KR20190097621A - 백스캐터 통신을 사용한 통신 방법 및 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

백스캐터 통신을 사용한 통신 방법 및 통신 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 송신 방법은 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성하는 단계와, 상기 복수의 비트 셋들을 데이터 크기에 따라 복수의 스위칭 패턴들에 매핑하는 단계와, 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 배경 전파 신호의 반사를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 상기 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정되고, 상기 복수의 스위칭 패턴들은 길이가 상이하다.

Description

백스캐터 통신을 사용한 통신 방법 및 통신 장치{COMMUNICATION METHOD AND COMMUNICATION DEVICE USING AMBIENT BACKSCATTER COMMUNICATION}
아래 실시예들은 백스캐터 통신을 사용한 통신 방법 및 통신 장치에 관한 것이다.
초저전력 통신의 일환으로 많은 연구자들이 배경 전파 신호로부터 수집한 에너지를 이용하여 정보의 송수신이 가능한 백스캐터 통신에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, UHF TV 대역의 배경 전파 신호를 이용해서 기기간의 백스캐터 통신에 대한 연구의 경우, 현재 인터넷 게이트웨이로 가장 많이 쓰이고 있는 스마트폰에는 UHF TV 대역의 전파를 수신할 수 없다는 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해서 Wi-Fi 배경 전파 신호를 이용한 백스캐터 통신 기술에 대해서도 연구가 진행되고 있다.
백스캐터 통신은 일반적으로 다음의 두 가지 기술을 동시에 이용하여 수신 신호를 판별한다. 첫 번째 기술은 수신 신호를 일정 시간 동안 평균 내어 배경 전파 신호에 의한 출렁임을 줄이는 기술이다(signal smoothing). 두 번째 기술은 수신 신호의 평균과 미리 정해놓은 임계값과 비교하여 수신 신호의 비트 정보를 판별하는 기술이다.
일 실시예에 따른 송신 방법은 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성하는 단계와, 상기 복수의 비트 셋들을 데이터 크기에 따라 복수의 스위칭 패턴들에 매핑하는 단계와, 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 배경 전파 신호의 반사를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 상기 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정되고, 상기 복수의 스위칭 패턴들은 길이가 상이하다.
상기 제어하는 단계는, 상기 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 RF 스위치를 스위칭함으로써 상기 배경 전파 신호를 반사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 패턴의 개수는 2n 개이고, 상기 n은 상기 비트 셋 길이일 수 있다.
상기 매핑하는 단계는, 상기 복수의 비트 셋들 중에서 제1 비트 셋을 제1 스위칭 패턴에 매핑하는 단계와, 상기 복수의 비트 셋들 중에서 제2 비트 셋을 제2 스위칭 패턴에 매핑하는 단계를 포함하고, 상기 제1 스위칭 패턴과 상기 제2 스위칭 패턴은 길이가 상이할 수 있다.
일 실시예에 따른 송신 장치는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성하고, 상기 복수의 비트 셋들을 데이터 크기에 따라 복수의 스위칭 패턴들에 매핑하고, 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 배경 전파 신호의 반사를 제어하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 배경 전파 신호를 반사하는 RF 스위치를 포함하고, 상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 상기 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정되고, 상기 복수의 스위칭 패턴들은 길이가 상이하다.
상기 배경 전파 신호는, 와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현될 수 있다.
상기 스위칭 패턴의 개수는 2n 개이고, 상기 n은 상기 비트 셋 길이일 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 복수의 비트 셋들 중에서 제1 비트 셋을 제1 스위칭 패턴에 매핑하고, 상기 복수의 비트 셋들 중에서 제2 비트 셋을 제2 스위칭 패턴에 매핑하고, 상기 제1 스위칭 패턴과 상기 제2 스위칭 패턴은 길이가 상이할 수 있다.
일 실시예에 따른 수신 방법은 배경 전파 신호를 수신하는 단계와, 상기 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득하는 단계와, 상기 평균 신호의 세기를 획득하는 단계와, 상기 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득하는 단계를 포함한다.
상기 멀티 임계점의 개수는, 상기 복수의 비트 셋들의 비트 셋 길이에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고, 상기 n은 상기 비트 셋 길이일 수 있다.
상기 배경 전파 신호는, 와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 수신 장치는 배경 전파 신호를 수신하는 안테나와, 상기 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득하고, 상기 평균 신호의 세기를 획득하고, 상기 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는, 상기 복수의 비트 셋들의 비트 셋 길이에 기초하여 상기 멀티 임계점의 개수를 결정할 수 있다.
