KR20210102273A - Uwb(울트라 와이드 밴드)를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법 - Google Patents

Uwb(울트라 와이드 밴드)를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 디바이스들과 안정적으로 유연하게 레인징을 수행할 수 있는 방법이 제안된다.
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 디바이스의 동작 방법은, 제2 디바이스에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송하는 단계; 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제2 디바이스와 레인징을 수행하는 단계; 상기 제2 디바이스로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

UWB(울트라 와이드 밴드)를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법
본 개시는 UWB 통신 방식을 이용하여 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법에 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, 사물 인터넷) 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 위해서는, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구된다. 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.
무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 예를 들어, 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 있어서, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하는 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. UWB는, 무선 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 기술이다.
복수의 디바이스들과 안정적으로 유연하게 레인징을 수행하기 위한 프로토콜이 요구된다.
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 디바이스의 동작 방법은, 제2 디바이스에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송하는 단계; 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제2 디바이스와 레인징을 수행하는 단계; 상기 제2 디바이스로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 디바이스의 동작 방법은, 제1 디바이스로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신하는 단계; 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제1 디바이스와 레인징을 수행하는 단계; 상기 제1 디바이스에게 변경 요청 정보를 전송하는 단계; 상기 변경 요청 정보에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터에 기초하여, 제2 레인징 제어 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 디바이스는, 통신부; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제1 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제2 디바이스에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송하고, 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제2 디바이스와 레인징을 수행하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 제2 디바이스로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하고, 상기 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 디바이스는, 통신부; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제2 전자 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 디바이스로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신하고, 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제1 디바이스와 레인징을 수행하고, 상기 제1 디바이스에게 변경 요청 정보를 전송하고, 상기 변경 요청 정보에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터에 기초하여, 제2 레인징 제어 프레임을 수신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
도 1은 일반적인 D2D(Device-to-Device) 통신 절차를 설명하는 도면이다.
도 2는 복수의 전자 디바이스들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 UWB의 슈퍼 프레임의 구성을 도시한다.
도 4는 복수의 차량들과의 레인징의 필요성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 컨트롤러와 컨트롤리를 포함하는 UWB 레인징 시스템의 동작 방법을 도시한다.
도 6은 레인징 블록, 레인징 라운드, 및 레인징 슬롯을 도시한다.
도 7은 레인징 절차의 예시들을 도시하는 타이밍 다이어그램들을 도시한다.
도 8은 인터벌-기반 모드의 타임 다이어그램의 예를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 레인징 제어 정보 요소(Information Element, IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따른 레인징 모드 필드 값을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따른 레인징 인터벌 갱신 정보 요소(Ranging Interval Update IE, RIU IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 13은 일 실시예에 따른 레인징 수신 확인 정보 요소(Ranging Acknowledgement IE, RA IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 14는 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 단면 양방향 레인징(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR)의 메시지 순서도의 예시를 도시한다.
도 16은 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 메시지 순서도의 예시를 도시한다.
도 17은 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 메시지 순서도의 예시를 도시한다.
도 18은 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 메시지 순서도의 예시를 도시한다.
도 19는 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 메시지 순서도의 예시를 도시한다.
도 20은 일 실시예에 따른 컨트롤러의 블록도를 도시한다.
도 21은 일 실시예에 따른 컨트롤리의 블록도를 도시한다.
도 22는 일 실시예에 따른 전자 디바이스의 구체적인 블록도를 도시한다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 컨트롤러(100)는, 통신부; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 컨트롤러(100)의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 컨트롤리(200)에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송하고, 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 컨트롤리(200)와 레인징을 수행하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 컨트롤리(200)로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하고, 상기 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 컨트롤리(200)는, 통신부; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제2 전자 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 컨트롤러(100)로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신하고, 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 컨트롤러(100)와 레인징을 수행하고, 상기 컨트롤러(100)에게 변경 요청을 전송하고, 상기 변경 요청 프레임에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 수신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
발명의 실시를 위한 형태
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 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 행해 질 수 있다. 기재된 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "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 나타내어 질 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.
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 나타내어 질 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 기간망(backbone network)에 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 네트워크 기술이 구현되는 무선 네트워크는 다수 개의 통신 전자 장치들로 이루어질 수 있다. 이 때 다수 개의 통신 전자 장치들은 단일 채널(channel)을 이용하여 액티브 구간(ACTIVE period)에서 통신을 수행한다. 즉 통신 전자 장치들은 액티브 구간에서, 패킷을 수집할 수 있고, 수집된 패킷을 전송할 수 있다.
UWB는 기저 대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역, 낮은 스펙트럼 밀도 및 짧은 펄스 폭(1~4 nsec)을 이용하는 단거리 고속 무선 통신 기술을 의미할 수 있다. UWB는 UWB 통신이 적용되는 대역 자체를 의미할 수도 있다. 이하에서는 전자 디바이스들간의 레인징 방법을 UWB 통신 방식에 기초하여 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과하고 실제로는 다양한 무선 통신 기술들이 이용될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따른 전자 디바이스는 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말을 포함할 수 있으며, 무선 또는 유선 통신방식을 이용하여 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는, 스마트 폰(smart phone), 이동 단말기, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿PC(tablet PC), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 냉장고, 프로젝터, 자동차, 스마트 카, 프린터 등을 포함할 수 있으며, 이러한 예에 제한되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 D2D(Device-to-Device) 통신 절차를 설명하는 도면이다.
D2D 통신이란 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 지리적으로 근접한 전자 디바이스들이 직접적으로 통신하는 방식을 말한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스들은 1:1, 1:다(多), 다(多):다(多)로 통신할 수 있다. 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 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 개시에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 전자 디바이스는 물론, 스마트 폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 전자 디바이스들 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
도 2는 복수의 전자 디바이스들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202)는, 장치 탐색 과정(203), 링크 생성 과정(204) 및 데이터 통신 과정(205)을 통해, 통신을 수행할 수 있다.
장치 탐색 과정(203)에서, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은, 자신의 주변에 있는 전자 디바이스들 중 D2D 통신이 가능한 다른 전자 디바이스들을 탐색할 수 있다. 이를 통해, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은 D2D 통신을 하기 위한 링크 생성 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스(201)는 제2 전자 디바이스(202)가 제1 전자 디바이스(201)를 탐색할 수 있도록 탐색 신호를 송신할 수 있다. 또한, 제1 전자 디바이스(201)는 제2 전자 디바이스(202)가 송신하는 탐색 신호를 수신하여 D2D 통신이 가능한 다른 전자 디바이스들이 D2D 통신 범위 내에 있음을 확인할 수 있다.
링크 생성 과정(204)에서, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은 장치 탐색 과정(203)에서 발견한 전자 디바이스들 중 데이터를 전송하고자 하는 전자 디바이스와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스(201)는 장치 탐색 과정(203)에서 발견된 제2 전자 디바이스(202)와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다.
데이터 통신 과정(205)에서, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은 링크 생성 과정(204)에서 링크를 생성한 장치들과 데이터를 서로 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스(201)는 링크 생성 과정(204)에서 생성된 링크를 통해 제2 전자 디바이스(202)와 데이터를 서로 송수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 상술한 D2D 통신에 기초한 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 관한 것으로서, 매체 접근 제어를 위해서는 전자 디바이스들 간의 거리가 측정될 필요가 있다. 이때, 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하기 위하여 UWB 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량 문의 개폐를 위해 스마트 폰에 저장된 디지털 키를 이용하는 경우, 차량은 다수의 UWB 통신 모듈들(예를 들어, 6개의 UWB 통신 모듈)을 활용해 스마트폰과 차량과의 거리를 각각 측정한 후, 측정 결과에 기초하여 스마트 폰의 위치를 추정할 수 있다. 차량과 스마트 폰은 멀티캐스트 레인징 또는 브로드캐스트 레인징을 이용할 수 있다.
종래에는 UWB 레인징을 위해서 고정 길이(예를 들어, 100ms)의 UWB 수퍼 프레임이 이용되었다. 도 3은 UWB의 슈퍼 프레임의 구성을 도시한다.
종래의 디바이스는, UWB 통신을 활성화 한 후, 동기 패킷을 일정 슈퍼프레임 수만큼 수신함으로써 동기화를 수행하였다.
도 3에 도시된 바와 같이 슈퍼프레임(301)은 동기 구간(synchronized period)(303), 경쟁전송 구간(Contention Access Period, CAP), 및 비경쟁전송 구간(Contention-Free Period, CFP)을 포함할 수 있다.
종래의 디바이스는, 슈퍼프레임(301)의 동기 구간(synchronized period)(303)에 비경쟁전송 구간(Contention-Free Period, CFP)(307)의 슬롯을 스케쥴링하고, 스케쥴링된 슬롯을 사용하였다. 안정적인 레인징을 위해 CFP 구간을 활용함에 있어서, CFP 구간의 길이가 고정되어 있으므로 하나의 슈퍼프레임당 적은 개수의 디바이스들만 수용 가능하였다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 차량 당 5개 이상의 UWB 통신 모듈들(411, 412, 413, 414, 415, 421, 422, 423, 424, 425)을 이용하는 차량들(410, 420)과 디바이스(401)가 레인징을 수행하는 경우, 종래의 디바이스는 하나의 슈퍼프레임 당 1~2개의 차량들만 수용 가능하였다.
