KR20210089641A

KR20210089641A - 무선 통신 시스템에서 uwb를 통해 데이터를 송수신하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210089641A
Application number: KR1020217009641A
Authority: KR
Inventors: 이민규; 정성아
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-07-16
Also published as: EP3841829A4; EP3841829A1; US20200182996A1; US11262445B2; WO2020117012A1

Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 UWB(Ultra Wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 전자장치의 동작 방법에 있어서, 제1레인징 제어 메시지를 다른 전자장치에게 송신하는 단계; 상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 다른 전자장치에게 송신하는 단계; 및 상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 다른 전자장치로부터 수신하는 단계를 포함하는, 방법이 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에서 UWB를 통해 데이터를 송수신하는 방법 및 장치

본 개시는 무선 통신 시스템에서 UWB를 통해 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT (information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

무선통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 또한, 복수의 전자장치들 사이에 데이터를 효과적으로 송수신하는 방안이 요구되고 있다.

본 개시의 실시 예들은 무선 통신 시스템에서 UWB를 통해 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 상기 제1레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 상기 제1레인징 제어 메시지와 다른 제2레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및 상기 시간구간에 대한 배수 값, 상기 슬롯길이에 대한 배수 값 및 상기 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 유니캐스트(Unicast) 모드, 브로드캐스트(Broadcast) 모드, 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 모드 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 모드 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및 단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제4 정보를 통해 결정된 캐스트 모드가 브로드캐스트 모드이고, 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의, 시간구간정보인 제6 정보(RRTI IE)를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작 모드가 상기 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF) 중 적어도 하나에 대한 상기 전자장치의 전송여부를 결정하는 제7 정보(RCST IE)를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의 시간구간정보(RRTI IE), 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM IE) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF IE) 중 적어도 하나에 대한 상기 다른 전자장치의 전송여부를 결정하는 제8 정보(RCDT IE)를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을 상기 다른 전자장치에게 보고하는 단계를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받는 단계; 및 상기 다른 전자장치부터 상기 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받는 단계를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 상기 레인징 시작 메시지를 송신할 주체를, 상기 전자장치 및 상기 다른 전자장치 중 적어도 하나로 결정하는 제9 정보를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 UWB(Ultra Wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 전자장치에 있어서, 적어도 하나의 송수신부; 프로그램을 저장하는 적어도 하나의 메모리; 및 상기 프로그램을 실행함으로써, 제1레인징 제어 메시지를 다른 전자장치에게 송신하고, 상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 다른 전자장치에게 송신하고, 상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 다른 전자장치로부터 수신하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 전자장치가 개시된다.

본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 상기 제1레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 상기 제1레인징 제어 메시지와 다른 제2레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및 상기 시간구간에 대한 배수 값, 상기 슬롯길이에 대한 배수 값 및 상기 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 유니캐스트(Unicast) 모드, 브로드캐스트(Broadcast) 모드, 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 모드 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 모드 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및 단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제4 정보를 통해 결정된 캐스트 모드가 브로드캐스트이고, 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 프로세서는, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의, 시간구간정보인 제6 정보(RRTI IE)를 포함하는 제4 데이터를 수신하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF) 중 적어도 하나에 대한 상기 전자장치의 전송여부를 결정하는 제7 정보(RCST IE)를 포함하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의 시간구간정보(RRTI IE), 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM IE) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF IE) 중 적어도 하나에 대한 상기 다른 전자장치의 전송여부를 결정하는 제8 정보(RCDT IE)를 포함하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을 상기 다른 전자장치에게 보고하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받고, 상기 다른 전자장치부터 상기 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 상기 레인징 시작 메시지를 송신할 주체를, 상기 전자장치 및 상기 다른 전자장치 중 적어도 하나로 결정하는 제9 정보를 포함하는, 전자장치를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 제1전자 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능하고, 무선 통신 시스템에서 UWB(Ultra Wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 동작 방법을 상기 적어도 하나의 프로세서가 수행하도록하는, 명령어들을 기록한 컴퓨터로 판독가능 비일시적 기록 매체에 있어서, 상기 동작 방법은, 제1레인징 제어 메시지를 제2전자장치에게 송신하는 단계; 상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 제2전자장치에게 송신하는 단계; 및 상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 제2전자장치로부터 수신하는 단계를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 상기 제1레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 상기 제1레인징 제어 메시지와 다른 제2레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및 상기 시간구간에 대한 배수 값, 상기 슬롯길이에 대한 배수 값 및 상기 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 유니캐스트(Unicast) 모드, 브로드캐스트(Broadcast) 모드, 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 모드 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 모드 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및 단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 동작 방법은, 상기 제4 정보를 통해 결정된 캐스트 모드가 브로드캐스트 모드이고, 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의, 시간구간정보인 제6 정보(RRTI IE)를 수신하는 단계를 더 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF) 중 적어도 하나에 대한 상기 전자장치의 전송여부를 결정하는 제7 정보(RCST IE)를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 동작 방법은, 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의 시간구간정보(RRTI IE), 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM IE) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF IE) 중 적어도 하나에 대한 상기 다른 전자장치의 전송여부를 결정하는 제8 정보(RCDT IE)를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 동작 방법은, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을 상기 다른 전자장치에게 보고하는 단계를 더 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 동작 방법은, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받는 단계; 및 상기 다른 전자장치부터 상기 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받는 단계를 더 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 제1레인징 제어 메시지는, 상기 레인징 시작 메시지를 송신할 주체를, 상기 전자장치 및 상기 다른 전자장치 중 적어도 하나로 결정하는 제9 정보를 포함하는, 기록 매체를 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 D2D 통신 절차를 설명하는 도면이다.
도 2는 복수의 전자장치들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 UWB PHY 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 UWB MAC 프레임의 페이로드(payload) 정보 요소(Information Element, IE)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 정보 요소 ID(420)와 정보 요소 콘텐트(430)를 포함하는 페이로드 정보 요소(410)의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 RCDT IE(505)의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 전자장치들의 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 전자장치들의 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 전자장치들의 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작에서, ToF 계산을 하고자 하는 타겟 전자장치가 복수 개 존재하는 경우의 메시지 전송 과정을 도식화한 도면이다.
도 10은 전자장치들의 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 전자장치들의 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 Ranging Poll을 수신하는 전자장치가 미리 다른 전자장치에게 RRTI IE가 전송되는 시간을 알리는(notify) 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 전자장치들의 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작에서, ToF 계산을 하고자 하는 타겟 전자장치가 복수 개 존재하는 경우의 메시지 전송 과정을 도식화한 도면이다.
도 14는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자장치의 동작 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 15a는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 제어 IE(Ranging Control IE, RC IE)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15b는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 제어 IE(Ranging Control IE, RC IE)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시의 실시 예에 따른 Poll Mode를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 17a는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 인터벌(ranging interval)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17b는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 세션(Ranging Session)을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 개시의 실시 예에 따라 다음 RCF가 나올 때까지의 시간 구간(interval)을 결정하는 RI field를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 개시의 실시 예에 따른 Period between Sessions(P_RS)를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 20a는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.
도 20b는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 22a는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.
도 22b는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 24a는 본 개시의 실시 예에 따른 Pointer to next Ranging Control 필드를 단위시간 필드와 단위시간의 배수 필드로 구성한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 24b는 본 개시의 실시 예에 따른 RI 필드의 시간 단위(Time Unit for RI Field)와 RI 필드(RI Field)를 포함하는 RC IE의 콘텐트 필드 포맷(content field format)을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 개시의 실시 예에 따라 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder)가 서로의 ID/Address 정보를 공유하고 있지 않은 브로드캐스트(broadcast)에 대한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 26a는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 26b는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 26c는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 28a는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 28b는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 28c는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 30a는 802.15.8에 정의되어 있는 Ranging관련 IE의 multicast/broadcast ranging을 위한 수정정보를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 30b는 802.15.8에 정의되어 있는 Ranging관련 IE의 multicast/broadcast ranging을 위한 수정정보를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 30c는 802.15.8에 정의되어 있는 Ranging관련 IE의 multicast/broadcast ranging을 위한 수정정보를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 31은 본 개시의 실시 예에 따른 RTRST IE의 콘텐트 필드 포맷(content field format)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 32a는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 RTRST IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 32b는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 RTRST IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 32c는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 RTRST IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 본 개시의 실시 예에 따른 RTRDT IE의 콘텐트 필드 포맷(content field format)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 34a는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 RTRDT IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 34b는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 RTRDT IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 34c는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 RTRDT IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 개시에 걸쳐, 기재 표현 “a, b, 또는 c 중 적어도 하나”는 오직 a, 오직 b, 오직 c, a와 b 모두, a와 c 모두, b와 c 모두, 모든 a, b, 및 c, 또는 이들의 다양한 조합을 지시한다.

단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신 기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다.

본 개시에서, 제어부는 프로세서로 지칭될 수도 있다.

본 개시에서, 계층 (계층장치)는 entity로 지칭될 수도 있다.

본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 언급되는 기능을 고려하여 현재 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 다양한 다른 용어를 의미할 수 있다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 용어의 명칭만으로 해석되어서는 안되며, 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 이 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다.

또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 개시를 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수를 뜻하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 “상기” 및 이와 유사한 지시어는 단수 및 복수 모두를 지시하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 방법을 설명하는 단계들의 순서를 명백하게 지정하는 기재가 없다면, 기재된 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 기재된 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시 예에서" 또는 "일 실시 예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시 예를 가리키는 것은 아니다.

본 개시의 일 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.

일반적으로 무선 센서 네트워크 기술은 인식 거리에 따라 크게 무선랜(WLAN; Wireless Local Area Network; WLAN) 기술과 무선 사설망(Wireless Personal Area Network; WPAN) 기술로 구분된다. 이 때 무선랜은 IEEE 802.11에 기반한 기술로서, 반경 100m 내외에서 기간망에 접속할 수 있는 기술이다. 그리고 무선 사설망은 IEEE 802.15에 기반한 기술로서, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee),　초광대역　통신(Ultra　Wide Band; UWB) 등이 있다. 이러한 무선 센서 네트워크 기술이 구현되는 무선 센서 네트워크는 다수개의 통신 전자장치들로 이루어진다. 이 때 다수개의 통신 전자장치들은 단일 채널(channel)을 이용하여 액티브 구간(ACTIVE period)에서 통신을 수행한다. 즉 통신 전자장치들은 실시간으로 패킷을 수집하고, 액티브 구간에서 수집된 패킷을 전송한다.

UWB(Ultra Wide Band, 초광대역)은 기저대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수대역, 낮은 스펙트럼 밀도 짧은 펄스폭(1~4 nsec)을 이용한 단거리 고속 무선 통신기술을 의미할 수 있다. UWB는 UWB 통신이 적용되는 대역 자체를 의미할 수도 있다. 이하에서는 전자장치들의 통신 방법을 UWB를 기초로 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과하고 실제로는 다양한 무선 통신 기술들에 적용될 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 전자장치에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 이동　단말기,　노트북　컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용　단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션 디바이스, 슬레이트 PC(slate PC),　태블릿PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 텔레매틱스　단말기, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 냉장고, 프로젝터, 자동차, 스마트 카, 프린터 등이 포함될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 D2D 통신 절차를 설명하는 도면이다.

D2D(Device-to-Device) 통신이란 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 지리적으로 근접한 전자 장치들이 직접적으로 통신하는 방식을 말한다. D2D 통신은 와이파이 다이렉트 (Wi-Fi Direct), 블루투스(Bluetooth)와 같이 비면허 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또는, D2D 통신은 면허 주파수 대역을 활용하여 셀룰러 시스템의 주파수 이용 효율을 향상시킬 수도 있다. D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신(machine to machine, M2M)이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 개시에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 장치는 물론, 스마트폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 장치 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.

대상 인식 통신(Peer Aware Communication, PAC)은 D2D 통신 기술 중 하나로, 근접 거리에 위치한 디바이스 및 서비스를 위한 통신 방식이다. PAC에서는, D2D 전자 장치를 대상 인식 통신 장치(Peer Aware Communication Device, PD)로 지칭할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, PAC에서는 하나의 PD가 다른 하나의 PD와 통신하는 일대일(one-to-one) 통신 방식, 하나의 PD가 다수의 PD들과 통신하는 일대다(one-to-many) 통신 방식, 다수의 PD들이 다수의 PD들과 통신하는 다대다(many-to-many) 통신 방식이 존재할 수 있다.

