 할당하거나 CSMA/CA나 슬롯화된 알로하와 같은 경쟁적 채널 접근방식을 이용하는 CTA를 할당할 수 있다. TDMA방식의 별도의 CTA를 할당하는 경우에는 할당 받은 한쪽만 채널을 접근할 수 있으므로 상대방이 데이터(data)를 보내고자 할 때는 CTA를 할당 받은 한쪽이 데이터를 보낼 때까지 기다렸다가 응답(response)을 보내면서 데이터를 송신하는 implied-ack(Imp-Ack) 방식을 이용할 수 있지만 CTA를 할당 받은 한쪽이 언제 데이터를 송신할지 알 수 없기 때문에 기다려야 하는 문제가 발생할 수 있다.

2 개의 디바이스 사이의 라운드 트립 딜레이(round trip delay)에 따라서 성능이 달라지는 애플리케이션의 경우에는 성능저하가 발생하게 될 수 있다. 경쟁적 채널 접근 방식은 채널접근 방식 자체의 효율저하로 인해서 수초 내에 모든 데이터의 전송이 끝나야 하는 애플리케이션의 경우에 전송시간이 길어져 제한된 시간내에 전송을 완료하지 못하게 될 수도 있다.

도 2는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 정의하는 피코넷에서 P2P 구성을 가지는 경우에 수퍼프레임이 구성되는 일례를 나타내는 것이다.

도 2를 참조하면, 802.15.3에서 정의하는 피코넷에서 P2P구성을 가지는 경우에 P2P 피코넷이라 정의하며 수퍼프레임의 구성을 알 수 있다. 수퍼프레임은 비콘, 경쟁적 액세스 구간(CAP), 채널 시간 할당 구간(CTAP)로 구분될 수 있다. 채널 시간 할당 구간은 기간(duration)이 지정되지 않거나 무한한 길이(infinite duration)로 지정되며 비연결 단계(disconnection phase)에서 연결(connection)이 종료될 때까지 존재하게 될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 무선 통신 장치는 채널 시간 할당(CTA) 정보를 포함하는 수퍼프레임을 생성하고, 생성한 수퍼프레임을 제2 무선 통신 장치로 전송할 수 있다. 여기서, 채널 시간 할당 정보는 양방향성 채널 시간(Bidirectional CTA)인지 여부를 결정하는데 이용되는 스트림 인덱스를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 채널 시간 할당 구간은 하나의 양방향성 CTA 로 구성될 수 있다. 연결 단계(Connection phase)가 끝나면 데이터 단계(Data phase)가 시작할 때 비콘이 송신되며 두 번째 비콘의 CTA IE(information element)를 통해 무한 CTA(infinite CTA)를 정의하게 될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 기존의 TDMA 방식을 이용하는 CTA는 단방향성 스트림만 정의되었으나, 양방향성 CTA가 정의됨으로써 P2P에 참여하는 피코넷 코디네이터와 디바이스가 채널을 접근이 가능할 수 있다. 양방향성 CTA 는 2개의 개체(Entity)에게 할당되고, 각각의 개체는 채널을 접근할 수 있으며, 각각 이니시에이터(Initiator), 리스폰더(responder)로 정의될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이니시에이터는 하기와 같은 기능들 중 하나 이상을 가질 수 있으며 채널 액세스(channel access)에서 높은 우선 순위가 주어질 수 있다. 예를 들어, 이니시에이터는 비콘을 송신하는 디바이스이거나, 데이터 소스(Data Source) 역할을 주로 하는 디바이스일 수 있다. 또한, 이니시에이터는 양방향 트래픽(traffic)의 경우에는 프레임 시퀀스(frame sequence)를 주로 시작(initiation)하는 역할을 하는 디바이스일 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 리스폰더는 하기와 같은 기능들 중 하나 이상을 가질 수 있으며 채널 액세스에서 낮은 우선순위가 주어질 수 있다. 예를 들어, 리스폰더는 결합 요청(Association request)를 송신하는 디바이스이거나, 데이터 싱크(Data Sink) 역할을 주로 하는 디바이스일 수 있다. 또한, 리스폰더는 양방향 트래픽의 경우에는 프레임 시퀀스의 응답을 보내면서 데이터를 송신하는 역할을 하는 디바이스일 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 연결 단계에서 2개의 개체 사이에서 이니시에이터/리스폰더(Initiator/responder) 역할을 협상(negotiation) 및 결정하는 과정이 수행될 수 있다. 상위의 애플리케이션(Application) 계층에서 보낼 데이터가 많은 디바이스가 이니시에이터의 역할을 요청하게 될 수 있다. 예를 들어, 키오스크(Kiosk)와 같이 데이터가 키오스크에서 단말로 전달되는 경우에는 키오스크가 이니시에이터 역할을 하는 것이 전체 데이터 전송시간을 줄일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 와이어리스 메모리(Wireless memory)와 같이 양방향 트래픽이 혼재되어 있는 경우, 데이터를 생성하는 애플리케이션의 요구에 의해서 이니시에이터의 역할이 정해질 수 있다. 애플리케이션에서도 데이터의 흐름의 정해지지 않은 경우, 일단 피코넷 코디네이터 모드로 동작하는 디바이스가 이니시에이터 역할을 수행할 수도 있다.