또한, 종래에는, 예를 들어, 100ms 미만의 간격으로 제1 레인징을 수행하고 250ms 간격으로 레인징을 수행하는 것과 같이, 임의의 주기의 레인징을 구성하는 것이 불가능하였다.
따라서, 본 개시는 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, 복수의 디바이스들과의 레인징을 위한 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 제안한다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 디바이스는, 다른 디바이스와의 거리에 따라 동적 시간 간격으로 레인징을 수행하고, 다수의 다른 디바이스들과 안정적으로 레인징을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스(401)는 제1 차량(410) 및 제2 차량(420)과 멀티캐스트 레인징을 수행할 수 있다. 이 때, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스(401)가 제1 차량(410) 및 제2 차량(420) 중 적어도 하나에 접근함에 따라, 디바이스(401)는 동적 시간 간격으로 레인징을 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는, 레인징 제어 프레임을 이용하여 레인징을 수행할 수 있다. 레인징 제어와 관련된 두 가지 디바이스 타입들은 “컨트롤러(100)" 또는 "컨트롤리(200)”라고 지칭될 수 있다.
먼저, 컨트롤러(100)는, 레인징 제어 IE와 함께 레인징 제어 프레임을 전송하여 레인징 파라미터들을 정의하고 제어하는 디바이스로 정의될 수 있다. 레인징 제어 프레임은, 레인징 파라미터들을 설정하기 위해 이용된다.
컨트롤리(200)는, 컨트롤러(100)로부터 수신되는 레인징 파라미터들을 이용하는 디바이스로 정의될 수 있다. 컨트롤러(100)에 의해 적어도 하나 이상의 컨트롤리(200)가 관리될 수 있다. 디바이스의 역할(예를 들어, 컨트롤러의 역할 또는 컨트롤리의 역할)의 결정 및 레인징 파라미터들의 선택 방법은 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
또한, 레인징 제어를 위한 두 가지 디바이스 타입들은 “개시자(Initiator)" 또는 "응답자(Responder)”라고 지칭될 수 있다. 개시자는, 폴(poll)을 전송함으로써 레인징을 시작하는 디바이스이다. 응답자는, 개시자로부터 수신되는 폴에 응답하는 디바이스이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는 Ranging Initiator/Responder List(IRL) IE 또는 Ranging Scheduling(RS) IE를 사용하여 레인징에 참여하는 디바이스들, 및 디바이스 타입들을 결정할 수 있다. IRL IE 및 RS IE는 레인징 제어 프레임에 의해 운반될 수 있다. 스케줄링 기반 레인징의 경우, RS IE는 자원 관리 및 디바이스들의 역할들(즉, 개시자 또는 응답자의 역할)을 나타내기 위해 컨트롤러(100)에 의해 구성될 수 있다. IRL IE는, 경합 기반 레인징(contention-based ranging)에 있어서, RS IE를 사용하지 않을 때 디바이스들의 역할들을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
레인징 제어 IE의 스케줄 모드 필드는, 레인징 프레임이 경합을 이용하여 전송되는지 또는 스케줄을 이용하여 전송되는지 여부를 나타낸다. 이러한 IE들에 의해 특정되지 않는 디바이스는 레인징에 참여할 수 없다. 만약, 디바이스에 의한 폴 프레임의 전송이 요구되는 경우, 해당 디바이스의 디바이스 타입은 개시자로서 결정되고, 반면에 폴 프레임에 응답하는 디바이스는 응답자로서 결정될 수 있다.
경합-기반 멀티 캐스트/브로드 캐스트 레인징의 경우에, 컨트롤러(100)가 레인징에서의 유일한 개시자이고, 레인징 제어 프레임의 MAC 헤더 내의 대상 주소(destination address) 필드가 응답자를 지정하면, 컨트롤러는 IRL IE를 레인징 제어 프레임에 추가하지 않을 수 있다.
레인징 제어 프레임에는 IRL IE 또는 RS IE가 포함되므로, 컨트롤리(200)는 레인징 제어 프레임을 수신함으로써 폴을 보낼지 여부를 알 수 있다. IRL IE 또는 RS IE 내에서 컨트롤리(200)의 디바이스 타입이 개시자로 지정되는 경우, 컨트롤리(200)는 폴 프레임을 전송할 수 있다. 컨트롤러(100) 및 컨트롤리(200) 모두는 개시자 또는 응답자가 될 수 있다.
도 5는 레인징 제어 프레임을 이용한 단면 양방향 레인징(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR)의 예를 보여준다. SS-TWR은 본 개시에서 소개되는 다양한 레인징 방법들 중 하나이다.
만약, 도 5의 순서도(501)에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(100)가 폴 프레임을 전송하도록 컨트롤러(100)가 설정하는 경우, 컨트롤러(100)는 개시자가 되어 폴 프레임을 전송할 수 있다. 반면에, 도 5의 순서도(502)에 도시된 바와 같이, 컨트롤리(200)가 폴 프레임을 전송하도록 컨트롤러(100)가 설정하는 경우, 컨트롤리(200)는 개시자가 되어 폴 프레임을 전송할 수 있다.
또한, 레인징 제어 프레임은, 레인징 응답 타입을 가리키는 레인징 수신 확인(Ranging Acknowledgment) IE를 포함할 수 있다. 멀티 캐스트 / 브로드 캐스트 / M2M 레인징을 위해서 복수의 컨트롤리들이 이용될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스는, 레인징 블록 단위로 레인징을 수행할 수 있다.
레인징 블록은 레인징을 위한 가상 시간 프레임을 나타낸다. 레인징 블록은 여러 레인징 라운드들로 구성된다. 레인징 라운드는, UWB 네트워크의 레인징 디바이스들 간의 전체 레인징 이벤트가 완료되었음을 나타낸다. 레인징 라운드는 여러 레인징 슬롯들로 구성된다. 레인징 슬롯은 레인징 프레임의 전송을 위한 가상 시간 단위를 나타낸다. 레인징 블록, 레인징 라운드, 및 레인징 슬롯은 가상 시간 기반이므로, 시간 기반의 동기화가 필요하지 않다.
도 6은 레인징 블록 구조를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 레인징 블록(610)은, N 개의 레인징 라운드들(621, 622, 623, 624,625)로 구성될 수 있다. 레인징 라운드(621)는 M개의 레인징 슬롯들(631, 632, 633, 634)로 구성될 수 있다.
시간 단위(Time Unit, TU)는, PHY 단위의 최소 MAC 시간 단계로 정의된다. 레인징 슬롯 길이는, TU들의 정수 개수로 정의된다. 레인징 슬롯의 길이는 TU의 승수(multiplier)에 의해 조정될 수 있다. TU는 499.2MHz의 치핑 속도(chipping rate)의 역수의 정수 배인 250us로 고정된다. 레인징 라운드는 레인징 슬롯들의 정수 개수로 정의된다. 레인징 라운드의 길이는 레인징 슬롯의 승수에 의해 조정될 수 있다. 레인징 블록 길이는, MinimumBlockLength의 정수 배수로서 정의된다. 레인징 블록 길이는 Minimumblocklength의 승수에 의해 조정될 수 있다. MinimumBlockLength는 TU들의 정수 개수로 정의된다.
도 7은 레인징 절차의 예시들을 도시하는 타이밍 다이어그램들을 도시한다.
레인징 라운드에 있어서, 레인징 및 로컬라이제이션(Localization)을 위해서 OWR(One-Way Ranging), SS-TWR(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR) 또는 DS-TWR(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR) 등이 사용될 수 있다. OWR, SS-TWR 또는 DS-TWR을 위한 레인징 프레임이 레인징 라운드의 레인징 슬롯 내에 전송된다. 레인징 라운드는 레인징 제어 구간(Ranging Control Period, RCP), 하나 이상의 폴링 주기(Polling Periods, PP), 하나 이상의 레인징 응답 구간(Ranging Response Period, RRP) 및 레인징 인터벌 갱신 구간(Ranging Interval Update Period, RIUP)으로 구성된다.
RCP는 컨트롤러가 레인징 제어 프레임을 보내는 데 사용되는 기간이다. PP는 개시자(들)이 응답자(들)과 통신하기 위해 사용하는 기간이다. RRP는 응답자(들)이 개시자(들)과 통신하는 데 사용하는 기간이다. RIUP는 컨트롤러가 레인징 인터벌 갱신 프레임을 전송하는 데 사용하는 기간이다. 레인징 제어 IE 내의 Schedule Mode 필드 값이 0이면(즉, 경쟁-기반 모드인 경우), 각 기간들에 대한 시작 슬롯 인덱스 및 종료 슬롯 인덱스는 레인징 경쟁 구간(Contention Period) IE 내에 지정된다. 레인징 제어 IE의 Schedule Mode 필드 값이 1이면 (즉, 스케쥴-기반 모드인 경우), 슬롯 할당에 대한 정보는 RS IE 내에 지정된다.