도 2는 복수의 전자장치들의 통신 과정을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 전자장치(210)와 제2 전자장치(220)는, 장치 탐색 과정(225), 링크 생성 과정(240) 및 데이터 통신 과정(250)을 통해, 통신을 서로 수행할 수 있다.

장치 탐색 과정(225)에서, 제1 전자장치(210)와 제2 전자장치(220) 각각은, 자신의 주변에 있는 전자장치들 중 D2D 통신이 가능한 다른 전자장치들을 탐색할 수 있다. 이를 통해, 제1 전자장치(210)와 제2 전자장치(220) 각각은 D2D 통신을 하기 위한 링크 생성 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220)가 제1 전자장치(210)를 탐색할 수 있도록 탐색 신호를 송신할 수 있다. 또한, 제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220)가 송신하는 탐색 신호를 수신하여 D2D 통신이 가능한 다른 전자장치들이 D2D 통신 범위 내에 있음을 확인할 수 있다.

링크 생성 과정(240)에서, 제1 전자장치(210)와 제2 전자장치(220) 각각은 장치 탐색 과정(225)에서 발견한 전자장치들 중 데이터를 전송하고자 하는 전자장치와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자장치(210)는 장치 탐색 과정(225)에서 발견된 제2 전자장치(220)와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다.

데이터 통신 과정(250)에서, 제1 전자장치(210)와 제2 전자장치(220) 각각은 링크 생성 과정(240)에서 링크를 생성한 장치들과 데이터를 서로 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자장치(210)는 링크 생성 과정(240)에서 생성된 링크를 통해 제2 전자장치(220)와 데이터를 서로 송수신할 수 있다.

도 3은 UWB PHY 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, UWB PHY 프레임(300)은 SHR Preamble(310), PHY Header(PHR, 320) 및 Data field(330)를 포함할 수 있다.

SHR 프리앰블(Synchronization header preamble, 310)은 AGC(Automatic Gain Control), 신호 획득, 주파수 옵셋(offset) 추정, 패킷 동기, 채널 추정, 또는 레인징(ranging) 중 적어도 하나를 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, SHR Preamble(310)은 AGC 설정(Automatic Gain Control setting, AGC setting), 안테나 다이버시티 선택(antenna diversity selection), 타이밍 획득(timing acquisition), 주파수 복구(frequency recovery), 패킷 및 프레임 동기화(packet and frame synchronization), 채널 측정(channel estimation) 및 레인징(ranging)을 위한 리딩-엣지 신호 추적(leading-edge signal tracking)과 관련된 수신부 알고리즘을 위해, PHR(320) 이전에 추가될 수 있다. SHR Preamble(310)은 Preamble code라고 지칭될 수 있다.

PHR(320)은 PPDU(PHY protocol data unit)의 내용과 PPDU를 전송하는 데 사용된 프로토콜에 대한 정보를 포함할 수 있다.

Data field(330)는 송수신되는 데이터를 포함할 수 있다.

무선 통신 시스템에서는 송신부와 수신부 간에 동기를 획득하기 위하여, 프레임의 앞부분에 SHR 프리앰블이 전송될 수 있다. SHR 프리앰블은 송신부와 수신부 간에 약속된 신호일 수 있다. 무선 통신 시스템에서 프레임의 시작점을 통해 송신부와 수신부가 빠르게 동기화될 수 있도록, SHR 프리앰블이 결정될 수 있다.

도 4는 UWB MAC 프레임의 페이로드(payload) 정보 요소(Information Element, IE)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, UWB MAC 프레임(frame)은 MAC 헤더(header), MAC 페이로드(payload), 및 MAC 풋터(fotter)를 포함할 수 있다.

UWB MAC 프레임(frame)은 프레임 제어(Frame Control), 시퀀스 번호(Sequence Number), 목적지 주소(Destination Address), 소스 주소(Source Address), 어드레싱 필드(Addressing fields), 정보 요소(Information Elements, IE), 헤더 정보 요소(Header Information Elements), 페이로드 정보 요소(Payload Information Element, Payload IE, 410), 페이로드(payload), 프레임 체크 시퀀스(Frame Check Sequence, FCS)를 포함할 수 있다.

페이로드 정보 요소(410)는 복수의 전자장치들 사이의 거리를 추정하는 레인징(ranging) 동작에 사용되는 데이터 필드를 지칭할 수 있다. 또한, 페이로드 정보 요소(410)는 클래스 0 페이로드 정보 요소(Class 0 Payload IE)를 지칭할 수 있다.

페이로드 정보 요소(410)는 정보 요소 ID(Information Element ID, IE ID, 420), 정보 요소 길이(Information Element Length, IE Length) 및 정보 요소 콘텐트(Information Element Content, IE Content, 430)를 포함할 수 있다.

정보 요소 ID(420)는 1번 비트부터 4번 비트까지 총 4개의 비트로 구성될 수 있다.

정보 요소 콘텐트(430)는 8바이트(64비트)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 옥텟(octets)이 0일 때, 정보 요소 콘텐트(430)는 페이로드 정보 요소(410)에 포함되지 않을 수 있다. 옥텟(octets)이 8일 때, 정보 요소 콘텐트(430)는 페이로드 정보 요소(410)에 포함되고, 8바이트(64비트)로 구성될 수 있다.

도 5는 정보 요소 ID(420)와 정보 요소 콘텐트(430)를 포함하는 페이로드 정보 요소(410)의 구성을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 페이로드 정보 요소(410)는 레인징 요청 응답 시간 IE (Ranging Request Reply Time IE, RRRT IE, 501), 레인징 응답 시간 순간 IE (Ranging Reply Time Instantaneous, RRTI IE, 502), 레인징 응답 시간 연기된 IE (Ranging Reply Time Deferred IE, RRTD IE, 503), 레인징 선호 응답 시간 IE (Ranging Preferred Reply Time IE, RPRT IE, 504), 레인징 제어 양면 양방향 IE (Ranging Control Double-sided Two-Way Ranging(TWR) IE, RCDT IE, 505), 레인징 왕복 시간 측정 IE (Ranging Round Trip Measurement IE, RRTM IE, 506), 레인징 전파 시간 IE (Ranging Time-of-Flight IE, RTOF IE, 507) 및 상호작용 시간 조정 IE (Interaction Time Adjustment IE, ITA IE, 508)를 포함할 수 있다.

RRRT IE(501)는 레인징 동작을 수행하는 전자장치로부터 레인징 응답 시간을 요청하기 위해 사용될 수 있다.

RRTI IE(502)는 전자장치가 IE를 포함하는 프레임의 전송 시간을 사전 결정하는데 사용될 수 있다.

RRTD IE(503)는 양방향(two-way) 레인징 교환(exchange)이 완료되기 위해 사용될 수 있다. 또한, RRTD IE(503)는 응답이 전송될 때까지 전자장치가 응답 시간을 결정할 수 없는 경우에 사용될 수 있다.

RPRT IE(504)는 전자장치가 레인징 응답을 전송할 수 있는 능력을 의미할 수 있다.

RCDT IE(505)는 양면 양방향 레인징 교환을 제어하기 위해 사용될 수 있다.

RRTM IE(506)는 왕복 시간 측정이 시작된 프레임의 전송 시간과 왕복 측정 시간 측정이 완료된 프레임의 수신 시간 사이의 시간 차이를 의미할 수 있다.

RTOF IE(507)는 송신부와 수신부 사이의 전파 시간(Time-of-Flight)을 의미할 수 있다.

ITA IE(508)는 전자장치와 상호 작용을 위한 프레임의 전송 시간을 조정하기 위해 사용될 수 있다.

도 6은 RCDT IE(505)의 종류를 설명하기 위한 도면이다.

제어 정보 값(600)은 정보 요소(IE) 콘텐트(430)에 포함되어 전송될 수 있다.

제어 정보 값(600)이 0(610)일 때, RCDT(0) IE는, RCDT(0) IE가 포함된 프레임은 DS-TWR을 시작하고 송신부에서 레인징 결과가 필요하지 않음을 나타낼 수 있다. (This frame is initiating DS-TWR and indicates that the initiating end does not require the ranging result.)

제어 정보 값(600)이 1(611)일 때, RCDT(1) IE는, RCDT(1) IE가 포함된 프레임은 DS-TWR을 시작하고 레인징 결과가 교환 종료시 다시 전송되도록 요청할 수 있다. (This frame is initiating DS-TWR and requesting that the ranging result is sent back at end of exchange.)

제어 정보 값(600)이 2(612)일 때, RCDT(2) IE는, RCDT(2) IE가 포함된 프레임은 DS-TWR을 계속 진행하면서 두 번째 TX-RX 왕복 측정에 대한 요청을 형성할 수 있다. (This frame is continuing the DS-TWR, forming the request for the 2nd TX-to-RX round-trip measurement.)

도 7은 전자장치들의 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, RMARKER는, 기준 시점을 정의하기 위한 프레임 내의 정보를 의미할 수 있다. 전자장치는, RMARKER에 기초하여 시간 구간(interval)을 측정할 수 있다.

제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220)에게 송신(TX)한 프레임에 포함된 제1-1 RMARKER(711)와, 제2 전자장치(220)로부터 수신(RX)한 프레임에 포함된 제1-2 RMARKER(712) 사이의 시간을 T_round1로 측정할 수 있다.

제2 전자장치(220)는 제1 전자장치(210)로부터 수신(RX)한 프레임에 포함된 제2-1 RMARKER(721)와, 제1 전자장치(210)에게 송신(TX)한 프레임에 포함된 제2-2 RMARKER(722) 사이의 시간을 T_reply1로 측정할 수 있다.

제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220)로부터 수신(RX)한 프레임에 포함된 제1-2 RMARKER(712)와, 제1 전자장치(210)에게 송신(TX)한 프레임에 포함된 제1-3 RMARKER(713) 사이의 시간을 T_reply2로 측정할 수 있다.

제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220)에게 송신(TX)한 프레임에 포함된 제2-2 RMARKER(722)와, 제2 전자장치(220)로부터 수신(RX)한 프레임에 포함된 제2-3 RMARKER(723) 사이의 시간을 T_round2로 측정할 수 있다.

ToF(Time-of-Flight) 시간 T_prop는 아래의 [수학식 1]에 의해 계산될 수 있다. T_prop는

로도 지칭될 수 있다.

[수학식 1]

도 8은 전자장치들의 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 단계 810에서, 제1 전자장치(210)는 RCDT(0) IE를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220)에게 전송하여 레인징 동작을 시작(Ranging poll)할 수 있다.

단계 820에서, 제2 전자장치(220)는 RCDT(2) IE와 RRRT IE를 포함하는 데이터 프레임을 제1 전자장치(210)에게 전송(Ranging response)할 수 있다. 이 때, 제2 전자장치(220)는 T_reply1을 측정할 수 있다. 상술한 바와 같이, T_reply1은 제2 전자장치(220)가 제1 전자장치(210)로부터 수신(RX)한 데이터 프레임에 포함된 RMARKER와, 제1 전자장치(210)에게 송신(TX)한 데이터 프레임에 포함된 RMARKER 사이의 시간을 의미할 수 있다. 이하에서는, T_reply2, T_round1 및 T_round2에 대해서도, 도 7을 참고하여 설명된 시간 구간의 측정 원리가 동일하게 적용될 수 있다.

단계 830에서, 제1 전자장치(210)는 타임스탬프(timestamp) 정보인 RRTI IE(T_reply2) 및 RRTM IE (T_round1)를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220)에게 전송(2^nd Poll)할 수 있다.

제2 전자장치(220)는 T_round2 값을 측정하고, Time-of-Flight (ToF) 시간 T_prop을 상술한 [수학식 1]에 따라 계산할 수 있다.

두 전자 장치 간의 추정된 거리(Ranging)는 T_prop와 빛의 속도(3*10^8 m/s)를 곱함으로써 계산될 수 있다.

도 9는 전자장치들의 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작에서, ToF 계산을 하고자 하는 타겟 전자장치가 복수 개 존재하는 경우의 메시지 전송 과정을 도식화한 도면이다.