도 3은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 피코넷 코디네이터와 피코넷 코디네이터가 아닌 디바이스(non-PNC Device)가 지정된 경우를 나타내는 것이다.

도 3을 참조하면, 연결 단계에서 2개의 개체 사이에 이니시에이터, 리스폰더를 결정하는 과정을 알 수 있다. 예를 들면, 키오스크와 같이 피코넷 코디네이터의 역할이 정해진 경우의 연결 절차일 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 단계(301)에서, 제1 무선 통신 장치(310)인 PNC는 비콘을 제2 무선 통신 장치(320)인 PNC가 아닌 디바이스에 전송할 수 있다. 제2 무선 통신 장치(320)는 결합 요청에 관한 정보를 제1 무선 통신 장치(310)로 전송할 수 있다. 제1 무선 통신 장치(310)는 결합 응답에 관한 정보를 제2 무선 통신 장치(320)로 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 단계(302)에서, 제1 무선 통신 장치(310)는 이니시에이터 역할을 수행하고, 제2 무선 통신 장치(320)는 리스폰더 역할을 수행할 수 있다. 제1 무선 통신 장치(310)는 제2 무선 통신 장치(320)로 분리 요청에 관한 정보를 전송할 수 있다.

도 4는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 초기에 피코넷 코디네이터가 아닌 디바이스가 지정되지 않은 경우를 나타내는 것이다.

도 4를 참조하면, 연결 단계에서 2개의 개체 사이에 이니시에이터, 리스폰더를 결정하는 과정을 알 수 있다. 2개의 디바이스가 서로 스캐닝(scanning) 절차를 수행하면서 어떤 모드로 동작할지 결정한 이후에 연결 절차를 거친 후 이니시에이터/리스폰더를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 단계(401)에서, 제1 무선 통신 장치(410)인 DEV(device) 1은 비콘을 제2 무선 통신 장치(420)인 DEV 2에 전송할 수 있다. 제2 무선 통신 장치(420)는 결합 요청에 관한 정보를 제1 무선 통신 장치(410)로 전송할 수 있다. 제1 무선 통신 장치(410)는 결합 응답에 관한 정보를 제2 무선 통신 장치(420)로 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 단계(402)에서, 제1 무선 통신 장치(410)는 이니시에이터 역할을 수행하고, 제2 무선 통신 장치(420)는 리스폰더 역할을 수행할 수 있다. 제1 무선 통신 장치(410)는 제2 무선 통신 장치(420)로 분리 요청에 관한 정보를 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이니시에이터의 역할이 명확하지 않은 애플리케이션에서는 데이터 단계(Data phase)의 중간에 이니시에이터/리스폰더의 역할을 교체하는 기능이 하기와 같이 수행할 수 있다. 802.15.3b에서 정의된 채널 시간 할당 양도(CTA relinquish) 기능을 이용하여 이니시에이터는 데이터 프레임(data frame)을 보내면서 헤더(header) 부분에 채널 시간 할당 양도 또는 CTA 역할 변경(CTA role change) 정보를 1로 설정하여 전송할 수 있다. 리스폰더가 immediate ack을 송신하고 채널 시간 할당 양도 타임아웃(CTA relinquish timeout) 동안에 이니시에이터가 정상적인 프레임을 수신하면 이니시에이터/리스폰더의 역할이 변경된 것으로 간주될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 리스폰더가 immediate ack을 송신하면 이니시에이터는 타임아웃(timeout) 동안 기다리지 않고 이니시에이터/리스폰더의 역할이 변경된 것으로 간주하고, 다음 채널 액세스부터 리스폰더 IFS(Responder InterFrame spacing, RPIFS)에 의해서 채널접근을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따르면, P2P 피코넷에서 이니시에이터/리스폰더의 역할이 정해지고 피코넷 코디네이터는 양방향성 CTA 정보를 생성해서 상대방 디바이스에게 알려줄 수 있다. P2P 피코넷은 하나의 양방향성 CTA에 2개의 이니시에이터/리스폰더 디바이스가 할당되며 양방향성 스트림(bi-directional stream)을 지원할 수 있다.