레인징 제어 프레임은, 레인징 블록 내에서 첫 번째 활성화 레인징 라운드(들)이 시작될 때 전송된다. 레인징 블록의 다음 활성화 레인징 라운드(들) 내에서 레인징 제어 프레임을 전송할 지 여부는 선택 사항이다. 다음 활성화 레인징 라운드(들) 내에서 레인징 제어 프레임이 없는 경우, 디바이스들은 가장 최근의 레인징 제어 프레임의 레인징 구성을 따라야 한다.
활성화 레인징 라운드(들)의 종료 시점에 레인징 인터벌 갱신 프레임이 전송될 수 있다. 레인징 인터벌 갱신 프레임은 다음 활성화 레인징 라운드(들)의 업데이트된 시작 시간을 지정하기 위해 이용된다.
도 7에는 다섯 가지 레인징 절차 실시예들에 대한 타이밍 다이어그램이 도시된다.
레인징 제어 프레임이 멀티 캐스트 및 OWR을 설정하면 레인징 라운드가 첫 번째 시간 다이어그램(01)과 같이 동작 할 수 있다. 레인징 제어 프레임이 멀티 캐스트 및 SS-TWR을 설정하면 레인징 라운드는 두 번째 시간 다이어그램(02)과 같이 동작 할 수 있다. 레인징 제어 프레임이 멀티 캐스트 및 DS-TWR을 설정하면 레인징 라운드는 세 번째 시간 다이어그램(03)과 같이 동작 할 수 있다. 레인징 제어 프레임이 다(多) 대 다(多)(Many-to-many) 및 SS-TWR을 설정하면 레인징 라운드는 네 번째 시간 다이어그램(04)과 같이 동작 할 수 있다. 레인징 제어 프레임이 다 대 다(Many-to-many) 및 DS-TWR을 설정하면 레인징 라운드는 다섯 번째 시간 다이어그램(05)과 같이게 동작 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 액세스 제어를 위해서 두 가지 유형의 레인징 모드들(예를 들어, 인터벌-기반 모드, 블록 기반 모드)이 이용될 수 있다. 블록 기반 모드는 엄격한 시간 구조를 사용하지만 인터벌 모드는 그렇지 않다. 컨트롤러(100)는, 모드들 중 하나를 선택하고, 레인징 제어 IE의 시간 구조 식별자(indicator)를 사용하여 해당 모드를 특정할 수 있다.
일 실시예에 따른 인터벌-기반 모드는 3 개의 인터벌들(예를 들어, 블록 인터벌, 라운드 인터벌, 레인징 인터벌 갱신(Ranging Interval Update, RIU) 인터벌)을 사용할 수 있다. 인터벌들의 값들은 RIU IE 내에 지정될 수 있다.
블록 인터벌은, RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 디바이스에 대한 다음 레인징 블록의 시작 시간까지의 지속 시간(duration)을 지정하는 데 사용될 수 있다. 라운드 인터벌은 RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 디바이스에 대한 다음 레인징 제어 프레임의 시작 시간까지의 지속 시간을 지정하는 데 사용될 수 있다. RIU 인터벌은 RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 다음 RIU 메시지의 시작 시간까지의 지속 시간을 지정하는 데 사용될 수 있다. 이 때, 다음 RIU 메시지는 현재 레인징 블록을 벗어날 수 있다.
인터벌 모드에 있어서, 레인징 블록은 여러 레인징 라운드들을 포함한다. 인터벌 모드에서 활성화 레인징 라운드(들)은, 레인징 제어 프레임이 적용되는 레인징 라운드로서 정의될 수 있다. 레인징 제어 프레임은, 첫 번째 활성화 레인징 라운드(들)의 시작 시점에 전송된다. 레인징 제어 프레임은, 활성화 레인징 라운드(들)에 대한 모든 레인징 파리미터들을 설정한다. 활성화 레인징 라운드(들)의 수는, 레인징 제어 IE의 Number of Ranging Round 필드 내에 지정될 수 있다. 인터벌 모드에 있어서, 임의의 레인징 라운드 내에 전송된 각 레인징 제어 프레임은, Number of Ranging Round 필드 값을 사용하여 레인징 블록 내의 다음의 여러 활성화 레인징 라운드들에 적용될 수 있다(In the interval mode, each Ranging Control frame transmitted in a Ranging Round may cover the following multiple active ranging rounds in a Ranging Block by using the value of Number of Ranging Round). 활성화 레인징 라운드(들)의 레인징 파라미터들은 컨트롤러(100)에 의해 결정될 수 있다. 인터벌 모드에서 레인징 프레임들의 교환이 없는 비활성 레인징 라운드는, 레인징 블록 내에 포함되지 않는다.
컨트롤러(100)는, 모든 인터벌들을 결정하고, RIU IE를 운반하는 레인징 제어 프레임을 사용하여 컨트롤리(들)(200)에게 결정된 인터벌들을 전송한다. 레인징 블록 내의 첫 번째 활성화 레인징 라운드(들) 내에서 레인징 제어 프레임이 전송되므로, 컨트롤리(들)(200)은 레인징 제어 프레임을 수신함으로써 다음 활성화 레인징 라운드(들)의 시작 시간을 알 수 있다. 에너지 절약을 위해 라운드 인터벌 동안 레인징 장치가 휴면할 수 있다.
레인징 제어 프레임을 수신 한 후, 컨트롤리(200)에 대해서 현재 레인징 파라미터들 또는 현재 인터벌들이 변경될 필요가 있는 경우, 컨트롤리(200)는 레인징 변경 요청(Ranging Change Request, RCR) IE를 레인징 프레임에 추가하여 변경 요청을 전송할 수 있다. RCR IE는, 레인징 제어 IE와 함께, 레인징 인터벌 갱신 IE과 함께, 또는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE와 함께 전송될 수 있다. 컨트롤러(100)는, 레인징 제어 IE 내의 선호 레인징 파라미터들 및 레인징 인터벌 갱신 IE 내의 선호 인터벌들과 함께, 컨트롤리(200)로부터 변경 요청을 수신 할 수 있다.
컨트롤러(100)가 개시자 역할을 할 때, 모든 컨트롤리들(200)로부터 변경 요청을 수신할 수 있다. 컨트롤러(100)가 응답자 역할을 하는 경우, 개시자 역할을 하는 컨트롤리(200)로부터 변경 요청을 수신 할 수 있다. 응답자 역할을 하는 다른 컨트롤리들(200)로부터의 변경 요청을 수신하는 것은 본 개시의 범위 밖의 내용이므로 생략한다. 변경 요청을 수신한 후, 컨트롤러(100)는 요청을 수락할지 여부를 결정한다. 업데이트 된 인터벌들을 포함하는 RIU 프레임은 RIU 주기의 슬롯 내에 전송 될 수 있다. 업데이트 된 인터벌은, 업데이트 된 레인징 파라미터들 및 업데이트 된 인터벌들과 함께 RC 프레임의 시작 시간을 지정한다. 업데이트 된 레인징 파라미터들 및 업데이트 된 인터벌들을 포함하는 RC 프레임은 RC주기 내에 전송될 수 있다.
컨트롤러(100)에 대해 현재 레인징 파라미터 또는 현재 인터벌들을 변경해야 하는 경우, 업데이트 된 인터벌들을 포함하는 RIU 프레임은 RIU 주기의 슬롯 내에 전송 될 수 있다. 업데이트 된 인터벌은 업데이트 된 레인징 파라미터들 및 업데이트 된 인터벌들을 포함하는 RC 프레임의 시작 시간을 지정한다. 업데이트 된 레인징 파라미터들 및 업데이트 된 인터벌들을 포함하는 RC 프레임은 RC 주기 내에 전송된다.
RIU 프레임은 도 7에서와 같이 활성화 레인징 라운드(들)의 종료 시점에 전송 될 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, RIU 프레임은 레인징 블록 밖에서 전송 될 수 있다. 레인징 블록 밖에서 전송 된 RIU 프레임은 RIU IE를 포함한다. 레인징 블록 밖에서 전송 된 RIU 프레임은 블록 인터벌 및 라운드 인터벌 값을 업데이트한다. 또한, RIU IE 내의 Remaining Number of RIU Frames 필드 값은 0이 될 때까지 감소한다. Remaining Number of RIU Frames 필드 값이 0이면, RC 프레임 및 RIU IE의 값들이 업데이트되어 다음 RC 프레임에 포함될 때까지, 더 이상의 RIU 프레임이 기대되지 않는다는 것을 의미한다.
도 8은 인터벌-기반 모드의 타임 다이어그램의 예를 도시한다.