제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에 대해 ToF 계산을 하기 위해, 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에게 레인징 메시지를 송신할 수 있다. N은 3이상의 자연수이다.

구체적으로, 제1 전자장치(210)는 RCDT(0) IE를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에게 전송하여 레인징 동작을 시작(Ranging poll)할 수 있다.

제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각은 RCDT(2) IE와 RRRT IE를 포함하는 데이터 프레임을 제1 전자장치(210)에게 전송(Ranging response)할 수 있다. 이 때, 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각은 T_reply1을 측정할 수 있다.

제1 전자장치(210)는 타임스탬프(timestamp) 정보인 RRTI IE(T_reply2) 및 RRTM IE (T_round1)를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에게 전송(2^nd Poll)할 수 있다.

이 때, 레인징을 시작하는 전자장치인 제1 전자장치(210)가 전송하는 Ranging poll 메시지와 타임스탬프 측정 값(T_reply2 및 T_round1)을 포함하는 Ranging 2^nd Poll 메시지는, 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230)에게 중복적으로 전송될 수 있다.

도 10은 전자장치들의 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, RMARKER는, 기준 시점을 정의하기 위한 프레임 내의 데이터를 의미할 수 있다. 전자장치는, RMARKER에 기초하여, 시간 구간(interval)을 측정할 수 있다.

제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220)에게 송신(TX)한 프레임에 포함된 제1-1 RMARKER(1011)와, 제2 전자장치(220)로부터 수신(RX)한 프레임에 포함된 제1-2 RMARKER(1012) 사이의 시간을 T_round로 측정할 수 있다.

제2 전자장치(220)는 제1 전자장치(210)로부터 수신(RX)한 프레임에 포함된 제2-1 RMARKER(1021)와, 제1 전자장치(210)에게 송신(TX)한 프레임에 포함된 제2-2 RMARKER(1022) 사이의 시간을 T_reply로 측정할 수 있다.

ToF(Time-of-Flight) 시간 T_prop는 아래의 [수학식 2]에 의해 계산될 수 있다. T_prop는

로도 지칭될 수 있다.

[수학식 2]

수학식 2에 따르면, T_prop는 (T_round-T_reply)/2 를 통해 계산될 수 있다.

도 11은 전자장치들의 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 단계 1110에서, 제1 전자장치(210)는 RRRT IE를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220)에게 전송하여 레인징 동작을 시작(Ranging poll)할 수 있다.

단계 1120에서, 제2 전자장치(220)는 타임스탬프(timestamp) 정보(T_reply)를 포함하는 RRTI IE를 포함하는 데이터 프레임을 제1 전자장치(210)에게 전송할 수 있다.

제1 전자장치(210)는 RRTI IE를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220)로부터 수신하여, T_round를 측정할 수 있다.

Time-of-Flight (ToF) 시간 T_prop은 상술한 [수학식 2]에 따라 계산할 수 있다. 두 전자 장치 간의 추정된 거리(Ranging)는 T_prop와 빛의 속도(3*10^8 m/s)를 곱함으로써 계산될 수 있다.

도 12는 Ranging Poll을 수신하는 전자장치가 미리 다른 전자장치에게 RRTI IE가 전송되는 시간을 알리는(notify) 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 단계 1210에서, 제2 전자장치(220)는 제1 전자장치(210)에게, RRTI IE가 전송되는 시간에 대한 정보인 RPRT IE를 전송할 수 있다. 이를 통해, 제1 전자장치(210)와 제2 전자장치(220)는 RRTI IE가 전송되는 시간 전까지 슬립 모드(sleep mode)로 전환하여, 전력 소모를 줄일 수 있다.

단계 1220에서, 제1 전자장치(210)는 RRRT IE를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220)에게 전송하여 레인징 동작을 시작(Ranging poll)할 수 있다.

단계 1230에서, 제2 전자장치(220)는 타임스탬프(timestamp) 정보(T_reply)를 포함하는 RRTI IE를 포함하는 데이터 프레임을 제1 전자장치(210)에게 전송할 수 있다.

도 13은 전자장치들의 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작에서, ToF 계산을 하고자 하는 타겟 전자장치가 복수 개 존재하는 경우의 메시지 전송 과정을 도식화한 도면이다.

도 13을 참조하면, 제1 전자장치(210)는 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에 대해 ToF 계산을 하기 위해, 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에게 레인징 메시지를 송신(동작 1311, 1321)할 수 있다. N은 3이상의 자연수이다.

구체적으로, 제1 전자장치(210)는 RRRT IE를 포함하는 데이터 프레임을 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각에게 전송하여 레인징 동작을 시작(Ranging poll)할 수 있다.

제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230) 각각은 RRTI IE를 포함하는 데이터 프레임을 제1 전자장치(210)에게 전송(Ranging response)(동작 1312, 1322)할 수 있다.

이 때, 레인징을 시작하는 전자장치인 제1 전자장치(210)가 전송하는 Ranging poll 메시지는, 제2 전자장치(220) 및 제N 전자장치(230)에게 중복적으로 전송될 수 있다.

도 14는 일 실시 예에 따른 전자장치의 동작 방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 14를 참조하면, 단계 S1410에서, 전자장치는 레인징 제어 메시지를 다른 전자장치에게 송신할 수 있다.

단계 S1420에서, 전자장치는 레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 다른 전자장치에게 송신할 수 있다.

단계 S1430에서, 전자장치는 레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 다른 전자장치로부터 수신할 수 있다.

레인징 제어 메시지는, 레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 레인징 제어 메시지와 다른 레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함할 수 있다.

레인징 제어 메시지는, 레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 레인징 제어 메시지와 다른 레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간, 슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및 시간구간에 대한 배수 값, 슬롯길이에 대한 배수 값 및 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함할 수 있다.

레인징 제어 메시지는, 유니캐스트(Unicast), 브로드캐스트(Broadcast), 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및 단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함할 수 있다.

전자장치의 동작 방법은, 제4 정보를 통해 결정된 캐스트 모드가 브로드캐스트이고, 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 다른 전자장치가 전자장치로부터 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 다른 전자장치가 레인징 응답 메시지를 전자장치에게 전송한 시점까지의, 시간구간정보인 제6 정보(RRTI IE)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제5 비트를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 레인징 응답 메시지는,

전자장치부터 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF) 중 적어도 하나에 대한 전자장치의 전송여부를 결정하는 제7 정보(RCST IE)를 포함할 수 있다.

제5 비트를 통해 결정된 레인징 동작모드가 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드일 때, 레인징 응답 메시지는, 다른 전자장치가 전자장치로부터 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 다른 전자장치가 레인징 응답 메시지를 전자장치에게 전송한 시점까지의 시간구간정보(RRTI IE), 전자장치부터 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM IE) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF IE) 중 적어도 하나에 대한 다른 전자장치의 전송여부를 결정하는 제8 정보(RCDT IE)를 포함할 수 있다.

전자장치부터 다른 전자장치까지의 왕복시간을 다른 전자장치에게 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전자장치부터 다른 전자장치까지의 왕복시간을, 다른 전자장치로부터 보고받는 단계; 및 다른 전자장치부터 전자장치까지의 왕복시간을, 다른 전자장치로부터 보고받는 단계를 더 포함할 수 있다.

레인징 제어 메시지는, 레인징 시작 메시지를 송신할 주체를, 전자장치 및 다른 전자장치 중 적어도 하나로 결정하는 제9 정보를 포함할 수 있다.

도 15a는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 제어 IE(Ranging Control IE, RC IE)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 15a를 참조하면, 레인징 제어(Ranging control)를 위한 전자장치는 다른 전자장치에게 RC IE를 전송할 수 있다. 레인징 제어(Ranging control)를 위한 전자장치는 다른 전자장치에게 첫 번째 poll 메시지를 보내기 이전에 RC IE를 전송함으로써, 레인징 동작을 수행하는데 있어 필요한 정보들을, 다른 전자장치와 공유할 수 있다.

도 15a에 도시된 RC IE의 각 필드의 크기는, 일 예로서 특정 비트의 개수가 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하고 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

Poll Mode(1501)는 레인징 동작에서 Poll 메시지를 전송할 주체가, RC IE를 송신한 전자장치(Poll Mode: 0)인지 RC IE를 수신한 전자장치(Poll Mode: 1)인지를 결정하는 필드(field)이다. RC IE를 송신한 전자장치를 Controller라고 칭할 수 있고, RC IE를 수신한 전자장치를 Controlee라고 칭할 수 있다. 구체적인 설명은 도 16을 참고하여 후술한다.

Secure Mode(1502)는 전자장치들의 레인징 동작이 노말 레인징 모드(Secure Mode: 0)인지 보안(secure) 레인징 모드(Secure Mode: 1)인지 결정하는 필드(field)이다. 노말 레인징 모드란, 전자장치들의 본 개시에서 설명되는 일반적인 레인징 동작을 의미한다. 보안 레인징 모드에서는, 스크램블 타임스탬프 시퀀스(Scrambled timestamp sequence, STS)를 통해 레인징 동작이 수행된다. Scrambled timestamp sequence (STS) 기반 Secure ranging 수행을 위해 필요한 초기값인 STS Data Init을 통해, 보안 레인징(Secure ranging) 세션에서 매 패킷마다 STS가 생성될 수 있다. STS가 생성되는 하나의 예시로, 보안 레인징 동작을 수행할 두 전자장치 간의 256bit 세션 키(Session key)가 난수생성기 (Deterministic random bit generator, DRBG)의 입력(input) 값으로 입력되어, 128bit 키(key)와 128bit 데이터 블록(data block)으로 나뉠 수 있다. 두 입력(input)값인 128bit 키(key)와 128bit 데이터 블록(data block)을 통해, AES128 암호화 과정이 수행될 수 있다. AES128 암호화 과정에서는, 128bit 데이터(data)가 다시 16개의 8bit in이라는 블록 데이터(block data)로 변환될 수 있다. 그 후, 128bit 키(key)정보에 기반하여, 블록 암호화 동작을 통해, 최종적으로 128bit cipher가 생성될 수 있다. data[31:0]값은, 일 예시로, data[31:0] = (data[31:0] + 0x00000001) & 0xFFFFFFFF로 업데이트될 수 있다. 128bit의 cipher는, STS = STS || cipher[127:0]의 과정을 통해 STS에 연달아(concantenation) 붙여질 수 있다. 상술한 과정을 통해, 최종적으로 128*N bit STS가 생성될 수 있다. 이를 통해, 최종 128N bit STS를 구성하는 서로 다른 N개의 128bit가 생성될 수 있다. 다만, 상술한 내용의 구체적인 숫자는 본 개시의 설명의 편의를 위한 하나의 예시에 불과하다.

Cast Mode(1503)는 유니캐스트 모드(Cast Mode: 00), 브로드캐스트 모드(Cast Mode: 01), 멀티캐스트-경쟁 모드(Cast Mode: 10) 및 멀티캐스트 스케줄 모드(Cast Mode: 11) 중 어느 하나의 캐스트모드를 결정하는 필드(field)이다. Cast mode = 00인 경우, Poll 메시지를 전송하는 전자장치(initiator)와 Poll 메시지를 수신하는 전자장치(responder)가 각각 하나씩 존재하는 경우로, 이를 유니캐스트(unicast)로 정의한다. Cast mode = 01인 경우, Poll 메시지를 수신하는 전자장치(responder)가 복수 개 존재하고 Poll 메시지를 전송하는 전자장치 (initiator)가 Poll 메시지를 수신하는 전자장치(responder)의 수 또는 ID/MAC address 정보를 알고 있지 않은 경우로, 이를 브로드캐스트(broadcast)로 정의한다. Cast mode = 10 또는 11인 경우, Poll 메시지를 수신하는 전자장치 (responder)가 복수 개 존재하고 Poll 메시지를 전송하는 전자장치(initiator)가 Poll 메시지를 수신하는 전자장치(responder)의 수 또는 ID/MAC address 정보를 알고 있는 상태로, 이를 멀티캐스트(multicast)로 정의한다. 멀티캐스트와 브로드캐스트에 대해서는, 도 17을 참고하여 후술한다.