상기 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고, 상기 n은 상기 비트 셋 길이일 수 있다.
상기 배경 전파 신호는, 와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현될 수 있다.
도 1a은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 1b는 도 1a에 도시된 송신 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1c는 도 1a에 도시된 수신 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 일 예이다.
도 3은 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이다.
도 4는 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 일 예이다.
도 5는 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이다.
도 6은 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이다.
도 7은 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이다.
도 8은 일 실시예에 따른 송신 방법의 순서도를 나타낸다.
도 9는 일 실시예에 따른 수신 방법의 순서도를 나타낸다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1 또는 제2등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 실시예의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1a은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 블록도를 나타내고, 도 1b는 도 1a에 도시된 송신 장치의 블록도를 나타내고, 도 1c는 도 1a에 도시된 수신 장치의 블록도를 나타내고, 도 2는 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 일 예이고, 도 3은 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이고, 도 4는 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 일 예이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 통신 시스템(10)은 백스캐터 통신(ambient backscatter communication)을 사용하는 백스캐터 통신 시스템을 의미할 수 있다. 백스캐터 통신은 배경 전파 신호로부터 회로 동작을 위한 최소한의 전원을 공급 받으며, 배경 전파 신호를 반사 또는 흡수를 통해 데이터를 송신하는 기술을 의미할 수 있다.
통신 시스템(10)은 통신 장치(100), 송신 장치(200), 및 수신 장치(300)를 포함한다.
통신 장치(100)는 송신 장치(200) 및 수신 장치(300)로 배경 전파 신호를 송신할 수 있다. 송신 장치(200) 및 수신 장치(300)는 배경 전파 신호를 사용하여 통신할 수 있다. 배경 전파 신호는 와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현될 수 있다. 즉, 통신 장치(100)는 라우터(router)일 수 있다.
송신 장치(200)는 사물 인터넷(Internet of Things(IoTs))을 구현하기 위한 소형 장치로서, 수신 장치(300)로 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 송신 장치(200)는 배경 전파 신호를 사용하여 데이터를 전송할 수 있다.
송신 장치(200)는 통신 장치(100)의 배경 전파 신호를 반사하거나 또는 흡수할 수 있다. 송신 장치(200)는 통신 장치(100)와 수신 장치(300)의 사이에 위치하여 배경 전파 신호를 효율적으로 반사할 수 있다.
송신 장치(200)는 컨트롤러(210) 및 RF 스위치(220)를 포함할 수 있다.
컨트롤러(210)는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성할 수 있다.
예를 들어, 미리 정해진 비트 셋 길이는 2일 수 있다. 컨트롤러(210)는 송신하고자 하는 데이터를 2 단위로 프레그멘테이션할 수 있다. 즉, 송신하고자 하는 데이터가 001110(2)인 경우, 컨트롤러(210)는 프레그멘테이션함으로써 00, 11, 및 10의 비트 셋들을 생성할 수 있다.
컨트롤러(210)는 복수의 비트 셋들을 복수의 스위칭 패턴들에 매핑할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(210)는 00, 11, 및 10의 비트 셋들을 복수의 스위칭 패턴들에 매핑할 수 있다. 미리 정해진 비트 셋 길이가 2인 경우 복수의 스위칭 패턴들은 도 2에 도시된 바와 같을 수 있다.
복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 2n 개이고, n은 미리 정해진 비트 셋 길이일 수 있다. 즉, 미리 정해진 비트 셋 길이가 2인 경우 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 4일 수 있다.
또한, 복수의 스위칭 패턴들은 서로 길이가 상이할 수 있다. 복수의 스위칭 패턴들은 배경 전파 신호의 캐리어 프레임의 길이을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(210)는 수학식 1에 기초하여 복수의 스위칭 패턴들의 길이를 결정할 수 있다.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 복수의 스위칭 패턴들 중에서
Figure pat00003
번째 스위칭 패턴의 길이를 나타내고,
Figure pat00004
는 배경 전파 신호의 캐리어 프레임의 길이를 나타내고,
Figure pat00005
은 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수를 나타낼 수 있다.
컨트롤러(210)는 데이터 크기에 따라 매핑을 수행할 수 있다. 컨트롤러(210)는 00을 제1 스위칭 패턴에 매핑하고, 01을 제2 스위칭 패턴에 매핑하고, 10을 제3 스위칭 패턴에 매핑하고, 11을 제4 스위칭 패턴에 매핑할 수 있다.