첫 번째 레인징 블록에는 3 개의 레인징 라운드들이 있다. 첫 번째 레인징 블록(807)의 Ranging Round 1 내에서, 컨트롤러(100)는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE가 포함 된 레인징 제어 프레임을 전송한다. 레인징 디바이스들은 레인징 제어 IE의 필드들의 값들을 사용하여 레인징 파라미터들을 설정할 수 있다. Ranging Round 1의 레인징 제어 IE 내에서 Number of Ranging Round 필드의 값은 1이다. 레인징 인터벌 갱신 IE의 필드들의 값들을 사용하여 인터벌들이 설정된다. 레인징 블록의 시작 시간과 레인징 제어 프레임의 시작 시간이 동일하므로 Ranging Round 1에 대한 블록 인터벌(804)과 라운드 인터벌(804)은 동일하다. Ranging Round 1의 RIU 프레임은 RIU 인터벌(805)로 전송된다. 모든 RIU 프레임마다 블록 인터벌 필드, 라운드 인터벌 필드, 및 Remaining Number of RIU Frame 필드의 값들은 업데이트되지만, RIU 인터벌은 고정될 수 있다.
Ranging Round 2는, Ranging Round 2 및 Ranging Round 3에 대한 레인징 제어 IE와 레인징 인터벌 갱신 IE를 포함하는 자체 레인징 제어 프레임(own ranging control frame)을 포함한다. Ranging Round 2의 레인징 제어 IE 내의 Number of Ranging Round 필드 값은 2이다. 레인징 블록(807)의 시작 시간 및 레인징 제어 프레임의 시작 시간이 다르므로, Ranging Round 2에 대한 블록 인터벌(811)과 라운드 인터벌(812)이 상이하다. Ranging Round 2 및 3을 위한 RIU 프레임은 RIU 인터벌(809)로 전송된다.
첫 번째 레인징 블록(807)의 레인징 제어 프레임들은, Multiplier for Minimum Block Length 필드 및 Minimum Block Length 필드에 대해서 동일한 값을 포함한다. 그러나 다른 파라미터들은 상이할 수 있다. 예를 들어, Ranging Round 1과 Ranging Round 2 사이에서 컨트롤리(들)은 상이할 수 있다. 또는, Ranging Round 2와 Ranging Round 3 사이에서 컨트롤리(들)은 동일할 수 있다. 일 예로서, 레인징 파라미터들은 상이한 기능들을 가지는 상이한 레인징 디바이스들을 지원하기 위하여 상이할 수 있다. 다른 예로서, Round 1과 Round 2 사이에서 컨트롤리(들)이 동일하더라도 레인징 파라미터들은 다를 수 있다. 컨트롤러는 모든 레인징 파라미터들 및 인터벌들을 결정한다. 레인징 파라미터들 및 인터벌들의 결정은 구현에 따라 달라질 수 있다.
두 번째 레인징 블록(808)에는 4 개의 레인징 라운드들이 포함된다. 컨트롤러(100)는, 두 번째 레인징 블록(808)을 시작하기 전에 추가적인 레인징 라운드를 고려함으로써 레인징 파라미터들 및 인터벌을 설정할 수 있다. 컨트롤러(100)는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE에 대해 업데이트 된 값들을 전송한다.
레인징 제어 IE에는 Multiplier for Minimum Block Length 필드와 Minimum Block Length 필드가 있다. 블록 길이는 Minimum Block Length에 Multiplier for Minimum Block Length를 곱한 값으로 정의된다. 레인징 제어 IE에는 Length of Ranging Round Length, Number of Ranging Rounds 및 Length of Ranging Slot에 대한 필드들이 있다. 레인징 디바이스가 레인징 제어 프레임을 성공적으로 수신하면, 필드들의 값들을 이용함으로써 레인징을 위한 블록 구조가 구성된다.
컨트롤리(200)가 레인징 제어 프레임을 수신하지 못하고 컨트롤리(200)가 인터벌들에 대한 데이터를 가지고 있지 않는 경우, 컨트롤리(200)는 레인징 제어 프레임을 수신하기 위해 채널을 계속 청취한다.
만약 컨트롤리(200)가 업데이트 된 인터벌들의 값을 이용하여 레인징 제어 프레임 또는 RIU 프레임을 수신하지 못하고 이전 레인징 제어 프레임에 의해 업데이트 된 이전 인터벌들에 대한 데이터를 가지고 있다면, 컨트롤리(200)는 이전 라운드 인터벌을 이용하여 깨어날 수 있다. 만약 업데이트 된 라운드 인터벌이 이전 라운드 인터벌보다 짧으면, 컨트롤러(100)는 업데이트 된 라운드 인터벌로 깨어난다. 컨트롤리(200)로부터 폴 또는 응답이 없으므로, 컨트롤러(100)는 컨트롤리(200)가 업데이트 된 라운드 인터벌을 수신하지 못하고 이전 라운드 인터벌로 깨어난다는 것을 알 수 있다. 만약 업데이트 된 라운드 인터벌이 이전 라운드 인터벌보다 길면, 컨트롤리(200)는 이전 라운드 인터벌로 깨어난다. 레인징 제어 프레임이 없는 경우, 컨트롤리(200)는 레인징 제어 프레임을 수신하기 위하여 채널을 계속 청취한다. 컨트롤러(100)가 업데이트 된 라운드 인터벌로 깨어 난 후, 컨트롤러(100)는 레인징 제어 프레임을 전송하고 컨트롤리(200)는 레인징 제어 프레임을 수신한다.
이하에서는, 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200) 각각의 동작 방법을 구체적으로 살펴본다. 두 전자 디바이스들 간에 레인징이 수행됨에 있어서, 두 전자 디바이스들 중 하나는 컨트롤러가 되고, 다른 하나는 컨트롤리가 될 수 있다. 따라서, 컨트롤러가 제1 전자 디바이스라고 지칭되고, 컨트롤리가 제2 전자 디바이스라고 지칭될 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 S910에서 일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)가 인터벌 모드로 레인징을 수행함에 있어서, 활성화 레인징 라운드는, 레인징 제어 프레임이 적용되는 레인징 라운드로서 정의될 수 있다. 레인징 제어 프레임은, 첫 번째 활성화 레인징 라운드의 시작 시점에 전송된다. 레인징 제어 프레임은, 활성화 레인징 라운드에 대한 모든 레인징 파리미터들을 설정한다.
일 실시예에 따른 제1 레인징 제어 프레임은, 레인징 파라미터들에 대한 정보 및 레인징 인터벌들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레인징 파라미터들에 대한 정보는, 레인징 제어 IE를 포함하고, 레인징 인터벌들에 대한 정보는, RIU IE를 포함할 수 있다. RC IE의 컨텐트 필드 형식과 관련하여서는, 추후 도 10을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. RIU IE의 컨텐트 필드 형식과 관련하여서는, 추후 도 12를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
예를 들어, 레인징 인터벌들에 대한 정보는, 블록 인터벌, 라운드 인터벌, RIU(Ranging Interval Update) 인터벌, 및 다음 레인징 제어 프레임의 전송까지 남은 RIU 프레임들의 개수 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제1 레인징 제어 프레임은, 최소 블록 길이에 대한 승수(Multiplier for Minimum Block Length), 최소 블록 길이(Minimum Block Length), 레인징 라운드 개수(Number of Ranging Rounds), 레인징 라운드 길이(Ranging Round Length), 및 레인징 슬롯 길이(Ranging Slot Length) 중 적어도 하나에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 제1 레인징 제어 프레임은, 제1 레인징 제어 프레임이 적용되는 레인징 라운드들의 개수를 더 포함할 수 있다.
단계 S920에서 일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 컨트롤리(200)와 레인징을 수행할 수 있다.
인터벌 모드에서, 레인징 블록은 여러 레인징 라운드들을 포함할 수 있다. 이 때, 활성화 레인징 라운드의 수는, 레인징 제어 프레임의 레인징 제어 IE의 Number of Ranging Round 필드 내에 지정될 수 있다.
인터벌 모드에 있어서, 임의의 레인징 라운드 내에 전송된 각 레인징 제어 프레임은, Number of Ranging Round 필드 값을 사용하여 레인징 블록 내의 다음의 여러 활성화 레인징 라운드들에 적용될 수 있다.
일 예로서, 일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)의 역할은, 레인징의 개시자일 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)에게 레인징을 시작하기 위한 폴(Poll) 프레임을 전송하고, 응답(Response) 프레임을 컨트롤리(200)로부터 수신할 수 있다.
다른 예로서, 일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)의 역할은, 레인징의 응답자일 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)로부터 레인징을 시작하기 위한 폴 프레임을 수신하고, 응답 프레임을 컨트롤리(200)에게 전송할 수 있다.
일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 각 레인징 라운드 동안 도 7에 예시된 절차에 따라 레인징을 수행할 수 있다.일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는, 레인징을 수행하는 동안, 변경 요청 정보를 포함하는 레인징 프레임을 컨트롤리(200)로부터 수신할 수 있다.
현재 레인징 파라미터들 또는 현재 인터벌들이 변경될 필요가 있는 경우, 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는 레인징 변경 요청(Ranging Change Request, RCR) IE를 레인징 프레임에 추가하여 변경 요청을 전송할 수 있다. RCR IE는, 레인징 제어 IE와 함께, 레인징 인터벌 갱신 IE과 함께, 또는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE와 함께 전송될 수 있다. 컨트롤러(100)는, 레인징 제어 IE 내의 선호 레인징 파라미터들 및 레인징 인터벌 갱신 IE 내의 선호 인터벌들과 함께, 컨트롤리(200)로부터 변경 요청을 수신 할 수 있다.