Ranging Mode(1504)는 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작 모드 (Ranging Mode: 0) 및 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작 모드 (Ranging Mode: 1) 중 어느 하나의 레인징 모드를 결정하는 필드(field)이다.

Pointer to next RC(1505)는, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)을 결정하는 필드(field)이다. Pointer to next RC(1505)에 대해서는, 도 18을 참고하여 후술한다.

Number of Slots(1506)은 슬롯(slot) 또는 가상 슬롯(virtual slot)의 개수를 결정하는 필드(field)이다. 가상 슬롯(virtual slot)이란, 멀티캐스트/브로드캐스트 레인징 동작에서, Poll 메시지를 수신하는 전자장치(responder)가 response 메시지를, Poll 메시지를 전송하는 전자장치(initiator)에게 전송하기 위한 슬롯을 의미할 수 있다. 이하에서는, 가상 슬롯(virtual slot)을 기준으로 설명한다.

Length of Slot(1507)는 가상 슬롯(virtual slot)의 길이를 결정하는 필드(field)이다.

Slot Allocation(1508)는 가상 슬롯에 대한 할당 정보에 대한 필드(field)이다. Slot Allocation(1508)는 Cast Mode = 11 (Multicast-Scheduled) 경우에 사용될 수 있다. Slot Allocation(1508)는, 가상 슬롯 별 할당되는 responder의 ID 또는 MAC address에 대한 정보를 포함할 수 있다.

Channel Number(1509)는 데이터가 송수신되는 채널의 번호에 대한 정보를 포함하는 필드(field)이다.

Preamble Code Index(1510)는 Preamble code index는 복수의 전자장치가 UWB에 사용할 Preamble code를 가리킨다. Preamble code index를 통해 서로 다른 Preamble code가 구분될 수 있다. Preamble code는 SHR 프리앰블(Synchronization header preamble)라고 지칭될 수 있다. SHR 프리앰블(Synchronization header preamble)은 AGC(Automatic Gain Control), 신호 획득, 주파수 옵셋(offset) 추정, 패킷 동기, 채널 추정, 래인징(ranging) 등을 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, SHR Preamble은 AGC 설정(Automatic Gain Control setting, AGC setting), 안테나 다이버시티 선택(antenna diversity selection), 타이밍 획득(timing acquisition), 주파수 복구(frequency recovery), 패킷 및 프레임 동기화(packet and frame synchronization), 채널 측정(channel estimation) 및 레인징(ranging)을 위한 리딩-엣지 신호 추적(leading-edge signal tracking)과 관련된 수신부 알고리즘을 위해, PHR 이전에 추가될 수 있다. SHR Preamble은 Preamble code라고 지칭될 수 있다.

Period between Rounds(1511)는 레인징 동작이 주기적으로 수행될 때 사용되는 필드(field)이다. Period between Rounds(1511)가 사용되면, 상술한 Pointer to next RC(1505)가 사용되지 않을 수 있다. Period between Rounds(1511)에 대해서는, 도 19를 참고하여 후술한다.

도 15b는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 제어 IE(Ranging Control IE, RC IE)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 15b의 각 필드에 대해서는, 도 15a를 참고하여 설명된 각 필드의 정의가 적용될 수 있다. 도 15b에서 설명되는 세션(session)에 대해서는, 도 17a 및 도 17b를 참고하여 후술한다.

도 15b를 참조하면, 첫 번째 field (1 bit)는 Poll Mode (PM)를 의미한다. PM은, RC IE를 송신하는 프레임(frame, RCF) 후 수행하는 세션(session)이, poll을 보내는 주체가 controller인지 (PM = 0) 또는 controlee인지(PM = 1)를 결정한다. RC IE를 송신한 전자장치를 Controller라고 칭할 수 있고, RC IE를 수신한 전자장치를 Controlee라고 칭할 수 있다. RCF에 대해서는, 도 17a 및 도 17b를 참고하여 후술한다.

두 번째 field (1 bit)는 Secure Mode(SM)로 RCF 후 수행하는 세션(session)이 노멀 레인징(normal ranging) (SM = 0)인지 아니면 스크램블드 타임스탬프 시퀀스(Scrambled timestamp sequence, STS)를 사용하는 보안 레인징(secure ranging) (SM = 1)인지를 결정한다.

세 번째 field (2 bit)는 Cast Mode(CM)로 RCF 후 수행하는 세션(session)이 어떤 캐스트(cast) 방식을 고려하는지에 대한 내용이다. Cast mode (CM) = 00인 경우, 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder)가 각각 하나씩 존재하는 경우로, 이를 유니캐스트(unicast)로 정의한다. Cast mode (CM) = 01인 경우, 응답 장치(responder)가 여러 개 존재하고 기동 장치(initiator)가 응답 장치(responder)의 수나 ID/MAC address 정보를 알고 있는 경우로, 이를 멀티캐스트(multicast)로 정의한다. Cast mode (CM) = 10인 경우, 응답 장치(responder)가 여러 개 존재하고 기동 장치(initiator)가 응답 장치(responder)의 수나 ID/MAC address 정보를 모르고 있는 상태로, 이를 브로드캐스트(broadcast)로 정의한다. Cast mode (CM) = 11인 경우, 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder)가 모두 여러 개 존재하는 상태로 정의한다.

네 번째 field (1 bit)는 멀티캐스트 모드(Multicast Mode, MM)로 RCF 후 수행하는 세션(session)이 멀티캐스트(Multicast) 방식일 때 (CM = 01), 어떤 멀티캐스트(multicast) 방식을 고려하는지에 대한 내용이다. 기동 장치(initiator)가 poll 메시지를 보낸 후 각각의 응답 장치(responder)가 응답(respond)할 수 있는 가상의 슬롯(slot)이 고려된다. 멀티캐스트 모드(Multicast mode, MM) = 0이면 멀티캐스트-경쟁(multicast-contention) 방식으로, 각 응답 장치(responder)에게 가상 슬롯(virtual slot)이 할당되지 않은 상황이라, 슬롯(slot)안에서 경쟁방식으로 응답(response) 메시지가 전송된다. 멀티캐스트 모드(Multicast mode, MM = 1)이면, 멀티캐스트-스케줄(multicast-scheduled) 방식으로, 각 응답 장치(responder)에게 가상 슬롯(virtual slot)이 할당된 상황이라 슬롯(slot)안에서 비경쟁방식으로 응답(response) 메시지가 전송된다. 참고로, CM = 00인 경우, 유니캐스트(unicast) 상황이므로 비경쟁방식이고, CM = 10인 경우 브로드캐스트(broadcast) 상황이므로 경쟁방식이다. CM = 11인 경우 도 1을 참고하여 설명된 many-to-many 상황으로, 멀티캐스트 모드(Multicast mode)에 따라, 경쟁방식과 비경쟁방식이 선택될 수 있다.

다섯 번째 field (1 bit)는 레인징 모드(Ranging Mode, RM)로 RCF 후 수행하는 세션(session)이 SS-TWR을 고려하는지 (Ranging mode (RM) = 0) 아니면 DS-TWR을 고려하는지 (Raging mode (RM) = 1)을 결정한다.

여섯 번째 field는 레인징 구간(Ranging Interval, RI) 필드(field)로 다음 RCF가 나올 때까지의 시간 구간(time interval)을 결정한다. 전자장치가 RCF를 보낸 후 레인징 세션(ranging session)의 레인징 절차(ranging procedure)가 모두 끝나면, 다음 RCF 시작 전까지 송신기/수신기를 슬립 모드(sleep mode)로 변경하였다가 해당 시간 구간(interval time)이 지난 후 액티브 모드(active mode)로 변경한다.

일곱 번째 field와 여덟 번째 field는 슬롯의 개수(Number of Slots, S_P_RS)과 슬롯의 길이(Length of Slots, S_LN)으로 각 레인징 세션(ranging session)마다 고려되는 가상 슬롯(virtual slot) 및 슬롯(slot)의 길이를 정의한다.

아홉 번째 field는 Address/ID로 슬롯 할당(slot allocation)과 관계된 field로 Cast Mode (CM) = 01 & Multicast Mode (MM) = 1 (Multicast-Scheduled) 경우 사용한다. 이 field는 가상 슬롯(virtual slot)별로 할당되는 응답 장치(responder)의 ID/MAC address를 알려주는 field이다.

열 번째 field는 레인징 세션의 개수(Number of Ranging Sessions, N_RS)로, 하나의 RI 구간에서 고려되는 레인징 세션(ranging session)의 개수를 정의한다.

열 한번째 field는 레인징 세션 카운터(Ranging Session Counter, RS_CNT)로 하나의 RI 구간에서 몇 번째 레인징 세션(ranging session)인지에 대해 정의하는 카운터 정보이다.

열 두 번째 field는 Max Number of Transmissions (N_MAX_TX)으로, Cast Mode (CM) = 10인 브로드캐스트(Broadcast)인 경우, 응답 장치(responder)가 경쟁방식으로 전송하여 충돌일 발생하였을 때 최대로 다시 백-오프(back-off) 할 수 있는 재시도 최대 횟수이다.

열 세 번째 field 는 Channel for Next Ranging Interval (CH_NEXT_RI) 로, 다음 RI 구간이 사용할 채널 번호(channel number) 를 나타내는 필드(field)이다. 열 네 번째 field는 Preamble for Next Ranging Interval (PR_NEXT_RI)로, 다음 RI 구간이 사용할 프리엠블 코드 인덱스(preamble code index)를 나타내는 필드(field)이다.

마지막 열 다섯 번째 field는 Period between Sessions (P_RS)를 나타내며, 하나의 RI에서 세션 간의 주기(period)를 나타낸다. 이를 통해, 두 전자장치는 레인징 세션(ranging session)이 끝난 후, 다음 레인징 세션(ranging session) (poll 메시지)이 시작될 때까지 Period between Sessions 기간만큼 슬립 모드(sleep mode)에 들어간다.

도 16은 본 개시의 실시 예에 따른 Poll Mode를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 16을 참조하면, Poll Mode = 0에서, RC IE를 송신한 전자장치인 제1 전자장치(210)는 기동 장치(Initiator)로, RC IE를 수신한 전자장치인 제2 전자장치(220)는 응답 장치(Responder)로 동작할 수 있다. 기동 장치(Initiator)인 제1 전자장치(210)는 Poll 메시지를 응답 장치(Responder)인 제2 전자장치(220)에게 전송할 수 있다.

Poll Mode = 1에서, RC IE를 송신한 전자장치인 제1 전자장치(210)는 응답 장치(Responder)로, RC IE를 수신한 전자장치인 제2 전자장치(220)는 기동 장치(Initiator)로 동작할 수 있다. 응답 장치(Responder)인 제1 전자장치(210)는 Poll 메시지를 기동 장치(Initiator)인 제2 전자장치(220)에게 전송할 수 있다.

도 17a는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 인터벌(ranging interval)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 개시의 실시 예에 따르면, 응답 장치(responder)가 복수 개 존재할 수있고, 레인징 라운드(ranging round)가 복수 번 존재할 수 있다. 이 때, 본 개시의 실시 예에 따라 정의된 레인징 제어 IE(Ranging Control IE, RC IE) 및 Payload IE의 콘텐트 필드(content field)를 통해, 네트워크 효율성 및 전자장치의 전력 효율성을 증가할 수 있다.

RC IE는 레인징 제어(Ranging control)를 위한 전자장치(controller)가 다른 전자장치들(controlee)에게 전송하는 정보이다. 기동 장치(initiator)가 첫 번째 poll 메시지를 보내기 전에 RC IE를 전송하여, 레인징(ranging) 동작을 수행하는데 필요한 정보들을, 응답 장치(responder)와 공유할 수 있다.

레인징 절차(Ranging procedure)는 레인징 인터벌(Ranging interval, RI)단위로 동작할 수 있다. 도 17a에 도시된 바와 같이, RI는, RC IE를 송신하는 프레임(frame, RCF)과 하나 이상의 레인징 세션(ranging session)으로 동작한다.