도 5는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 양방향성 CTA 정보 요소(Bidirectional CTA Information Element)를 나타내는 것이다.

도 5를 참조하면, 전달되는 양방향성 CTA 정보를 알 수 있다. CTA 정보 요소(CTA information element, 510)는 2개의 CTA 블록(521, 522)으로 구성되고 각각의 CTA 블록(520)은 CTA 기간(CTA duration), CTA 위치(CTA location), 스트림 인덱스(Stream index), 소스 ID(SrcID), 데스티네이션 ID(DestID)로 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 피코넷에서는 양방향성 스트림은 2개의 단방향성 스트림(uni-directional stream)으로 구성될 수 있다. 양방향성 스트림의 경우에는 데이터 소스(data source)별로 스트림 인덱스(stream index)가 할당될 수 있다. 이니시에이터 디바이스(Initiator Device)를 소스(source)로 하는 스트림 인덱스와 리스폰더 디바이스를 소스로 하는 스트림 인덱스가 할당될 수 있다.

일 실시예에 따르면, CTA 기간(CTA duration)은 0의 값을 가진 경우 무한(infinite duration)으로 지정되고 CTA 위치(CTA location)는 수퍼프레임(super frame)의 시작점부터 계산된 시간축의 위치 정보일 수 있다. 2개의 CTA를 할당하는 경우, 각각의 CTA 정보 중 CTA 기간(duration)과 위치(location)는 같은 값을 가지며 시간축에서 중첩된 정보를 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 스트림 인덱스는 피코넷 코디네이터가 할당할 수 있다. 스트림 인덱스마다 맥 계층 서비스 데이터 단위(MSDU, MAC Service Data Unit)의 수(sequence number)로서 modulo-512가 할당되어 데이터 송수신에서 사용될 수 있다. 802.15.3에서는 스트림 인덱스와 SrcID, DestID에 의해서 채널 액세스 방식(Channel Access method)이 정해질 수 있다. P2P 피코넷에서는 양방향 CTA용으로 별도의 스트림 인덱스를 할당할 수 있다. 예를 들면, P2P 피코넷의 이니시에이터 스트림 인덱스(Initiator stream index)로서 0xF9가 할당될 수 있다. 또한, P2P 피코넷의 리스폰더 스트림 인덱스(Responder stream index)로서 0xFA가 할당될 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 다른 스트림 인덱스를 이용한 양방향성 CTA 정보를 나타내는 하기 표 1과 같이 양방향성 CTA(Bidirectional CTA)가 할당될 수 있다. 예를 들면, 제1 디바이스(DEV1)는 자신이 피코넷 코디네이터로부터 할당 받은 ID가 SrcID field에 있고 스트림 인덱스가 0xF9값을 가지므로 양방향성 CTA이며 이니시에이터로서 스트림 인덱스 0xF9값을 이용해서 채널을 접근할 수 있다. 제2 디바이스(DEV2)는 자신이 피코넷 코디네이터로부터 할당받은 ID가 SrcID field에 있고 스트림 인덱스가 0xFA값을 가지므로 양방향성 CTA이며 리스폰더로서 채널을 접근할 수 있다.

CTA type	SrcID	DestID	Stream index	Channel Access method
Bidirectional CTA - Initiator	DEV1	DEV2	0xF9	High Priority Channel access
Bidirectional CTA - Responder	DEV2	DEV1	0xFA	Low Priority Channel access

일 실시예에 따르면, 동일한 스트림 인덱스를 이용한 양방향성 CTA 정보를 나타내는 하기 표 2와 같이 2개의 CTA에 대해서 동일한 스트림 인덱스를 이용하여 양방향성 CTA임을 통보되고, 연결 셋업(connection setup) 절차에서 지정된 이니시에이터/리스폰더정보를 이용하여 CTA 구간에서 채널 액세스가 수행될 수도 있다. 예를 들면, 양방향성 스트림 인덱스(bidirectional stream index)는 0xFA 일 수 있다.