단계 S930에서 일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경할 수 있다. 단계 S940에서 일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송할 수 있다.
일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 변경 요청 정보에 포함되는 선호 파라미터에 대한 정보 및 선호 인터벌에 대한 정보 중 적어도 하나를 식별할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 선호 파라미터에 대한 정보 및 선호 인터벌에 대한 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경할 수 있다. 컨트롤러(100)는 변경된 레인징 파라미터에 대한 정보를 컨트롤리(200)에게 전송할 수 있다.
일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 레인징 라운드 내의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송하거나, 레인징 블록들 사이의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송하거나, 다음 레인징 라운드의 레인징 제어 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송할 수 있다.
일 예로서, 컨트롤러(100)는, 레인징 라운드 내의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)로부터 수신되는 변경 요청 정보에 기초하여 레인징 인터벌을 업데이트할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 레인징 라운드의 종료 시점에, 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 전송할 수 있다. 이 경우, 도 9의 단계 S920 및 S930은 하나의 레인징 라운드 내에서 수행될 수 있다. 또한, 이 경우, 단계 S940에서 제2 레인징 제어 프레임은, 업데이트된 레인징 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 전송될 수 있다.
다른 예로서, 컨트롤러(100)는, 레인징 블록들 사이의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)로부터 수신되는 변경 요청 정보에 기초하여 레인징 인터벌을 업데이트할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 현재 레인징 블록의 종료 시점과 다음 레인징 블록의 시작 시점 사이에, 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 전송할 수 있다. 이 경우, 단계 S940에서 제2 레인징 제어 프레임은, 업데이트된 레인징 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 전송될 수 있다.
또 다른 예로서, 컨트롤러(100)는, 다음 레인징 라운드의 레인징 제어 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)로부터 수신되는 변경 요청 정보에 기초하여 레인징 인터벌을 업데이트할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)로부터 수신되는 변경 요청을 다음 레인징 라운드에서 반영하여 레인징 제어 프레임을 통해 전송할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 레인징 제어 정보 요소(Information Element, IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(100)가 (유니캐스트 모드 인 경우) 컨트롤리(200)에게 또는 (멀티캐스트/ 브로드캐스트 모드 인 경우) 컨트롤리들(200)에게 레인징 구성 정보를 전송하기 위해, 레인징 제어 (RC) IE가 이용될 수 있다.
도 10의 RC IE의 Cast Mode는 전송 모드가 유니 캐스트(00)인지, 멀티 캐스트(01)인지, 브로드 캐스트(10)인지 또는 다 대 다(11)인지를 나타낸다.
Ranging Mode는 도 11에 도시된 바와 같이 다음 레인징 라운드(들) 내에서 이용되는 레인징 프레임 타입 및 레인징 방법을 나타낸다.
Schedule Mode는 다음 레인징 라운드들 내에서 이용되는 레인징이 경쟁-기반(0)인지 스케줄링-기반(1)인지를 나타낸다. Schedule Mode 필드 값이 0이면, Ranging Initiator/Responder List IE 및 Ranging Contention Period IE가 호출될 수 있다. Schedule Mode 필드 값이 1이면, Ranging Scheduling IE가 호출될 수 있다. Schedule Mode는 Cast mode가 00, 01 및 11 인 경우에 적용된다.
Deferred Mode는 다음 레인징 라운드들 내에서 지연 프레임(Deferred Frame)이 요구되지 않는지(0) 또는 요구 되는 지(1)를 나타낸다.
Time Structure Indicator는 다음 레인징 라운드들 내에서 사용되는 레인징이 Ranging Interval Update IE를 호출하는 인터벌-기반 모드(0)인지 또는 Ranging Interval Update IE, Ranging Round Start IE, Next Ranging Round IE 및 Ranging Block Update IE를 호출하는 블록-기반 모드(1)인지를 나타낸다.
Multiplier for Minimum Block Length는 레인징 블록의 길이를 계산하기 위한 Minimum Block에 대한 승수를 나타낸다.
Number of Ranging Rounds 는 인터벌-기반 모드에서 Ranging Control IE에 의해 관리되는 활성화 Ranging Rounds의 개수를 지정한다.
Minimum Block Length 는 레인징 블록의 최소 길이의 길이(length)(지속 기간(duration))를 지정한다.
Length of Ranging Slot 은 각 레인징 슬롯의 길이(length)(지속 기간(duration))을 지정한다.
도 12는 일 실시예에 따른 레인징 인터벌 갱신 정보 요소(Ranging Interval Update (RIU) IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다. RIU IE는 인터벌-기반 모드에서 레인징 인터벌을 업데이트하기 위해 이용된다.
Block Interval은, RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 디바이스에 대한 다음 레인징 블록의 시작 시간까지의 지속 시간을 지정한다. Block Interval에 대한 필드 값은 TU의 승수로 표현되므로, 시간 스케일의 블록 인터벌은 Block Interval에 대한 필드 값과 TU를 곱한 값이다.
Round Interval은 RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 디바이스에 대한 다음 RCF의 시작 시간까지의 지속 시간을 지정한다. 라운드 인터벌의 필드 값은 TU의 승수로 표현되므로, 시간 스케일의 라운드 인터벌은 Round Interval에 대한 필드 값과 TU를 곱한 값이다.
RIU Interval은, RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 다음 RIU 메시지의 시작 시간까지의 지속 시간을 지정하는 것으로, 다음 RIU 메시지는 현재 Ranging Block을 벗어난다. RIU Interval의 필드 값은 TU의 승수로 표현되므로, 시간 스케일의 RIU 인터벌은 RIU Interval에 대한 필드 값과 TU를 곱한 값이다.
Remaining Number of RIU Frames는 다음 레인징 제어 프레임까지 남은 RIU 프레임들의 수를 지정한다.
한편, 레인징 변경 요청 IE(RCR(Ranging Change Request) IE)는, 컨트롤러로부터 레인징 파라미터들의 변경을 요청하기 위한 레인징 교환의 일부로서 이용된다.
Ranging Change Request IE는, 인터벌-기반 모드에서, Ranging Control IE와 함께, Ranging Interval Update IE와 함께, 또는 Ranging Control IE 및 Ranging Interval Update IE와 함께 전송될 수 있다. Ranging Change Request IE는 블록 기반 모드에서 NNR (Next Ranging Round) IE 또는 Ranging Block Update IE와 함께 전송 될 수 있다. 컨트롤리(들)로부터의 선호 파라미터들 및 인터벌들이 RC IE 및 RIU IE 내에 포함되므로, RCR IE는 길이가 0인 컨텐트 필드를 갖는다.
도 13은 일 실시예에 따른 레인징 수신 확인 정보 요소(Ranging Acknowledgement IE, RA IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
RA IE는, 유니 캐스트 레인징에서 레인징 제어 프레임이 사용될 때, ACK RFRAME 사용 여부를 결정하기 위해 레인징 교환의 일부로 사용될 수 있다. ACK RFRAME Allowance 필드 값이 1 인 경우 ACK RFRAME은 유니 캐스트 레인징에 대해서 허용되고, 그렇지 않으면 ACK RFRAME는 허용되지 않는다.
도 14는 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 S1410에서 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는, 컨트롤러(100)로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신할 수 있다.
제1 레인징 제어 프레임은, 레인징 파라미터들에 대한 정보 및 레인징 인터벌들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레인징 파라미터들에 대한 정보는, 레인징 제어 IE를 포함하고, 레인징 인터벌들에 대한 정보는, RIU IE를 포함할 수 있다. RC IE의 컨텐트 필드 형식과 관련하여서는, 도 10을 참조하여 상술하였다. RIU IE의 컨텐트 필드 형식과 관련하여서는, 도 12를 참조하여 상술하였다. 중복되는 설명은 생략한다.
예를 들어, 레인징 인터벌들에 대한 정보는, 블록 인터벌, 라운드 인터벌, RIU(Ranging Interval Update) 인터벌, 및 다음 레인징 제어 프레임의 전송까지 남은 RIU 프레임들의 개수 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제1 레인징 제어 프레임은, 최소 블록 길이에 대한 승수(Multiplier for Minimum Block Length), 최소 블록 길이(Minimum Block Length), 레인징 라운드 개수(Number of Ranging Rounds), 레인징 라운드 길이(Ranging Round Length), 및 레인징 슬롯 길이(Ranging Slot Length) 중 적어도 하나에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 제1 레인징 제어 프레임은, 제1 레인징 제어 프레임이 적용되는 레인징 라운드들의 개수를 더 포함할 수 있다.
단계 S1420에서 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는, 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 컨트롤러(100)와 레인징을 수행할 수 있다.
인터벌 모드에서, 레인징 블록은 여러 레인징 라운드들을 포함할 수 있다. 이 때, 활성화 레인징 라운드의 수는, 레인징 제어 프레임의 레인징 제어 IE의 Number of Ranging Round 필드 내에 지정될 수 있다.