도 17b는 본 개시의 실시 예에 따른 레인징 세션(Ranging Session)을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 17b에 도시된 바와 같이, 브로드캐스트/멀티캐스트(Broadcast/multicast) 동작의 경우, 레인징 세션(Ranging session)은 하나 이상의 poll 메시지 (polling period: PP)와 하나 이상의 레인징(response) 메시지 (ranging response period: RRP)로 구성될 수 있다. 각각의 레인징 세션(ranging session)이 멀티캐스트/브로드캐스트 레인징(Multicast/Broadcast ranging)인 경우, 기동 장치(initiator)가 poll 메시지를 보낸 후 각각의 응답 장치(responder)가 응답(respond)할 수 있는 가상의 슬롯(slot)을 고려될 수 있다. 이 슬롯(slot)은 RCF 메시지를 기준으로 정의되는 것으로 미리 정해지지 않고, 동기화를 요구하지 않는다.

도 17b는, RI안의 레인징 세션(ranging session)이 1개가 고려된 것을 도시한 도면이다.

멀티캐스트/브로드캐스트 레인징(Multicast/Broadcast ranging)인 경우, 기동 장치(initiator)가 Poll 메시지를 보낸 후 각각의 응답 장치(responder)가 응답(respond)할 수 있는 가상의 슬롯(slot)이 고려될 수 있다. 슬롯(slot)은 Poll 메시지를 통해 정의될 수 있다.

Cast mode = 01 (Broadcast) 또는 Cast mode = 10 (multicast-contention)에서는, 각 응답 장치(responder)에게 가상 슬롯(virtual slot)이 할당되지 않는다. 구체적으로, Cast mode = 01 (Broadcast) 또는 Cast mode = 10 (multicast-contention)에서, 복수의 응답 장치들에게는 가상 슬롯 R₁, 가상 슬롯 R₂ 및 가상 슬롯 R_N이 할당되지 않는다. 따라서, 가상 슬롯 안에서 경쟁방식으로 응답(response) 메시지가 전송된다.

Cast mode = 11 (multicast-scheduled)에서는, 각 응답 장치(responder)에게 가상 슬롯(virtual slot)이 할당된다. 구체적으로, Cast mode = 11 (multicast-scheduled)에서, 복수의 응답 장치들에게는 가상 슬롯 R₁, 가상 슬롯 R₂ 및 가상 슬롯 R_N이 할당된다. 따라서, 가상 슬롯 안에서 비경쟁방식으로 응답(response) 메시지가 전송된다.

도 18은 본 개시의 실시 예에 따라 다음 RCF가 나올 때까지의 시간 구간(interval)을 결정하는 RI field를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 18을 참조하면, 단계 1811에서, 제1 전자장치(210)는 제1 RC IE를 제2 전자장치(220)에게 송신할 수 있다. RI = 0x186A0는, 100ms(1814)를 의미할 수 있다.

단계 1813에서 해당 레인징 라운드(ranging round)가 종료될 수 있다.

단계 1816에서, 제1 전자장치(210) 및 제2 전자장치(220)는 슬립 모드로 변경될 수 있다.

단계 1821을 통해 제1 전자장치(210)가 제2 RC IE를 제2 전자장치(220)에게 송신할 때, 제1 전자장치(210) 및 제2 전자장치(220)는 액티브 모드로 변경될 수 있다. RI = 0xC350는, 50ms(1824)를 의미할 수 있다.

이 때, 제1 RC IE가 송신되는 시점부터 제2 RC IE가 송신되는 시점까지의 시간구간(interval)을 레인징 인터벌(Ranging Interval, RI)로 정의할 수 있다.

상술한 도 18의 설명은, Pointer to next RC field에도 적용될 수 있다.

도 19는 본 개시의 실시 예에 따른 Period between Sessions(P_RS)를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 19를 참조하면, Period between Sessions (P_RS)는, 하나의 RI에서 세션 간의 주기(period)를 나타낸다. 이를 통해, 두 전자장치는 레인징 세션(ranging session)이 종료된 후, 다음 레인징 세션(ranging session)(poll 메시지)이 시작될 때까지, 세션 사이의 주기(Period between Sessions) 기간만큼 슬립 모드(sleep mode)로 전환될 수 있다. 이에 대한 예시는 아래 그림에 표시하였다.

제1 전자장치(210)는 Period between Sessions(P_RS) 정보를 포함하는 RC IE를 제2 전자장치(220)에게 송신할 수 있다. 이 때, 도 18의 예시와 다르게 RC IE는 최초에 한번만 전송될 수 있다.

Period between Sessions(P_RS) 정보를 통해, 다음 레인징 세션(next ranging session)이 시작되는 시점인 poll 메시지 전송되는 시점(1922)까지, 제1 전자장치(210) 및 제2 전자장치(220)는 슬립 모드로 변경될 수 있다.

Period between Sessions(P_RS)가 사용되는 경우, 이는 레인징 세션(ranging session)이 같은 주기로 존재하는 경우를 의미할 수 있다.

상술한 도 19의 설명은, Period between Rounds에도 적용될 수 있다. Period between Rounds가 사용되는 경우 Pointer to next RC field가 사용되지 않을 수 있다.

도 20a는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.

도 20a를 참조하면, Poll Mode(2001)는 레인징 동작에서 Poll 메시지를 전송할 주체가, RC IE를 송신한 전자장치(Poll Mode: 0)인지 RC IE를 수신한 전자장치(Poll Mode: 1)인지를 결정하는 필드(field)이다. RC IE를 송신한 전자장치를 Controller라고 칭한다. 도 20의 예시에서는 Poll Mode=0으로 설정되었기 때문에, Poll 메시지를 전송할 주체가 Controller이다.

Secure Mode(2002)는 전자장치들의 레인징 동작이 노말 레인징 모드(Secure Mode: 0)인지 보안(secure) 레인징 모드(Secure Mode: 1)인지 결정하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는 Secure Mode=0으로 설정되었기 때문에, 레인징 동작이 노말 레인징 모드이다.

Cast Mode(2003)는 유니캐스트 모드(Cast Mode: 00), 브로드캐스트 모드(Cast Mode: 01), 멀티캐스트-경쟁 모드(Cast Mode: 10) 및 멀티캐스트 스케줄 모드(Cast Mode: 11) 중 어느 하나의 캐스트모드를 결정하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는 Cast Mode=11로 설정되었기 때문에, 캐스트모드는 멀티캐스트-스케줄모드이다.

Ranging Mode(2004)는 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작 모드 (Ranging Mode: 0) 및 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작 모드 (Ranging Mode: 1) 중 어느 하나의 레인징 모드를 결정하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는 Ranging Mode=0으로 설정되었기 때문에, 레인징 모드는 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작 모드이다.

Pointer to next Ranging Control(2005)은 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)을 결정하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는, Pointer to next Ranging Control(2005)은 '0x2710'값으로 표현될 수 있다.

Number of Slots(2006)은 슬롯(slot) 또는 가상 슬롯(virtual slot)의 개수를 결정하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는, Number of Slots(2006)은 'N+2'로 표현될 수 있다. 이 때, N은 응답 장치(Responder)의 개수를 의미할 수 있다.

Length of Slot(2007)은 가상 슬롯(virtual slot)의 길이를 결정하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는, Length of Slot(2007)은 '0x32'로 표현될 수 있다.

Slot Allocation(2008)는 가상 슬롯에 대한 할당 정보에 대한 필드(field)이다. Slot Allocation(2008)는 가상 슬롯 별 할당되는 responder의 ID 또는 MAC address에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 20의 예시에서는, responder의 ID 또는 MAC address에 대한 예시로서, '0x325041592E5359532E4444463031',' 0x325041592E5359532E4444463054' 가 각각 도시되었다.

Channel Number(2009)는 데이터가 송수신되는 채널의 번호에 대한 정보를 포함하는 필드(field)이다. 도 20의 예시에서는, Channel Number(2009)의 예시로서 '0X09'가 도시되었다.

Preamble Code Index(2010)는 복수의 전자장치가 UWB에 사용할 Preamble code를 가리킨다. 도 20의 예시에서는, Preamble Code Index(2010)의 예시로서 '0X03'에 도시되었다.

도 20b는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.

도 20a를 참고하여 설명된 내용은, 도 20b에도 같은 원리로 적용될 수 있다.

도 20b는 Multicast-scheduled optimized SS-TWR normal ranging을 수행할 때의 예시이다. 이러한 경우, poll 메시지를 기동 장치(Initiator)가 멀티캐스트(multicast)함으로써, 네트워크 효율성이 증가할 수 있다.

멀티캐스트-경쟁(Multicast-contention)의 경우에도 똑같이 정의될 수 있다. 브로드캐스트(broadcast)의 경우에도 이와 비슷하게 poll 메시지를 기동 장치(Initiator)가 브로드캐스트(broadcast)함으로써 정의될 수 있다.

컨트롤러(Controller)에서 송신(advertising)되는 RC IE를 정의함에 따라, 기존의 802.15.8의 레인징(ranging)관련 IE를 사용하면서도 멀티캐스트/브로드캐스트 최적화 레인징(multicast/broadcast optimized ranging) 동작이 지원 가능하다.

도 21은 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 21을 참조하면, 단계 2111에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 RC IE를 송신할 수 있다.

단계 2112에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2113에서, 제2 전자장치(Responder 1, 220)는 제1 전자장치(Initiator, 210)에게 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2114에서, 제3 전자장치(Responder N, 230)는 제1 전자장치(Initiator, 210)에게 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2121에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 RC IE를 송신할 수 있다.

도 21에 도시된 예시에서, 기동 장치(Initiator)는 poll 메시지를 멀티캐스트 함으로써, 네트워크 효율성이 증가할 수 있다. 멀티캐스트-경쟁(Multicast-contention)의 경우에도 상술한 내용이 정의될 수 있다. 멀티캐스트-경쟁(Multicast-contention)의 경우, 가상 슬롯(virtual slot)에서 response 메시지가 경쟁할 수 있다. 브로드캐스트(broadcast)의 경우에도, 이와 비슷하게 poll 메시지 (2^nd poll 메시지 포함)를 기동 장치(Initiator)가 브로드캐스트(broadcast)함으로써 상술한 내용이 정의될 수 있다.

도 22a는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.

도 22a를 참조하면, Poll Mode(2201)는 레인징 동작에서 Poll 메시지를 전송할 주체가, RC IE를 송신한 전자장치(Poll Mode: 0)인지 RC IE를 수신한 전자장치(Poll Mode: 1)인지를 결정하는 필드(field)이다. RC IE를 송신한 전자장치를 Controller라고 칭한다. 도 22의 예시에서는 Poll Mode=0으로 설정되었기 때문에, Poll 메시지를 전송할 주체가 Controller이다.

Secure Mode(2202)는 전자장치들의 레인징 동작이 노말 레인징 모드(Secure Mode: 0)인지 보안(secure) 레인징 모드(Secure Mode: 1)인지 결정하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는 Secure Mode=0으로 설정되었기 때문에, 레인징 동작이 노말 레인징 모드이다.

Cast Mode(2203)는 유니캐스트 모드(Cast Mode: 00), 브로드캐스트 모드(Cast Mode: 01), 멀티캐스트-경쟁 모드(Cast Mode: 10) 및 멀티캐스트 스케줄 모드(Cast Mode: 11) 중 어느 하나의 캐스트모드를 결정하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는 Cast Mode=11로 설정되었기 때문에, 캐스트모드는 멀티캐스트-스케줄모드이다.

Ranging Mode(2204)는 단면 양방향(Single-sided two-way, SS-TWR) 레인징 동작 모드 (Ranging Mode: 0) 및 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작 모드 (Ranging Mode: 1) 중 어느 하나의 레인징 모드를 결정하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는, Ranging Mode=1로 설정되었기 때문에, 레인징 모드는 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작 모드이다.

Pointer to next Ranging Control (RC)(2205)은 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)을 결정하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는, Pointer to next Ranging Control (RC)(2205)은 '0x2710'값으로 표현될 수 있다.

Number of Slots(2206)은 슬롯(slot) 또는 가상 슬롯(virtual slot)의 개수를 결정하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는, Number of Slots(2006)은 'N+3'로 표현될 수 있다. 이 때, N은 응답 장치(Responder)의 개수를 의미할 수 있다.

Length of Slot(2207)은 가상 슬롯(virtual slot)의 길이를 결정하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는, Length of Slot(2207)은 '0x32'로 표현될 수 있다.