즉, 컨트롤러(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 스위칭 패턴, 제4 스위칭 패턴, 및 제3 스위칭 패턴을 순차적으로 사용하여 RF 스위치(220)를 제어함으로써 0001110(2)의 데이터를 송신할 수 있다.
RF 스위치(220)는 컨트롤러(210)의 제어에 응답하여 배경 전파 신호를 반사하거나 또는 흡수할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 패턴이 ON인 경우 배경 전파 신호를 반사하고, 스위칭 패턴이 OFF인 경우 배경 전파 신호를 흡수할 수 있다. 즉, RF 스위치(220)는 스위칭 패턴에 기초하여 듀티비(duty ratio)를 조절할 수 있는 것이다.
수신 장치(300)는 배경 전파 신호를 수신하고, 배경 전파 신호를 디코딩(decoding)하여 복수의 비트 셋들을 획득할 수 있다. 수신 장치(300)는 안테나(310) 및 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다.
안테나(310)는 통신 장치(100) 및 송신 장치(200)로부터 배경 전파 신호를 수신할 수 있다.
컨트롤러(320)는 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득할 수 있다. 이에, 컨트롤러(320)가 평균을 수행함으로써 배경 전파 신호의 출렁임으로 인하여 생기는 오류를 줄일 수 있다.
컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기를 획득하고, 평균 신호의 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득할 수 있다. 멀티 임계점의 개수는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 송신 장치(200) 및 수신 장치(300)는 미리 정해진 비트 셋 길이를 서로 공유할 수 있다.
예를 들어, 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고, n은 미리 정해진 비트 셋 길이일 수 있다. 도 2 내지 도 4의 경우, 미리 정해진 비트 셋 길이가 2이므로 멀티 임계점의 개수는 4일 수 있다.
컨트롤러(320)가 멀티 임계점으로부터 복수의 비트 셋들을 획득하는 구성은도 4에 도시된 바와 같을 수 있다.
컨트롤러(320)는 캐리어 프레임 단위로 평균 신호의 세기를 멀티 임계점과 비교하여 디코딩을 수행할 수 있다.
컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만인 경우 00을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만인 경우 01을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제3 임계값 이상 제4 임계값 미만인 경우 10을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제4 임계값 이상인 경우 11을 출력할 수 있다.
이에, 컨트롤러(320)는 도 4와 같은 평균 신호 세기로부터 001110(2)를 출력할 수 있다.
도 1a 내지 도 4에서는 설명의 편의를 위해서 미리 정해진 비트 셋 길이가 2인 경우에 대해서 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 미리 정해진 비트 셋 길이를 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 또한, 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수도 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 자명하다.
이하 도 5 내지 도 7에서는 미리 정해진 비트 셋 길이가 3인 경우에 대해서 설명한다.
도 5는 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이고, 도 6은 송신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이고, 도 7은 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 도면의 다른 예이다.
도 1a 내지 도 1c 및 도 5 내지 도 7을 참조하면, 통신 시스템(10)의 미리 정해진 비트 셋 길이는 3일 수 있다. 컨트롤러(210)는 송신하고자 하는 데이터를 3 단위로 프레그멘테이션할 수 있다. 즉, 송신하고자 하는 데이터가 010110(2)인 경우, 컨트롤러(210)는 프레그멘테이션함으로써 010 및 110의 비트 셋들을 생성할 수 있다.
컨트롤러(210)는 복수의 비트 셋들을 복수의 스위칭 패턴들에 매핑할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(210)는 010 및 110의 비트 셋들을 복수의 스위칭 패턴들에 매핑할 수 있다. 미리 정해진 비트 셋 길이가 3인 경우 복수의 스위칭 패턴들은 도 5에 도시된 바와 같을 수 있다.
복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 2n 개이고, n은 미리 정해진 비트 셋 길이일 수 있다. 즉, 미리 정해진 비트 셋 길이가 3인 경우 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 8일 수 있다.
또한, 복수의 스위칭 패턴들은 서로 길이가 상이할 수 있다. 복수의 스위칭 패턴들은 배경 전파 신호의 캐리어 프레임의 길이을 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(210)는 상술한 수학식 1에 기초하여 복수의 스위칭 패턴들의 길이를 결정할 수 있다.
컨트롤러(210)는 데이터 크기에 따라 매핑을 수행할 수 있다. 컨트롤러(210)는 000을 제1 스위칭 패턴에 매핑하고, 001을 제2 스위칭 패턴에 매핑하고, 010을 제3 스위칭 패턴에 매핑하고, 011을 제4 스위칭 패턴에 매핑하고, 100을 제5 스위칭 패턴에 매핑하고, 101을 제6 스위칭 패턴에 매핑하고, 110을 제7 스위칭 패턴에 매핑하고, 111을 제8 스위칭 패턴에 매핑할 수 있다.