인터벌 모드에 있어서, 임의의 레인징 라운드 내에 전송된 각 레인징 제어 프레임은, Number of Ranging Round 필드 값을 사용하여 레인징 블록 내의 다음의 여러 활성화 레인징 라운드들에 적용될 수 있다.
일 예로서, 일 실 시예에 따른 컨트롤리(200)의 역할은, 레인징의 개시자일 수 있다. 이 경우, 컨트롤리(200)는, 컨트롤러(100)에게 레인징을 시작하기 위한 폴(Poll) 프레임을 전송하고, 응답(Response) 프레임을 컨트롤러(100)로부터 수신할 수 있다.
다른 예로서, 일 실 시예에 따른 컨트롤리(200)의 역할은, 레인징의 응답자일 수 있다. 이 경우, 컨트롤리(200)는, 컨트롤러(100)로부터 레인징을 시작하기 위한 폴 프레임을 수신하고, 응답 프레임을 컨트롤러(100)에게 전송할 수 있다.
일 실 시예에 따른 컨트롤러(100)는, 각 레인징 라운드 동안 도 7에 예시된 절차에 따라 레인징을 수행할 수 있다.
단계 S1430에서 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는, 컨트롤러(100)에게 변경 요청 정보를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는, 레인징을 수행하는 동안, 변경 요청 정보를 포함하는 레인징 프레임을 컨트롤러(100)에게 전송할 수 있다.
현재 레인징 파라미터들 또는 현재 인터벌들이 변경될 필요가 있는 경우, 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는 레인징 변경 요청(Ranging Change Request, RCR) IE를 레인징 프레임에 추가하여 변경 요청을 전송할 수 있다. RCR IE는, 레인징 제어 IE와 함께, 레인징 인터벌 갱신 IE과 함께, 또는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE와 함께 전송될 수 있다. 컨트롤리(100)는, 레인징 제어 IE 내의 선호 레인징 파라미터들 및 레인징 인터벌 갱신 IE 내의 선호 인터벌들과 함께, 컨트롤러(100)에게 변경 요청을 전송 할 수 있다.
단계 S1440에서 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는, 변경 요청 정보에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터에 기초하여, 제2 레인징 제어 프레임을 수신할 수 있다.
컨트롤러(100)는, 수신된 변경 요청 정보에 기초하여 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경할 수 있다. 컨트롤리(200)는 변경된 레인징 파라미터에 대한 정보를 컨트롤러(100)로부터 수신할 수 있다.
일 실 시예에 따른 컨트롤리(200)는, 레인징 라운드 내의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신하거나, 레인징 블록들 사이의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신하거나, 다음 레인징 라운드의 레인징 제어 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신할 수 있다.
일 예로서, 컨트롤리(200)는, 레인징 라운드 내의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신할 수 있다. 컨트롤리(200)는, 컨트롤러(100)와의 레인징 라운드의 종료 시점에, 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 수신할 수 있다. 이 경우, 단계 S1440에서 제2 레인징 제어 프레임은, 업데이트된 레인징 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 수신될 수 있다.
다른 예로서, 컨트롤리(200)는, 레인징 블록들 사이의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신할 수 있다. 컨트롤리(200)는, 현재 레인징 블록의 종료 시점과 다음 레인징 블록의 시작 시점 사이에, 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 수신할 수 있다. 이 경우, 단계 S1440에서 제2 레인징 제어 프레임은, 업데이트된 레인징 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 수신될 수 있다.
또 다른 예로서, 컨트롤리(200)는, 다음 레인징 라운드의 레인징 제어 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 단계 S1440에서 컨트롤리(200)는, 변경 요청 정보에 기초하여 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 다음 레인징 라운드에 수신할 수 있다.
이하에서는, 도 15 내지 도 19를 참조하여, 데이터 응답이 있는 멀티 캐스트/브로드 캐스트 레인징 절차에 대해 설명한다. 유니 캐스트 레인징 절차는, 응답자가 하나인 특수한 멀티 캐스트 사례로 간주될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 단면 양방향 레인징(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR)의 메시지 순서도의 예시를 도시한다.
멀티 캐스트/브로드 캐스트 SS-TWR의 경우, 레인징 교환은 개시자에 의해 시작되며, RRRT IE(Ranging Request Reply Time IE)를 포함하는 MAC 데이터는 첫 번째 레인징 프레임(즉, 폴 프레임)에 포함된다. 목적지 주소는, 브로드 캐스트 레인징 모드의 브로드 캐스트 주소이거나, 멀티 캐스트 레인징 모드의 디바이스 그룹의 멀티 캐스트 주소일 수 있다. 응답자는, 폴 메시지를 수신하면, 응답 타임 스탬프를 포함하는 RRTI IE(Ranging Reply Time Instantaneous IE) 및 SS-TWR control IE(즉, Ranging Report Control Single-sided TWR (RRCST) IE)를 포함하는 응답 프레임을 형성할 수 있다. 응답 프레임 내에 RRCST IE가 운반됨으로써, 개시자는 TX-to-RX round-trip time(RTRST) IE/ 레인징 결과 (Ranging Time-of-Flight(RTOF)) IE/AOA 추정을 다시 보낼 필요가 있는지 여부를 알 수 있다.
스케줄링에 기반한 멀티 캐스트 레인징의 경우 응답자는 할당된 가상 시간 슬롯들 내에 각각 응답 프레임들을 전송할 수 있다. 반면에, 경합에 기반한 멀티 캐스트/브로드 캐스트 레인징의 경우 응답자는 레인징 응답 기간 내에 가상 시간 슬롯들에 대해 경쟁할 수 있다. 개시자는, 레인징 응답 프레임들을 획득한 후, 다른 개시자-응답자 쌍들에 대해 각각 전파 시간을 계산하기 위한 전체 정보를 가질 수 있다.
도 15는 하나의 개시자(Initiator)와 N 개의 응답자들(즉, Responder-1, Responder-2,…, Responder-N) 간의 멀티 캐스트/ 브로드 캐스트 SS-TWR에 대한 메시지 순서도를 도시한다. 여기서 다른 응답자들로부터의 응답 프레임들은 순차적으로 전송되도록 스케줄링된다. (R)로 표시된 지점에서, 개시자는 해당 쌍의 레인징 결과를 계산하기에 충분한 정보를 갖는다. 상이한 응답자들마다 상이한 레인징 결과들을 요청할 수 있다. 예를 들어, 도 15에서 Responder-1은 TX-to-RX round-trip time을 요청(즉, RRCST IE의 값이 1)하고, Responder-N은 레인징 결과를 직접 요청(즉, RRCST IE의 값이 2) 할 수 있다. 마지막 poll 내에서 RTRST IE 및 RTOF IE는, 각각 Responder-1 및 Responder-N 전용인, 컨텐츠 필드 내의 디바이스 ID(즉, Mac 주소)로 구별될 수 있다.
한편, 도 16 내지 19는 일 실시예에 따른 멀티캐스트/브로드캐스트 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 메시지 순서도의 예시들을 도시한다.
멀티 캐스트/ 브로드 캐스트 DS-TWR의 경우, 레인징 프레임의 전송 횟수를 줄이기 위해서 3-방향(three-way) 레인징 방법이 고려될 수 있다. 레인징 교환은 개시자에 의해 시작되고, DS-TWR 제어 IE(즉, Ranging Report Control Double-sided TWR(RRCDT) IE)를 갖는 MAC 데이터는 첫 번째 폴(poll) 메시지에 포함되어 여러 응답자들에게 전송된다. 응답자는, 폴을 수신하면, 개시자의 두 번째 응답 시간을 요청하는 RRRT IE와 두 번째 round trip 측정을 요청하기 위해 값이 3 인 RRCDT IE를 포함하는 응답 프레임을 형성할 수 있다. 멀티 캐스트/ 브로드캐스트 SS-TWR과 유사하게, 서로 다른 응답자들의 응답 프레임들은 순차적으로 스케줄링 되거나, 레인징 응답 기간 내의 가상 시간 슬롯들에 대해 경쟁할 수 있다. 그리고, 개시자는, 각각 다른 응답자로의 RRTI 및 RRTM의 IE들을 통합하는, 최종 폴을 형성할 수 있다.
도 16은 하나의 개시자(Initiator)와 N 개의 응답자들(즉, Responder-1, Responder-2,…, Responder-N) 간의 멀티 캐스트/ 브로드 캐스트 DS-TWR에 대한 메시지 순서도를 도시한다. 여기서 다른 응답자들로부터의 응답 프레임들은 순차적으로 전송되도록 스케줄링 된다. (R)이라고 표시된 지점에서 응답자들은 각각 레인징 결과를 계산하기에 충분한 정보를 갖는다. 도 16에서 첫 번째 폴 메시지 내에서 RRCDT IE의 값이 0이므로, 응답자는, 레인징 결과를 개시자에게 다시 전송하지 않거나, 개시자의 레인징 결과 계산을 위한 관련된 타임 스탬프를 개시자에게 다시 전송하지 않는다.