Slot Allocation(2208)는 가상 슬롯에 대한 할당 정보에 대한 필드(field)이다. Slot Allocation(2208)는 가상 슬롯 별 할당되는 responder의 ID 또는 MAC address에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도 22의 예시에서는, responder의 ID 또는 MAC address에 대한 예시로서, '0x325041592E5359532E4444463031',' 0x325041592E5359532E4444463054' 가 각각 도시되었다.

Channel Number(2209)는 데이터가 송수신되는 채널의 번호에 대한 정보를 포함하는 필드(field)이다. 도 22의 예시에서는, Channel Number(2209)의 예시로 '0x09'가 도시되었다.

Preamble Code Index(2210)는 복수의 전자장치가 UWB에 사용할 Preamble code를 가리킨다. 도 22의 예시에서는, Preamble Code Index(2210)의 예시로서 '0x03'이 도시되었다.

도 22b는 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작에 설정되는 RC를 설명하기 위한 도면이다.

도 22a를 참고하여 설명된 내용은, 도 22b에도 같은 원리로 적용될 수 있다.

도 22b는 Multicast-scheduled optimized DS-TWR normal ranging을 수행할 때의 예시이다. 이러한 경우, poll 메시지를 기동 장치(Initiator)가 멀티캐스트(multicast)함으로써, 네트워크 효율성이 증가할 수 있다. 멀티캐스트-경쟁(Multicast-contention)의 경우에도 똑같이 정의될 수 있다. 브로드캐스트(broadcast)의 경우에도 이와 비슷하게 poll 메시지를 기동 장치(Initiator)가 브로드캐스트(broadcast)함으로써 정의될 수 있다. Controller에서 송신(advertising)되는 RC IE를 정의함에 따라, 기존의 802.15.8의 레인징(ranging)관련 IE를 사용하면서도 멀티캐스트/브로드캐스트 최적화 레인징(multicast/broadcast optimized ranging) 동작이 지원 가능하다. (단위: us)

도 23은 본 개시의 실시 예에 따른 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 양면 양방향(Double-sided two-way, DS-TWR) 레인징 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 23을 참조하면, 단계 2311에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 RC IE를 송신할 수 있다.

단계 2312에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2313에서, 제2 전자장치(Responder 1, 220)는 제1 전자장치(Initiator, 210)에게 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2314에서, 제3 전자장치(Responder N, 230)는 제1 전자장치(Initiator, 210)에게 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2315에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 2^nd Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2321에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 RC IE를 송신할 수 있다.

도 23에 도시된 예시에서, 기동 장치(Initiator)는 poll 메시지를 멀티캐스트 함으로써, 네트워크 효율성이 증가할 수 있다. 멀티캐스트-경쟁(Multicast-contention)의 경우에도 상술한 내용이 정의될 수 있다. 멀티캐스트-경쟁(Multicast-contention)의 경우, 가상 슬롯(virtual slot)에서 response 메시지가 경쟁할 수 있다. 브로드캐스트(broadcast)의 경우에도, 이와 비슷하게 poll 메시지 (2^nd poll 메시지 포함)를 기동 장치(Initiator)가 브로드캐스트(broadcast)함으로써 상술한 내용이 정의될 수 있다.

도 24a는 본 개시의 실시 예에 따른 Pointer to next Ranging Control 필드를 단위시간 필드와 단위시간의 배수 필드로 구성한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 24a를 참조하면, Time Unit for Pointer to next Ranging Control (RC)(2405)는 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)의 단위를 결정하는 필드(field)이다. 구체적으로, Time Unit for Pointer to next Ranging Control (RC)(2405)를 통해, Ranging Control IE에 포함된 Slot 길이 또는 Slot 길이와 개수로 계산될 수 있는 Round 길이(Slot 길이 x Slot 개수)를 단위 시간으로 선택할 수 있다.

Time Unit for Pointer to next Ranging Control (RC)(2405)가 00일 때, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)의 단위는 시간(time)일 수 있다. Time Unit for Pointer to next Ranging Control (RC)(2405)가 01일 때, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)의 단위는 슬롯의 길이(Length of Slot)일 수 있다. Time Unit for Pointer to next Ranging Control (RC)(2405)가 10일 때, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)의 단위는 라운드의 길이(Length of Round)일 수 있다.

Pointer to next Ranging Control (RC)(2406)는 Time Unit for Pointer to next Ranging Control (RC)(2405)의 배수를 결정하는 필드(field)이다.

Time Unit for Pointer to next RC가 00이고 Pointer to next RC가 100인 경우, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)은 100 x 10us = 1000us 이다.

Time Unit for Pointer to next RC가 01 이고 Pointer to next RC가 100인 경우, 슬롯 길이(Slot Length)를 1ms이라 가정할 때, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)은, 100 x 1ms = 100ms 이다.

Time Unit for Pointer to next RC가 10 이고 Pointer to next RC가 100인 경우, 슬롯 길이(Slot Length)를 1ms이라 하고 슬롯의 개수를 10개라 가정할 때, 다음 RC IE가 전송될 때까지의 시간 구간(time interval)은, 100 x 1ms x 10= 1000ms 이다.

RC IE에서 제공하는 슬롯 길이와 슬롯 개수는 동적으로 바뀔 수 있다. 따라서, 도 24a에 도시된 RC IE를 전송하는 방식은, 단위 시간을 사전에 정하여 고정하는 방식 대비, 상대적으로 큰 단위 시간(예: Slot 길이 = 1ms)을 활용할 수 있다. 그러므로, 도 24a에 도시된 RC IE를 전송하는 방식은, 상대적으로 긴 주기의 RC 전송에 유리하다.

도 24b는 본 개시의 실시 예에 따른 RI 필드의 시간 단위(Time Unit for RI Field)와 RI 필드(RI Field)를 포함하는 RC IE의 콘텐트 필드 포맷(content field format)을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 24a를 참고하여 설명된 내용은, 도 24b에도 같은 원리로 적용될 수 있다.

도 24b를 참조하면, RI 정보는 단위 시간이 사전에 정해진 것을 전제(예: 1us)로 배수 형태로 제공된다.

Time Unit for RI 필드는, 레인징 제어 IE(Ranging Control IE)에 포함된 슬롯 길이 또는 슬롯 길이와 개수로 계산될 수 있는 세션 길이(Slot 길이 x Slot 개수)를 단위 시간으로 선택할 수 있도록 한다.

RI 필드는, RI를 선택된 단위 시간의 배수 기준으로 나타낼 수 있다.

RC IE에서 제공하는 슬롯 길이와 슬롯 개수는 동적으로 바뀔 수 있다. 따라서, 도 24b에 도시된 RC IE를 전송하는 방식은, 단위 시간을 사전에 정하여 고정하는 방식 대비, 상대적으로 큰 단위 시간(예: Slot 길이 = 1ms)을 활용할 수 있다. 그러므로, 도 24a에 도시된 RC IE를 전송하는 방식은, 상대적으로 긴 주기의 RC 전송에 유리하다.

Time Unit for RI가 00이고 RI가 100인 경우, 100 x 1us = 100us 이다.

Time Unit for RI가 01 이고 RI가 100인 경우, 슬롯 길이(Slot Length)를 1ms이라 가정할 때 상기 예에서 100 x 1ms = 100ms 이다.

Time Unit for RI가 10 이고 RI가 100인 경우, 슬롯 길이(Slot Length)를 1ms이라하고 슬롯 개수를 10개라 가정할 때 100 x 1ms x 10= 1000ms 이다.

도 25는 본 개시의 실시 예에 따라 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder)가 서로의 ID/Address 정보를 공유하고 있지 않은 브로드캐스트(broadcast)에 대한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참고하여 설명한 바와 같이, 응답 장치(responder)는 response 메시지를 전송할 시간을 미리 공유할 수 있다.

기동 장치(initiator)는 레인징 라운드(ranging round)의 캐스트 모드(cast mode)는 브로드캐스트(broadcast), 레인징 모드(ranging mode)는 SS-TWR이라는 정보를 포함하는 RC IE를 응답 장치(responder)에게 송신할 수 있다.

이를 수신한 응답 장치(responder)는 응답시간(reply time)이 전송되는 시간을 알려주는 RPRT IE 정보를 포함하는 Notify 메시지를, 기동 장치(initiator)에게 송신할 수 있다. 이를 통해, RPRT IE 프레임을 전송할 대상인 기동 장치(initiator)의 스케줄링이 가능하다. 또한, 브로드캐스트(Broadcast) SS-TWR을 사용함으로써, 2*N + 2개의 메시지 전송이 가능해지고, 이에 따라 네트워크 효율성이 증가될 수 있다.

도 25를 참조하면, 단계 2511에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 RC IE를 송신할 수 있다. RC IE는, 캐스트모드가 브로드캐스트 모드이고, 레인징 모드가 SS-TWR라는 정보를 포함할 수 있다.

단계 2512에서, 제2 전자장치(Responder 1, 220)는 제1 전자장치(Initiator, 210)에게 T_reply 정보를 포함하는 프레임이 전송되는 시간을 미리 알릴(notify) 수 있다.

단계 2513에서, 제3 전자장치(Responder N, 230)는 제1 전자장치(Initiator, 210)에게 T_reply 정보를 포함하는 프레임이 전송되는 시간을 미리 알릴(notify) 수 있다.

단계 2521에서, 제1 전자장치(Initiator, 210)는 제2 전자장치(Responder 1, 220) 및 제3 전자장치(Responder N, 230)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2522에서, 제2 전자장치(Responder 1, 220)에게 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2523에서, 제3 전자장치(Responder N, 230) Response 메시지를 송신할 수 있다.

도 26a 내지 도 26c는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 26a 내지 도 26c의 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)는, 도 27을 참고하여 후술하는 Ranging Report Control Single-Sided TWR IE (RRCST IE)을 기초로 동작이 수행될 수 있다. 도 27을 참고하여 후술하는 바와 같이, RRCST(0), RRCST(1) 및 RRCST(2)가 각각 정의될 수 있다.

도 26a는 RRCST(0)를 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder) 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 26a를 참조하면, 단계 2611에서, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2612에서, 응답 장치(responder)는 기동 장치(initiator)에게 RRCST(0)를 포함하는 Response 메시지를 송신할 수 있다.

도 26b는 RRCST(1)를 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder) 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 26b를 참조하면, 단계 2621에서, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2622에서, 응답 장치(responder)는 기동 장치(initiator)에게 RRCST(1)을 포함하는 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2623에서, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 전송-수신 왕복시간(TX-to-RX round-trip time)을 송신할 수 있다.

도 26c는 RRCST(2)를 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder) 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 26c를 참조하면, 단계 2631에서, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2632에서, 응답 장치(Responder)는 기동 장치(initiator)에게 RRCST(2)를 포함하는 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2633에서, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 레인징 결과(Time of Flight)를 송신할 수 있다.

도 27은 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

Ranging Report Control Single-Sided TWR IE (RRCST IE)는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두가 레인징을 수행할 수 있도록 정의된 IE이다.

도 27을 참조하면, RRCST(0)이 포함된 프레임은 수신 측이 전송-수신 왕복시간 및 레인징 결과를 요청하지 않는다는 것을 나타낸다.(This frame indicates that the responding end does not require TX-to-RX round-trip time and ranging result.)

RRCST(1)이 포함된 프레임은 수신 측이 전송-수신 왕복시간을 요청한다는 것을 나타낸다. (This frame indicates that the responding end requires TX-to-RX round-trip time.)

RRCST(2)이 포함된 프레임은 수신 측이 교환 종료 시 레인징 결과를 요청한다는 것을 나타낸다.(This frame indicates that the responding end requires ranging result at the end of exchange.)

도 28a 내지 도 28c는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 28a 내지 도 28c의 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)는, 도 29를 참고하여 후술하는 Ranging Report Control Double-Sided TWR IE (RRCDT IE)을 기초로 동작이 수행될 수 있다. 도 29를 참고하여 후술하는 바와 같이, RRCDT(0), RRCST(1), RRCST(2) 및 RRCST(3)이 각각 정의될 수 있다.