즉, 컨트롤러(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 제3 스위칭 패턴 및 제7 스위칭 패턴을 순차적으로 사용하여 RF 스위치(220)를 제어함으로써 010110(2)의 데이터를 송신할 수 있다.
RF 스위치(220)는 컨트롤러(210)의 제어에 응답하여 배경 전파 신호를 반사하거나 또는 흡수할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 패턴이 ON인 경우 배경 전파 신호를 반사하고, 스위칭 패턴이 OFF인 경우 배경 전파 신호를 흡수할 수 있다. 즉, RF 스위치(220)는 스위칭 패턴에 기초하여 듀티비(duty ratio)를 조절할 수 있는 것이다.
수신 장치(300)는 배경 전파 신호를 수신하고, 배경 전파 신호를 디코딩(decoding)하여 복수의 비트 셋들을 획득할 수 있다. 수신 장치(300)는 안테나(310) 및 컨트롤러(320)를 포함할 수 있다.
안테나(310)는 통신 장치(100) 및 송신 장치(200)로부터 배경 전파 신호를 수신할 수 있다.
컨트롤러(320)는 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득할 수 있다. 이에, 컨트롤러(320)가 평균을 수행함으로써 배경 전파 신호의 출렁임으로 인하여 생기는 오류를 줄일 수 있다.
컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기를 획득하고, 평균 신호의 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득할 수 있다. 멀티 임계점의 개수는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 송신 장치(200) 및 수신 장치(300)는 미리 정해진 비트 셋 길이를 서로 공유할 수 있다.
예를 들어, 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고, n은 미리 정해진 비트 셋 길이일 수 있다. 도 5 내지 도 7의 경우, 미리 정해진 비트 셋 길이가 3이므로 멀티 임계점의 개수는 8일 수 있다.
컨트롤러(320)가 멀티 임계점으로부터 복수의 비트 셋들을 획득하는 구성은도 7에 도시된 바와 같을 수 있다.
컨트롤러(320)는 캐리어 프레임 단위로 평균 신호의 세기를 멀티 임계점과 비교하여 디코딩을 수행할 수 있다.
컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제1 임계값 이상 제2 임계값 미만인 경우 000을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제2 임계값 이상 제3 임계값 미만인 경우 001을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제3 임계값 이상 제4 임계값 미만인 경우 010을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제4 임계값 이상 제5 임계값 미만인 경우 011을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제5 임계값 이상 제6 임계값 미만인 경우 100을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제6 임계값 이상 제7 임계값 미만인 경우 101을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제7 임계값 이상 제8 임계값 미만인 경우 110을 출력할 수 있다. 컨트롤러(320)는 평균 신호의 세기가 제8 임계값 이상인 경우 111을 출력할 수 있다.
이에, 컨트롤러(320)는 도 7과 같은 평균 신호 세기로부터 010110(2)를 출력할 수 있다.
도 5 내지 도 7에서는 설명의 편의를 위해서 미리 정해진 비트 셋 길이가 3인 경우에 대해서 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 미리 정해진 비트 셋 길이를 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 또한, 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수도 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 자명하다.
도 8은 일 실시예에 따른 송신 방법의 순서도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 송신 장치는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성할 수 있다(810).
송신 장치는 복수의 비트 셋들을 데이터 크기에 따라 복수의 스위칭 패턴들에 매핑할 수 있다(820). 이때, 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 2n 개이고, n은 미리 정해진 비트 셋 길이일 수 있다. 또한, 복수의 스위칭 패턴들은 서로 길이가 상이할 수 있다.
송신 장치는 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 배경 전파 신호의 반사를 제어할 수 있다(830). 예를 들어, 송신 장치는 RF 스위치를 사용하여 배경 전파 신호를 반사하거나 또는 흡수할 수 있다. 배경 전파 신호는 와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현될 수 있다.
이에, 송신 장치는 한 개의 캐리어 프레임에 여러 비트를 포함시켜서 송신할 수 있기 때문에, 백스캐터 통신의 링크 용량을 증대시킬 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 수신 방법의 순서도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 수신 장치는 배경 전파 신호를 수신할 수 있다(910). 예를 들어, 수신 장치는 안테나를 사용하여 배경 전파 신호를 수신할 수 있다.