도 17은 레인징 제어 IE 내에 지연 모드(deferred mode)가 설정될 때 멀티 캐스트/ 브로드 캐스트 DS-TWR에 대한 메시지 순서도를 도시한다. 지연 모드에서, 개시자는, 별도의 데이터 프레임들 내에 첫 번째 round time(Ranging Round Trip Measurement(RRTM) IE) 및 두 번째 reply time(Ranging Reply Time Deferred(RRTD) IE)을 응답자들에게 전송한다.
도 18에서 개시자는 RRCDT IE의 값을 1로 설정하여 레인징 결과를 요청한다. 따라서 응답자들은, 스케줄링 또는 경쟁에 기초하여 별도의 데이터 프레임들 내에 첫 번째 응답 시간과 두 번째 왕복 시간(RTRDT IE)을 각각 되돌려 보낸다.
도 19에서 개시자는 RRCDT IE의 값을 2로 설정하여 레인징 결과를 요청한다. 따라서 응답자들은, 스케줄링 또는 경쟁에 기초하여, 별도의 데이터 프레임들 내에 레인징 결과(RTOF IE)를 각각 되돌려 보낸다.
도 20은 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 컨트롤러(100)는, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone), 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, 인공 지능 스피커, 스피커, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 및 태블릿 PC 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(100)는, 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크를 통해 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다.
도 20를 참조하면, 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는, 통신부(110), 프로세서(120), 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 20에 도시된 구성 요소 모두보다 많은 구성 요소에 의해 컨트롤러(100)가 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 컨트롤러(100)는, 사용자 입력부(1100), 출력부(1200), 센싱부(1400), 및 A/V 입력부(1600) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.
도 20에서는 컨트롤러(100)가 하나의 프로세서를 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시 예는 이에 제한되지 않으며, 컨트롤러(100)는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 이하, 서술되는 프로세서(120)의 동작 및 기능들의 적어도 일부는 복수의 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 도 20에 도시된 컨트롤러(100)는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤러(100)의 동작 방법을 수행할 수 있으며, 도 4 내지 도 19에 대한 설명들이 적용될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(110)는, 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(110)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 셀룰러 통신, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 통신부(110)는 근거리 통신(short range communication) 을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 위에서 설명한 UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, 블루투스, NFC 외에 적외선 통신, MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 통신과 같은 다양한 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(110)는 컨트롤리(200)에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 레인징 제어 프레임은, 레인징 파라미터들에 대한 정보 및 레인징 인터벌들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레인징 파라미터들에 대한 정보는, 레인징 제어 IE를 포함하고, 레인징 인터벌들에 대한 정보는, RIU IE를 포함할 수 있다.
통신부(110)는, 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 컨트롤리(200)와 레인징을 수행할 수 있다. 인터벌 모드에서, 레인징 블록은 여러 레인징 라운드들을 포함할 수 있다. 이 때, 활성화 레인징 라운드의 수는, 레인징 제어 프레임의 레인징 제어 IE의 Number of Ranging Round 필드 내에 지정될 수 있다.
인터벌 모드에 있어서, 임의의 레인징 라운드 내에 전송된 각 레인징 제어 프레임은, Number of Ranging Round 필드 값을 사용하여 레인징 블록 내의 다음의 여러 활성화 레인징 라운드들에 적용될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 컨트롤러(100)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 UWB 레인징을 수행하기 위하여 컨트롤러(100)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 메모리(130)는, 프로세서(120)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 컨트롤러(100)로 입력되거나 컨트롤러(100)로부터 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다.
한편, 현재 레인징 파라미터들 또는 현재 인터벌들이 변경될 필요가 있는 경우, 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는 레인징 변경 요청(Ranging Change Request, RCR) IE를 레인징 프레임에 추가하여 변경 요청을 전송할 수 있다. RCR IE는, 레인징 제어 IE와 함께, 레인징 인터벌 갱신 IE과 함께, 또는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE와 함께 전송될 수 있다. 컨트롤러(100)의 통신부(110)는, 레인징 제어 IE 내의 선호 레인징 파라미터들 및 레인징 인터벌 갱신 IE 내의 선호 인터벌들과 함께, 컨트롤리(200)로부터 변경 요청을 수신 할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는 컨트롤리(200)로부터 수신된 변경 요청에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경할 수 있다. 프로세서(120)는 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하도록 통신부(110)를 제어할 수 있다.
일 실 시예에 따른 프로세서(120)는, 변경 요청 정보에 포함되는 선호 파라미터에 대한 정보 및 선호 인터벌에 대한 정보 중 적어도 하나를 식별할 수 있다. 일 실 시예에 따른 프로세서(120)는, 선호 파라미터에 대한 정보 및 선호 인터벌에 대한 정보 중 적어도 하나에 기초하여 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경할 수 있다. 통신부(110)는 변경된 레인징 파라미터에 대한 정보를 컨트롤리(200)에게 전송할 수 있다.
일 실 시예에 따른 통신부(110)는, 레인징 라운드 내의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송하거나, 레인징 블록들 사이의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송하거나, 다음 레인징 라운드의 레인징 제어 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 전송할 수 있다.
프로세서(120)가 레인징을 수행하고, 레인징 파라미터를 변경하는 구체적인 방법에 대해서는 도 4 내지 19에 대한 설명이 적용될 수 있고 중복되는 설명은 생략한다.
도 21은 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)의 블록도를 도시한다.
일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 컨트롤리(200)는, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone), 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, 인공 지능 스피커, 스피커, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 및 태블릿 PC 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤리(200)는, 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크를 통해 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다.
도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는, 통신부(210), 프로세서(220), 및 메모리(230)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 21에 도시된 구성 요소 모두보다 많은 구성 요소에 의해 컨트롤리(200)가 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 일부 실시 예에 따른 컨트롤리(200)는, 사용자 입력부(1100), 출력부(1200), 센싱부(1400), 및 A/V 입력부(1600) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.
도 21에서는 컨트롤리(200)가 하나의 프로세서를 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시 예는 이에 제한되지 않으며, 컨트롤리(200)는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 이하, 서술되는 프로세서(220)의 동작 및 기능들의 적어도 일부는 복수의 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 도 21에 도시된 컨트롤리(200)는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법을 수행할 수 있으며, 도 4 내지 도 19에 대한 설명들이 적용될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(210)는, 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(210)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 셀룰러 통신, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 통신부(210)는 근거리 통신(short range communication)을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(210)는 위에서 설명한 UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, 블루투스, NFC 외에 적외선 통신, MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 통신과 같은 다양한 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(210)는 컨트롤러(100)로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 레인징 제어 프레임은, 레인징 파라미터들에 대한 정보 및 레인징 인터벌들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레인징 파라미터들에 대한 정보는, 레인징 제어 IE를 포함하고, 레인징 인터벌들에 대한 정보는, RIU IE를 포함할 수 있다.
통신부(210)는, 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 제1 디바이스와 레인징을 수행하고, 제1 디바이스에게 변경 요청 정보를 전송할 수 있다. 인터벌 모드에서, 레인징 블록은 여러 레인징 라운드들을 포함할 수 있다. 이 때, 활성화 레인징 라운드의 수는, 레인징 제어 프레임의 레인징 제어 IE의 Number of Ranging Round 필드 내에 지정될 수 있다.
인터벌 모드에 있어서, 임의의 레인징 라운드 내에 전송된 각 레인징 제어 프레임은, Number of Ranging Round 필드 값을 사용하여 레인징 블록 내의 다음의 여러 활성화 레인징 라운드들에 적용될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(220)는 컨트롤리(200)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 UWB 레인징을 수행하기 위하여 컨트롤리(200)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 메모리(230)는, 프로세서(220)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 컨트롤리(200)로 입력되거나 컨트롤리(200)로부터 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다.
한편, 일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 현재 레인징 파라미터들 또는 현재 인터벌들이 변경될 필요가 있는 경우, 레인징 변경 요청(Ranging Change Request, RCR) IE를 레인징 프레임에 추가하여 변경 요청을 전송할 수 있다. RCR IE는, 레인징 제어 IE와 함께, 레인징 인터벌 갱신 IE과 함께, 또는 레인징 제어 IE 및 레인징 인터벌 갱신 IE와 함께 전송될 수 있다. 통신부(210)는, 레인징 제어 IE 내의 선호 레인징 파라미터들 및 레인징 인터벌 갱신 IE 내의 선호 인터벌들과 함께, 컨트롤러(100)에게 변경 요청을 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 변경 요청 정보에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터에 기초하여, 제2 레인징 제어 프레임을 수신하도록 통신부(21)를 제어할 수 있다.
컨트롤러(100)는, 수신된 변경 요청 정보에 기초하여 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경할 수 있다. 컨트롤리(200)는 변경된 레인징 파라미터에 대한 정보를 컨트롤러(100)로부터 수신할 수 있다.