도 28a는 RRCDT(0) 및 RRCST(3)을 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)의 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 28a를 참조하면, 단계 2811에서, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 RRCDT(0)를 포함한 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2812에서, 응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 RRCDT(3)을 포함한 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2813에서, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 2^nd Poll 메시지를 송신할 수 있다. 2^nd Poll 메시지는 수신-송신 응답시간(RX-to-TX reply time) 및 송신-수신 왕복시간(TX-to-RX round-trip time)을 포함할 수 있다.

도 28b는 RRCDT(1) 및 RRCST(3)을 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)의 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 28b를 참조하면, 단계 2821에서, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 RRCDT(1)를 포함한 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2822에서, 응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 RRCDT(3)을 포함한 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2823에서, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 2^nd Poll 메시지를 송신할 수 있다. 2^nd Poll 메시지는 수신-송신 응답시간(RX-to-TX reply time) 및 송신-수신 왕복시간(TX-to-RX round-trip time)을 포함할 수 있다.

단계 2824에서, 응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 데이터(data) 메시지를 송신할 수 있다. 데이터 메시지는 수신-송신 응답시간(RX-to-TX reply time) 및 송신-수신 왕복시간(TX-to-RX round-trip time)을 포함할 수 있다.

도 28c는 RRCDT(2) 및 RRCST(3)을 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)의 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 28c를 참조하면, 단계 2831에서, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 RRCDT(2)를 포함한 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2832에서, 응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 RRCDT(3)을 포함한 Response 메시지를 송신할 수 있다.

단계 2833에서, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 2^nd Poll 메시지를 송신할 수 있다. 2^nd Poll 메시지는 수신-송신 응답시간(RX-to-TX reply time) 및 송신-수신 왕복시간(TX-to-RX round-trip time)을 포함할 수 있다.

단계 2834에서, 응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 데이터(data) 메시지를 송신할 수 있다. 데이터 메시지는 레인징 결과(Time-of-Flight)를 포함할 수 있다.

도 29는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두 레인징을 수행하는 동작의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.

Ranging Report Control Double-Sided TWR IE (RRCDT IE)는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 기동 장치(initiator)와 응답 장치(responder) 모두가 레인징을 수행할 수 있도록 정의된 IE이다.

도 29를 참조하면, RRCDT(0)이 포함된 프레임은, DS-TWR를 시작하고, 시작 측이 제1 응답 시간, 제2 전송-수신 왕복시간 및 레인징 결과를 요청하지 않는다는 것을 나타낸다. (This frame is initiating DS-TWR and indicates that the initiating end does not require 1^st reply time, 2^nd TX-to-RX round-trip time and the ranging result.)

RRCDT(1)이 포함된 프레임은, DS-TWR을 시작하고, 시작 측이 제1 응답시간, 교환 종료시 제2 전송-수신 왕복시간을 요청한다는 것을 나타낸다. (This frame is initiating DS-TWR and indicates that initiating end requires 1^st reply time and 2^nd TX-to-RX round-trip time at the end of exchange.)

RRCDT(2)이 포함된 프레임은, DS-TWR을 시작하고, 시작 측이 교환 종료시 레인징 결과를 요청한다는 것을 나타낸다. (This frame is initiating DS-TWR and indicates that initiating end requires ranging result at the end of exchange.)

RRCDT(3)이 포함된 프레임은, DS-TWR를 지속하고, 수신 측이 제2 송신-수신 왕복시간 측정을 요청한다는 것을 나타낸다. (This frame is continuing the DS-TWR and indicates the responding end requests for the 2nd TX-to-RX round-trip measurement.)

도 30a 내지 도 30c는 802.15.8에 정의되어 있는 Ranging관련 IE의 multicast/broadcast ranging을 위한 수정정보를 개략적으로 도시한 도면이다.

기존의 802.15.8 규격에는 시간 정보만 존재하였다. 한 프레임에서 여러 개의 타임스탬프(timestamp) 관련 IE가 사용될 경우 (즉, 응답 장치(responder)가 여러 개 존재하는 경우), 각각의 타임스탬프(timestamp) 정보를 수신하기 위해, 해당하는 응답 장치(responder)의 MAC address/device ID가 필요하다.

따라서, 본 개시의 실시 예에 따르면, 기존의 정의에 MAC address를 고려하는 필드(field)가 추가될 수 있다. MAC address가 0/6/8인 경우는 각각 MAC address를 사용하지 않는 경우, IEEE registration authority에 따라 48-bit Extended Unique Identifier (EUI-48), 64-bit extended universal identifier (EUI-64)를 나타낸다.

도 30a는 Ranging Reply Time Instantaneous IE와 Ranging Reply Time Deferred IE의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

Ranging Reply Time Instantaneous IE는 소스 주소(source address) 별로 최근 수신한 레인징 프레임(raging frame) (RFRAME)의 수신 시간과 현재 보내고자 하는 RFRAME의 전송 시간의 차이 (Reply time)다.

Ranging Reply Time Deferred IE는 소스 주소(source address) 별로 최근 수신한 raging frame (RFRAME)의 수신 시간과 최근에 송신한 RFRAME의 전송 시간의 차이(Reply time)이다.

도 30a에 도시된 바와 같이, RX to TX Reply Time는 4개의 Octets으로 구성될 수 있다. MAC Address는 0개, 6개 또는 8개의 Octets으로 구성될 수 있다.

도 30b는 Ranging Round Trip Measurement IE의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

Ranging Round Trip Measurement IE는 DS-TWR 사용 시, 왕복(round trip)을 시작(initiating) 하는 RFRAME의 송신 시간과 이를 수신한 소스 주소(source address) 별 RFRAME의 시간의 차이(Round-trip time)다.

도 30b에 도시된 바와 같이, TX to RX round trip time은 4개의 Octets으로 구성될 수 있다. MAC Address는 0개, 6개 또는 8개의 Octets으로 구성될 수 있다.

도 30c는 Ranging Time-of-flight IE의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

Ranging Time-of-flight IE는 SS-TWR과 DS-TWR의 레인징(ranging) 결과 값을 나타낸다.

도 30c에 도시된 바와 같이, Time of flight은 4개의 Octets으로 구성될 수 있다. MAC Address는 0개, 6개 또는 8개의 Octets으로 구성될 수 있다.

도 31은 본 개시의 실시 예에 따른 RTRST IE의 콘텐트 필드 포맷(content field format)을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 31에 도시된 바와 같이, 송신-수신 왕복시간(Tx-to-Rx round-trip time)은 4개의 Octets으로 구성될 수 있다. Mac Address는 0개, 6개 또는 8개의 Octets으로 구성될 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따르면, SS-TWR 경우의 송신-수신 왕복 시간(TX-to-RX round-trip time) 정보와 DS-TWR의 제1 응답 시간(1st reply time), 제2 송신-수신 왕복 시간(2nd TX-to-RX round-trip time) 정보를 레인징(ranging) 후에 보고(reporting)하기 위해, Ranging Time Report Single-sided TWR IE (RTRST IE)와 Ranging Time Report Double-sided TWR IE (RTRDT IE)가 정의된다.

본 개시의 실시 예에 따르면, Ranging Time Report Single-sided TWR IE (RTRST IE)는 SS-TWR 동작의 경우, RRCST(1) IE이 사용될 때, 기동 장치(initiator)의 송신-수신 왕복 시간(Tx-to-RX round-trip time)을 응답 장치(responder)에게 보고(reporting)할 때 사용될 수 있다. RTRST가, 한 프레임 안에서 RTRST IE가 고려하는 응답 장치(responder)가 아닌 다른 응답 장치(responder)를 위한 타임스탬프(timestamp) 관련 IE와 함께 쓰일 수 있다. (multicast/broadcast ranging SS-TWR 경우), 이 때, RTRST IE의 콘텐트 필드(content field)는 송신-수신 왕복시간(Tx-to-RX round-trip time)을 요청한 응답 장치(responder)의 Device ID (MAC address)를 포함한다.

본 개시의 실시 예에 따르면, MAC address가 0/6/8인 경우는 각각, MAC address를 사용하지 않는 경우, IEEE registration authority에 따라 48-bit Extended Unique Identifier (EUI-48), 64-bit extended universal identifier (EUI-64)를 나타낸다.

도 32a 내지 도 32c는 본 개시의 실시 예에 따른 SS-TWR에서 RTRST IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 32a 내지 도 32c의 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)는, 도 31을 참고하여 설명한 RTRST IE를 기초로 동작이 수행될 수 있다.

도 32a는 RRCST(0)를 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder) 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 32a를 참조하면, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

응답 장치(responder)는 기동 장치(initiator)에게 RRCST(0)를 포함하는 Response 메시지를 송신할 수 있다.

도 32b는 RRCST(1) 및 RTRST IE를 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder) 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 32b를 참조하면, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

응답 장치(responder)는 기동 장치(initiator)에게 RRCST(1)을 포함하는 Response 메시지를 송신할 수 있다.

기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 RTRST IE를 포함하는 데이터 메시지를 송신할 수 있다.

도 32c는 RRCST(2)를 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder) 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 32c를 참조하면, 기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

응답 장치(Responder)는 기동 장치(initiator)에게 RRCST(2)를 포함하는 Response 메시지를 송신할 수 있다.

기동 장치(initiator)는 응답 장치(responder)에게 레인징 결과(Time of Flight)를 송신할 수 있다.

도 33은 본 개시의 실시 예에 따른 RTRDT IE의 콘텐트 필드 포맷(content field format)을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 33에 도시된 바와 같이, 수신-송신 왕복시간(Rx-to-Tx round-trip time)은 4개의 Octets으로 구성될 수 있다. 송신-수신 왕복시간(Tx-to-Rx round-trip time)은 4개의 Octets으로 구성될 수 있다. RTRDT는, 한 프레임 안에서 RTRDT IE가 고려하는 응답 장치(initiator)가 아닌 다른 응답 장치(initiator)를 위한 타임스탬프(timestamp) 관련 IE와 함께 쓰일 수 있다. (many-to-many ranging DS-TWR 경우), 이 때, RTRDT IE의 콘텐트 필드(content field)는 송신-수신 왕복시간(Tx-to-RX round-trip time)을 요청한 응답 장치(initiator)의 Device ID (MAC address)를 포함한다.

본 개시의 실시 예에 따르면, MAC address가 0/6/8인 경우는 각각, MAC address를 사용하지 않는 경우, IEEE registration authority에 따라 48-bit Extended Unique Identifier (EUI-48)가 사용되는 경우, IEEE registration authority에 따라 64-bit extended universal identifier (EUI-64)가 사용되는 경우를 나타낸다.

DS-TWR 동작이 수행될 경우, Ranging Time Report Double-sided TWR IE (RTRDT IE)는, RRCDT(1) IE이 사용될 때, 응답 장치(responder)의 수신-송신 왕복시간(Rx-to-Tx round-trip time)과 송신-수신 왕복시간(Tx-to-Rx round-trip time)을 기동 장치(initiator)에게 보고(reporting)할 때 사용될 수 있다.

도 34a 내지 도 34c는 본 개시의 실시 예에 따른 DS-TWR에서 RTRDT IE를 활용한 레인징 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 34a 내지 도 34c의 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)는, 도 33을 참고하여 설명한 RTRDT IE를 기초로 동작이 수행될 수 있다.

도 34a는 RRCDT(0) 및 RRCST(3)을 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)의 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 34a를 참조하면, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 RRCDT(0)를 포함한 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 RRCDT(3)을 포함한 Response 메시지를 송신할 수 있다.

기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 2^nd Poll 메시지를 송신할 수 있다. 2^nd Poll 메시지는 수신-송신 응답시간(RX-to-TX reply time) 및 송신-수신 왕복시간(TX-to-RX round-trip time)을 포함할 수 있다.

도 34b는 RRCDT(1), RRCST(3) 및 RTRDT IE을 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)의 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 34b를 참조하면, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 RRCDT(1)를 포함한 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 RTRDT IE를 포함하는 데이터(data) 메시지를 송신할 수 있다.

도 34c는 RRCDT(2) 및 RRCST(3)을 통한 기동 장치(initiator)와 응답 장치(Responder)의 레인징 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 34c를 참조하면, 기동 장치(Initiator)는 응답 장치(Responder)에게 RRCDT(2)를 포함한 Poll 메시지를 송신할 수 있다.