CTA type	SrcID	DestID	Stream index	Channel Access method
Bidirectional CTA	DEV1	DEV2	0xFA	Priority-based Channel access
Bidirectional CTA	DEV2	DEV1	0xFA	Priority-based Channel access

일 실시예에 따르면, 키오스크에서 정보를 다운로드(download)하는 애플리케이션과 같이 방향이 정해진 단방향성 스트림(unidirectional stream)인 경우에 키오스크 디바이스에는 양방향성 스트림 인덱스 또는 정규 스트림 인덱스(regular stream index)를 할당하고 이니시에이터 역할을 지정할 수 있다. 단말 디바이스에는 CTA및 스트림 인덱스(stream index)를 할당하지 않고 implied-ack으로만 동작하며 비동기 스트림 인덱스를 이용하는 방식이 이용될 수 있다. 정규 스트림 인덱스가 할당되는 경우에는 802.15.3에서 정의한 TDMA 방식의 채널 액세스 프로토콜(channel access protocol)이 이용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 무선 통신 방법은, 양방향 CTA를 이용하여 양쪽에서 언제든지 프레임 송신을 시작할 수 있다. 무선 통신 방법은, 송신이 한번 시작되어 데이터가 계속 있는 경우, implied ack을 이용하여 양방향 흐름을 지속시킬 수도 있다. 이니시에이터는 리스폰더가 보낼 데이터가 있는지 주기적으로 널 데이터(null data)를 이용한 폴링(polling)에 의해서 implied-ack과 양방향 CTA을 이용하여 리스폰더가 데이터를 송신하도록 구현될 수 있다.

도 6은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 정의된 implied-Ack의 동작을 나타내는 것이다.

도 6을 참조하면, P2P 피코넷의 데이터 단계(data phase)에서 802.15.3b에서 정의된 implied-Ack 설정과정 및 동작이 수행되는 것을 알 수 있다. 이니시에이터 (610)는 소스 디바이스(source device)가 되고 리스폰더(620)는 타겟 디바이스(Target Device)가 되어 이니시에이터(610)에서 리스폰더(620)로 implied ack(Imp Ack)을 허용하여 양방향 데이터 전송이 가능하도록 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 반대방향으로 이니시에이터(610)가 타겟 디바이스가 되고 리스폰더(620)가 소스 디바이스가 되어 리스폰더(620)가 채널을 액세스하여 프레임 시퀀스를 시작한 경우에도 implied-ack을 통해서 양방향 데이터 스트림(data stream) 전송이 가능하도록 할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 양방향성 CTA 구간에서는 이니시에이터(610)/리스폰더(620)가 모두 채널을 액세스할 수 있으며 implied ack을 이용할 경우 응답에 의해서도 데이터를 전송하는 양방향 스트림 전송이 가능하도록 할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 802.15.3에서 정의하는 채널 접근용 InterFrame spacing(IFS) 파라미터는 하기와 같다. SIFS는 프레임(Frame) 사이 및 프레임과 immediate Ack에서 사용될 수 있다. BIFS 는 경쟁적 액세스 구간에서 사용되며 CSMA/CA에서 백오프(backoff) 알고리즘을 수행하기 이전에 채널이 유휴(idle) 상태에 있는 구간으로 정의될 수 있다. RIFS는 CTA구간에서 재전송 시에 사용되며 Ack 타임아웃(timeout) 동안 Immediate-Ack나 delayed ack을 수신하지 못한 경우에 사용될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 802.15.3c의 싱글 캐리어 물리층(Single Carrier PHY)인 경우, 하기 표 3과 같은 값을 가질 수 있다. 슬롯 타임(Slot time)은 SIFS + 4

(6.5

(default))일 수 있다.