수신 장치는 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득할 수 있다(920). 수신 장치는 평균을 수행함으로써 배경 전파 신호의 출렁임으로 인하여 생기는 오류를 줄일 수 있다.
수신 장치는 평균 신호의 세기를 획득할 수 있다(930).
수신 장치는 평균 신호의 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득할 수 있다(940). 이때, 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고, n은 미리 정해진 비트 셋 길이일 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 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.
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.
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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (18)

  1. 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성하는 단계;
    상기 복수의 비트 셋들을 데이터 크기에 따라 복수의 스위칭 패턴들에 매핑하는 단계; 및
    매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 배경 전파 신호의 반사를 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 상기 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정되고,
    상기 복수의 스위칭 패턴들은 길이가 상이한 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 RF 스위치를 스위칭함으로써 상기 배경 전파 신호를 반사하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 패턴의 개수는 2n 개이고,
    상기 n은 상기 비트 셋 길이인
    송신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 매핑하는 단계는,
    상기 복수의 비트 셋들 중에서 제1 비트 셋을 제1 스위칭 패턴에 매핑하는 단계; 및
    상기 복수의 비트 셋들 중에서 제2 비트 셋을 제2 스위칭 패턴에 매핑하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 스위칭 패턴과 상기 제2 스위칭 패턴은 길이가 상이한
    송신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 패턴들의 길이는 아래의 수학식에 기초하여 결정되는
    송신 방법.
    [수학식]
    Figure pat00006

    여기서,
    Figure pat00007
    는 상기 복수의 스위칭 패턴들 중에서
    Figure pat00008
    번째 스위칭 패턴의 길이를 나타내고,
    Figure pat00009
    는 상기 배경 전파 신호의 캐리어 프레임의 길이를 나타내고,
    Figure pat00010
    은 상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수를 나타냄.
  6. 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 데이터를 프레그멘테이션(fragmentation)함으로써 복수의 비트 셋들을 생성하고, 상기 복수의 비트 셋들을 데이터 크기에 따라 복수의 스위칭 패턴들에 매핑하고, 매핑된 스위칭 패턴에 기초하여 배경 전파 신호의 반사를 제어하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 배경 전파 신호를 반사하는 RF 스위치
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수는 상기 미리 정해진 비트 셋 길이에 기초하여 결정되고,
    상기 복수의 스위칭 패턴들은 길이가 상이한 송신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배경 전파 신호는,
    와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현되는
    송신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스위칭 패턴의 개수는 2n 개이고,
    상기 n은 상기 비트 셋 길이인
    송신 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 비트 셋들 중에서 제1 비트 셋을 제1 스위칭 패턴에 매핑하고, 상기 복수의 비트 셋들 중에서 제2 비트 셋을 제2 스위칭 패턴에 매핑하고,
    상기 제1 스위칭 패턴과 상기 제2 스위칭 패턴은 길이가 상이한
    송신 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    아래의 수학식에 기초하여 상기 복수의 스위칭 패턴들의 길이를 결정하는
    송신 장치.
    [수학식]
    Figure pat00011

    여기서,
    Figure pat00012
    는 상기 복수의 스위칭 패턴들 중에서
    Figure pat00013
    번째 스위칭 패턴의 길이를 나타내고,
    Figure pat00014
    는 캐리어 프레임의 길이를 나타내고,
    Figure pat00015
    은 상기 복수의 스위칭 패턴들의 총 개수를 나타냄.
  11. 배경 전파 신호를 수신하는 단계;
    상기 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득하는 단계;
    상기 평균 신호의 세기를 획득하는 단계; 및
    상기 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 멀티 임계점의 개수는,
    상기 복수의 비트 셋들의 비트 셋 길이에 기초하여 결정되는
    수신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고,
    상기 n은 상기 비트 셋 길이인
    수신 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배경 전파 신호는,
    와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현되는
    수신 방법.
  15. 배경 전파 신호를 수신하는 안테나; 및
    상기 배경 전파 신호에 평균을 수행하여 캐리어 프레임 단위로 평균 신호를 획득하고, 상기 평균 신호의 세기를 획득하고, 상기 세기를 멀티 임계점과 비교함으로써 복수의 비트 셋들을 획득하는 컨트롤러
    를 포함하는 수신 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 비트 셋들의 비트 셋 길이에 기초하여 상기 멀티 임계점의 개수를 결정하는
    수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 멀티 임계점의 개수는 2n 개이고,
    상기 n은 상기 비트 셋 길이인
    수신 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 배경 전파 신호는,
    와이파이(Wi-Fi) 신호로 구현되는
    수신 장치.
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