응답 장치(Responder)는 기동 장치(Initiator)에게 데이터(data) 메시지를 송신할 수 있다. 데이터 메시지는 레인징 결과(Time-of-Flight)를 포함할 수 있다.

도 35는 본 개시의 실시 예들에 따른 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 35를 참조하면, 본 개시의 실시 예들에 따른 전자장치는 프로세서(3501), 송수신부(3502), 메모리(3503)을 포함할 수 있다. 프로세서(3501)는 하나 또는 복수의 프로세서일 수 있고, 송수신부(3502)는 하나 또는 복수의 송수신부일 수 있고, 메모리(3503)는 하나 또는 복수의 메모리일 수 있다.

본 개시에서 프로세서는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(3501)는, 전자장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(3501)는 상술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(3501)는 메모리(3503)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 그리고, 프로세서(3501)은 통신 규격에서 요구하는 프로토톨 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(3501)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함할 수 있고, 또는, 프로세서(3501)는 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 송수신부(3502)의 일부 및 프로세서(3501)는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(3501)는, 도 1 내지 도 14, 15a, 15b, 도 16, 도 17a, 도 17b, 도 18, 도 19, 도 20a, 도 20b, 도 21, 도 22a, 도 22b, 도 23, 도 24a, 도 24b, 도 25, 도 26a 내지 도 26c, 도 27, 도 28a 내지 도 28c, 도 29, 도 30a 내지 도 30c, 도 31, 도 32a 내지 도 32c, 도 33, 도 34a 내지 도 34c를 참조하여 설명된 전자장치의 동작들을 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 송수신부(3502)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(3502)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 송수신부(3502)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 송수신부(3502)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 또한, 송수신부(3502)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신할 수 있고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환할 수 있다. 예를 들어, 송수신부(3502)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 또한, 송수신부(3502)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 송수신부(3502)는 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어적인 측면에서, 송수신부(3502)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 송수신부(3502)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 송수신부(3502)는 제1 송수신부(미도시) 및 제2 송수신부(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 송수신부는 제1 통신을 지원할 수 있고 제2 송수신부는 제2 통신을 지원할 수 있다.

또는, 도 35에서는 하나의 송수신부(3502)만 도시되었으나, 제1 통신을 지원하는 제1 송수신부와 제2 통신을 지원하는 제2 송수신부는 각각 별개의 송수신부로 존재할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 메모리(3503)는 전자장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(3503)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 메모리(3503)는 프로세서(3501)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 메모리(3503)는 송수신부(3502)를 통해 송수신되는 정보 및 프로세서(3501)를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(3501)는, 메모리(3503)에 저장된 프로그램을 실행하여, 레인징 제어 메시지를 다른 전자장치에게 송신하고, 레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 다른 전자장치에게 송신하고, 레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 다른 전자장치로부터 수신할 수 있다.

상기 레인징 제어 메시지는, 상기 레인징 제어 메시지(예를 들어, 제1레인징 제어 메시지)가 전송된 시점부터, 상기 레인징 제어 메시지(예를 들어, 제1레인징 제어 메시지)와 다른 레인징 제어 메시지(예를 들어, 제2레인징 제어 메시지)가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함할 수 있다.

상기 레인징 제어 메시지는, 상기 레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 상기 레인징 제어 메시지와 다른 레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간, 슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및 상기 시간구간에 대한 배수 값, 상기 슬롯길이에 대한 배수 값 및 상기 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함할 수 있다.

상기 레인징 제어 메시지는, 유니캐스트(Unicast), 브로드캐스트(Broadcast), 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및 단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함할 수 있다.

상기 제4 정보를 통해 결정된 캐스트 모드가 브로드캐스트이고, 상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 프로세서는, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의, 시간구간정보인 제6 정보(RRTI IE)를 수신할 수 있다.

상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF) 중 적어도 하나에 대한 상기 전자장치의 전송여부를 결정하는 제7 정보(RCST IE)를 포함할 수 있다.

상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드일 때, 상기 레인징 응답 메시지는, 상기 다른 전자장치가 상기 전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 다른 전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 전자장치에게 전송한 시점까지의 시간구간정보(RRTI IE), 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM IE) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF IE) 중 적어도 하나에 대한 상기 다른 전자장치의 전송여부를 결정하는 제8 정보(RCDT IE)를 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을 상기 다른 전자장치에게 보고할 수 있다.

상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자장치부터 상기 다른 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받고, 상기 다른 전자장치부터 상기 전자장치까지의 왕복시간을, 상기 다른 전자장치로부터 보고받을 수 있다.

상기 레인징 제어 메시지는, 상기 레인징 시작 메시지를 송신할 주체를, 상기 전자장치 및 상기 다른 전자장치 중 적어도 하나로 결정하는 제9 정보를 포함할 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함할 수 있다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

한편, 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 개시에서 개시된 블록도들은 본 개시의 원리들을 구현하기 위한 회로를 개념적으로 표현한 형태라고 당업자에게 해석될 수 있을 것이다. 유사하게, 임의의 흐름 차트, 흐름도, 상태 전이도, 의사코드 등은 컴퓨터 판독가능 매체에서 실질적으로 표현되어, 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되든지 아니든지 간에 이러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 다양한 프로세스를 나타낸다는 것이 당업자에게 인식될 것이다. 따라서, 상술한 본 개시의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어와 관련되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 이런 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서에 의해 제공될 수 있다. 또한, 용어 "프로세서" 또는 "제어부"의 명시적 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 지칭하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 제한 없이, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 저장장치를 묵시적으로 포함할 수 있다.

본 명세서의 청구항들에서, 특정 기능을 수행하기 위한 수단으로서 표현된 요소는 특정 기능을 수행하는 임의의 방식을 포괄하고, 이러한 요소는 특정 기능을 수행하는 회로 요소들의 조합, 또는 특정 기능을 수행하기 위한 소프트웨어를 수행하기 위해 적합한 회로와 결합된, 펌웨어, 마이크로코드 등을 포함하는 임의의 형태의 소프트웨어를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 본 개시의 원리들의 '일 실시예'와 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 개시의 원리의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형례들은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 'A와 B 중 적어도 하나'의 경우에서 '~중 적어도 하나'의 표현은, 첫 번째 옵션 (A)의 선택만, 또는 두 번째 열거된 옵션 (B)의 선택만, 또는 양쪽 옵션들 (A와 B)의 선택을 포괄하기 위해 사용된다. 추가적인 예로 'A, B, 및 C 중 적어도 하나'의 경우는, 첫 번째 열거된 옵션 (A)의 선택만, 또는 두 번째 열거된 옵션 (B)의 선택만, 또는 세 번째 열거된 옵션 (C)의 선택만, 또는 첫 번째와 두 번째 열거된 옵션들 (A와 B)의 선택만, 또는 두 번째와 세 번째 열거된 옵션 (B와 C)의 선택만, 또는 모든 3개의 옵션들의 선택(A와 B와 C)이 포괄할 수 있다. 더 많은 항목들이 열거되는 경우에도 당업자에게 명백하게 확장 해석될 수 있다.

이제까지 본 개시에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다.

본 명세서를 통해 개시된 모든 실시예들과 조건부 예시들은, 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 개시의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 개시가 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 UWB(Ultra Wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 제1전자장치의 동작 방법에 있어서,
제1레인징 제어 메시지를 제2전자장치에게 송신하는 단계;
상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 제2전자장치에게 송신하는 단계; 및
상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 제2전자장치로부터 수신하는 단계를 포함하는,
방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
상기 제1레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 상기 제1레인징 제어 메시지와 다른 제2레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함하는,
방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및
시간구간에 대한 배수 값, 상기 슬롯길이에 대한 배수 값 및 상기 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함하는,
방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
유니캐스트(Unicast) 모드, 브로드캐스트(Broadcast) 모드, 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 모드, 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 모드 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및
단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함하는,
방법.
제4 항에 있어서,
상기 제4 정보를 통해 결정된 캐스트 모드가 상기 브로드캐스트 모드이고,
상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때,
상기 제2전자장치가 상기 제1전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 제2전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 제1전자장치에게 전송한 시점까지의, 시간구간정보인 제6 정보(RRTI IE)를 수신하는 단계를 더 포함하는,
방법.
제4 항에 있어서,
상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 단면-앙방향 레인징(SS-TWR) 모드일 때,
상기 레인징 응답 메시지는,
상기 제1전자장치부터 상기 제2전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM) 및 레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF) 중 적어도 하나에 대한 상기 제1전자장치의 전송여부를 결정하는 제7 정보(RCST IE)를 포함하는,
방법.
제4 항에 있어서,
상기 제5 정보를 통해 결정된 레인징 동작모드가 상기 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드일 때,
상기 레인징 응답 메시지는,
상기 제2전자장치가 상기 제1전자장치로부터 상기 레인징 시작 메시지를 수신한 시점부터, 상기 제2전자장치가 상기 레인징 응답 메시지를 상기 제1전자장치에게 전송한 시점까지의 시간구간정보(RRTI IE),
상기 제1전자장치부터 상기 제2전자장치까지의 왕복시간(TX-to-RX round-trip time, RRTM IE) 및
레인징 동작결과(Ranging Result, RTOF IE) 중 적어도 하나에 대한 상기 제2전자장치의 전송여부를 결정하는 제8 정보(RCDT IE)를 포함하는,
방법.
제6 항에 있어서,
상기 제1전자장치부터 상기 제2전자장치까지의 왕복시간을 상기 제2전자장치에게 보고하는 단계를 더 포함하는,
방법.
제7 항에 있어서,
상기 제1전자장치부터 상기 제2전자장치까지의 왕복시간을, 상기 제2전자장치로부터 보고받는 단계; 및
상기 제2전자장치부터 상기 제1전자장치까지의 왕복시간을, 상기 제2전자장치로부터 보고받는 단계를 더 포함하는,
방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
상기 레인징 시작 메시지를 송신할 주체를, 상기 제1전자장치 및 상기 제2전자장치 중 적어도 하나로 결정하는 제9 정보를 포함하는,
방법.
무선 통신 시스템에서 UWB(Ultra Wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 제1전자장치에 있어서,
적어도 하나의 송수신부;
프로그램을 저장하는 적어도 하나의 메모리; 및
상기 프로그램을 실행함으로써,
제1레인징 제어 메시지를 제2전자장치에게 송신하고,
상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 제2전자장치에게 송신하고,
상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 제2전자장치로부터 수신하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는,
전자장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
상기 제1레인징 제어 메시지가 전송된 시점부터, 상기 제1레인징 제어 메시지와 다른 제2레인징 제어 메시지가 전송되기까지의 시간구간(time interval)을 결정하는 제1 정보를 포함하는,
전자장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
슬롯길이 및 라운드길이 중 어느 하나를 결정하는 제2 정보; 및
시간구간에 대한 배수 값, 상기 슬롯길이에 대한 배수 값 및 상기 라운드길이에 대한 배수 값 중 어느 하나를 결정하는 제3 정보를 포함하는,
전자장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1레인징 제어 메시지는,
유니캐스트(Unicast) 모드, 브로드캐스트(Broadcast) 모드, 멀티캐스트-경쟁(Multicast-Contention) 모드 및 멀티캐스트-스케줄(Multicast-Scheduled) 모드 중 어느 하나의 캐스트 모드를 결정하는 제4 정보; 및
단면-양방향 레인징(SS-TWR) 모드 및 양면-양방향 레인징(DS-TWR) 모드 중 어느 하나의 레인징 동작모드를 결정하는 제5 정보를 포함하는,
전자장치.
제1전자 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행가능하고, 무선 통신 시스템에서 UWB(Ultra Wideband)를 통해 데이터를 송수신하는 동작 방법을 상기 적어도 하나의 프로세서가 수행하도록하는, 명령어들을 기록한 컴퓨터로 판독가능 비일시적 기록 매체에 있어서,
상기 동작 방법은,
제1레인징 제어 메시지를 제2전자장치에게 송신하는 단계;
상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 시작 메시지를 상기 제2전자장치에게 송신하는 단계; 및
상기 제1레인징 제어 메시지에 기초한 레인징 응답 메시지를 상기 제2전자장치로부터 수신하는 단계를 포함하는, 기록 매체.