InterFrame spacing(IFS)	파라미터 값
MIFS	0.2 , 0.5 (default), 2.0
SIFS	0.2 , 2.0 , 2.5 (default)
BIFS	SIFS + CCA(4 ) (6.5 (default))
RIFS	2*SIFS + CCA(4 ) (9 (default))

일 실시예에 따르면, 양방향성 CTA구간에서 사용되는 우선순위 기반 채널 액세스(priority-based channel access) 프로토콜은 하기와 같은 절차에 의해서 동작할 수 있다. IIFS(Initiator IFS)는 이니시에이터(610)가 프레임을 송신하기 전에 유휴 상태에서 기다리는 시간이고 SIFS(Short Interframe Space) 값과 동일할 수 있다. RPIFS(Responder IFS)는 리스폰더(620)가 프레임을 송신하기 전에 유휴 상태에서 기다리는 시간이고 SIFS + CCA(Clear Channel Assessment) 값을 가질 수 있다. IIFS는 RPIFS보다 짧은 값을 가지도록 설정되며 이니시에이터(610)가 프레임을 송신하면 리스폰더(620)는 대기상태에 존재하게 될 수 있다.

도 7은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 우선 순위 기반 채널 액세스(Priority based channel access) 절차를 나타내는 것이다.

도 7을 참조하면, 우선순위 기반 채널 액세스 방식 중에서 이니시에이터의 채널 접근절차를 알 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이니시에이터(710)는 새로운 프레임 시퀀스를 시작하기 전에 IIFS만큼 기다린 후에 새로운 프레임을 전송하기 시작할 수 있다. 리스폰더(720)는 이니시에이터(710)에 보낼 데이터가 있는 경우에는 데이터의 도착 시간과 관계없이 SIFS간격으로 새로운 프레임 시퀀스를 시작할 수 있다.

도 8은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 우선 순위 기반 채널 액세스 방식에서 리스폰더(responder)의 채널 접근 절차를 나타내는 것이다.

도 8을 참조하면, 우선순위 기반 채널 액세스 방식 중에서, 리스폰더(820)는 IIFS보다 더 긴 RPIFS 동안 채널이 유휴상태에 있음을 확인한 이후에 데이터를 전송하는 것을 시작할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 리스폰더(820)는 이니시에이터(810)가 데이터를 보내기 시작하면 프레임 시퀀스가 종료될 때까지 기다린 후 RPIFS만큼 채널이 유휴상태에 있음을 확인하고 새로운 프레임 시퀀스를 시작할 수 있다.

도 9는 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 이니시에이터(Initiator)의 재전송 절차를 나타내는 것이다.

도 9를 참조하면, 이니시에이터(910)가 Immediate Ack(Imm-Ack)을 수신하지 못한 경우의 재전송 절차를 알 수 있다.

일 실시예에 따르면, 리스폰더(920)는 이니시에이터(910)가 보낸 프레임을 정상 수신하지 못한 경우, Ack 타임아웃(Ack timeout)만큼 기다리고 RPIFS 이후에 데이터를 전송하는 프레임 시퀀스를 시작할 수 있다.

도 10은 무선 통신 방법의 일 실시예에 따른 리스폰더의 재전송 절차를 나타내는 것이다.

도 10을 참조하면, 리스폰더(1020)가 immediate ack(Imm-Ack)을 수신하지 못한 경우 재전송하는 절차를 알 수 있다.

일 실시예에 따르면, 이니시에이터(1010)는 리스폰더(1020)가 보낸 프레임을 정상 수신하지 못하였으므로, Ack 타임아웃만큼 기다린 이후에 IIFS 이후에 데이터를 전송하는 프레임 시퀀스를 시작할 수 있다. 이때, 이니시에이터(1010)는 리스폰더(1020)보다 우선순위가 높으므로, 이니시에이터(1010)가 채널을 점유하게 될 수 있다. 리스폰더(1020)는 새로운 프레임 시퀀스를 시작할 때까지 기다리거나 Implied-Ack을 이용한 양방향 송신을 수행할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims

제1 무선 통신 장치에 의해 수행되는 무선 통신 방법에 있어서,
채널 시간 할당(Channel time allocation; CTA) 정보를 포함하는 수퍼프레임(superframe)을 생성하는 단계; 및
상기 생성한 수퍼프레임을 제2 무선 통신 장치로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 채널 시간 할당 정보는,
양방향성 채널 시간 할당(Bidirectional CTA)인지 여부를 결정하는데 이용되는 스트림 인덱스(Stream index)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 방법.