일 실 시예에 따른 컨트롤리(200)는, 레인징 라운드 내의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신하거나, 레인징 블록들 사이의 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신하거나, 다음 레인징 라운드의 레인징 제어 프레임을 통해 갱신된 인터벌 정보를 수신할 수 있다.
프로세서(220)가 레인징을 수행하고, 변경 요청 정보를 전송하는 구체적인 방법에 대해서는 도 4 내지 도 19에 대한 설명이 적용될 수 있고 중복되는 설명은 생략한다.
도 22는 일 실시예에 따른 전자 디바이스의 구체적인 블록도를 도시한다.
도 22에 도시된 디바이스(1000)는 도 20에 도시된 컨트롤러(100) 및 도 21에 도시된 컨트롤리(200)와 동일한 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 22에 도시된 구성 요소 중 제어부(1300)는 도 20에 도시된 프로세서(120) 또는 도 21에 도시된 프로세서(220)와 동일할 수 있다. 도 22에 도시된 구성 요소 중 통신부(1500)는 도 20에 도시된 통신부(110) 또는 도 21에 도시된 통신부(210)과 동일할 수 있다. 도 22에 도시된 구성 요소 중 메모리(1700)는 도 20에 도시된 메모리(130) 또는 도 21에 도시된 메모리(230)와 동일할 수 있다.
도 22에 도시된 디바이스(1000)는, 상술한 컨트롤러(100) 또는 컨트롤리(200)의 동작 및 기능들을 모두 수행할 수 있다. 따라서, 이하에서는 지금까지 설명되지 않았던 디바이스(1000)의 구성 요소들에 대하여 설명하기로 한다.
도 22를 참조하면, 디바이스(1000)는 사용자 입력부(1100), 출력부(1200), 제어부(1300), 센싱부(1400), 통신부(1500), A/V 입력부(1600), 및 메모리(1700)를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(1100)는, 사용자가 디바이스(1000)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 사용자 입력부(1100)에는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 사용자 입력부(1100)는, 사용자에게 제공할 대화 정보를 생성하기 위하여 필요한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
출력부(1200)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 진동 신호를 출력할 수 있으며, 출력부(1200)는 디스플레이부(1210), 음향 출력부(1220), 및 진동 모터(1230)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 출력부(1200)는, 디바이스(1000)가 높은 감쇠 상황에 있음을 사용자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 출력부(1200)는, 정확한 레인징을 위해서 사용자의 주머니에 있는 디바이스(1000)를 밖으로 꺼내도록 유도 할 수 있다.
진동 모터(1230)는 진동 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 진동 모터(1230)는 오디오 데이터 또는 비디오 데이터(예컨대, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)의 출력에 대응하는 진동 신호를 출력할 수 있다.
센싱부(1400)는, 디바이스(1000)의 상태 또는 디바이스(1000) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(1300)로 전달할 수 있다.
센싱부(1400)는, 지자기 센서(Magnetic sensor)(1410), 가속도 센서(Acceleration sensor)(1420), 온/습도 센서(1430), 적외선 센서(1440), 자이로스코프 센서(1450), 위치 센서(예컨대, GPS)(1460), 기압 센서(1470), 근접 센서(1480), 및 RGB 센서(illuminance sensor)(1490) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 센싱부(1400)는, 디바이스(1000)의 움직임을 감지할 수 있다. 제어부(1300)는, 디바이스(1000)의 움직임이 감지되면 초기 연결 메시지의 전송 주기를 짧게 변경하고, 소정 시간 동안 디바이스(1000)의 움직임이 감지되지 않으면 초기 연결 메시지의 전송 주기를 길게 변경할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 당업자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
통신부(1500)는, 다른 디바이스와의 통신을 수행하기 위한 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1500)는, 근거리 통신부(1510), 이동 통신부(1520), 방송 수신부(1530)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(151)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이동 통신부(1520)는, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
방송 수신부(1530)는, 방송 채널을 통하여 외부로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 구현 예에 따라서 디바이스(1000)가 방송 수신부(1530)를 포함하지 않을 수도 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(1600)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, A/V 입력부(1600)에는 카메라(1610)와 마이크로폰(1620) 등이 포함될 수 있다. 카메라(1610)은 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서를 통해 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 얻을 수 있다. 이미지 센서를 통해 캡쳐된 이미지는 제어부(1300) 또는 별도의 이미지 처리부(미도시)를 통해 처리될 수 있다.
카메라(1610)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(1700)에 저장되거나 통신부(1500)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(1610)는 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크로폰(1620)은, 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 예를 들어, 마이크로폰(1620)은 외부 디바이스 또는 화자로부터 음향 신호를 수신할 수 있다. 마이크로폰(1620)는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생 되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘을 이용할 수 있다.
메모리(1700)는, 제어부(1300)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 디바이스(1000)로 입력되거나 디바이스(1000)로부터 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다.
메모리(1700)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램, SRAM, 롬, EEPROM, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
메모리(1700)에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류할 수 있는데, 예를 들어, UI 모듈(1710), 터치 스크린 모듈(1720), 알림 모듈(1730) 등으로 분류될 수 있다.
UI 모듈(1710)은, 애플리케이션 별로 디바이스(1000)와 연동되는 특화된 UI, GUI 등을 제공할 수 있다. 터치 스크린 모듈(1720)은 사용자의 터치 스크린 상의 터치 제스처를 감지하고, 터치 제스처에 관한 정보를 제어부(1300)로 전달할 수 있다. 일부 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈(1720)은 터치 코드를 인식하고 분석할 수 있다. 터치 스크린 모듈(1720)은 컨트롤러를 포함하는 별도의 하드웨어로 구성될 수도 있다.
알림 모듈(1730)은 디바이스(1000)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 발생할 수 있다. 디바이스(1000)에서 발생되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 일정 알림 등이 있다.
개시된 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.
컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시 예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 영상 전송 장치 및 영상 수신 장치를 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치 또는 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 단말(예로, 영상 전송 장치 또는 영상 수신 장치)로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 단말의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 단말과 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 단말 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 단말로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 단말 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 단말 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다. 구체적인 예로, 제3 장치는 영상 전송 장치 또는 영상 수신 장치를 원격 제어하여, 패킹 영상을 전송 하거나 수신하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 서버로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.

Claims (20)

  1. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 디바이스의 동작 방법에 있어서,
    제2 디바이스에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송하는 단계;
    상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제2 디바이스와 레인징을 수행하는 단계;
    상기 제2 디바이스로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하는 단계를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 제어 프레임은,
    레인징 파라미터들에 대한 정보(RC IE) 및 레인징 인터벌들에 대한 정보(RIU IE)를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 제어 프레임은,
    최소 블록 길이에 대한 승수(Multiplier for Minimum Block Length), 최소 블록 길이(Minimum Block Length), 레인징 라운드 개수(Number of Ranging Rounds), 레인징 라운드 길이(Ranging Round Length), 및 레인징 슬롯 길이(Ranging Slot Length) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 제어 프레임은,
    상기 제1 레인징 제어 프레임이 적용되는 레인징 라운드들의 개수를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 제어 프레임은,
    레인징 인터벌들에 대한 정보를 포함하고,
    상기 레인징 인터벌들에 대한 정보는, 블록 인터벌, 라운드 인터벌, RIU(Ranging Interval Update) 인터벌, 및 다음 레인징 제어 프레임의 전송까지 남은 RIU 프레임들의 개수 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 레인징을 수행하는 단계는,
    상기 제2 디바이스에게 레인징을 시작하기 위한 폴(Poll) 프레임을 전송하는 단계; 및
    응답(Response) 프레임을 상기 제2 디바이스로부터 수신하는 단계를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 레인징을 수행하는 단계는,
    상기 제2 디바이스로부터 레인징을 시작하기 위한 폴(Poll) 프레임을 수신하는 단계; 및
    응답(Response) 프레임을 상기 제2 디바이스에게 전송하는 단계를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 레인징을 수행하는 단계는,
    상기 제2 디바이스로부터 변경 요청 정보를 포함하는 레인징 프레임을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하는 단계는,
    상기 변경 요청 정보에 포함되는 선호 파라미터에 대한 정보 및 선호 인터벌에 대한 정보 중 적어도 하나를 식별하는 단계; 및
    상기 선호 파라미터에 대한 정보 및 선호 인터벌에 대한 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 레인징을 수행하는 단계는,
    상기 제2 디바이스로부터 변경 요청 정보를 포함하는 레인징 프레임을 수신하는 단계;
    상기 변경 요청 정보에 기초하여 레인징 인터벌을 업데이트하는 단계; 및
    레인징 라운드의 종료 시점에, 상기 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 전송하는 단계를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 디바이스로부터 수신되는 변경 요청에 기초하여 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 레인징 제어 프레임을 전송하는 단계는,
    상기 업데이트된 레인징 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 상기 제2 레인징 제어 프레임을 전송하는 단계를 포함하는, 제1 디바이스의 동작 방법.
  11. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 디바이스의 동작 방법에 있어서,
    제1 디바이스로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신하는 단계;
    상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제1 디바이스와 레인징을 수행하는 단계;
    상기 제1 디바이스에게 변경 요청 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 변경 요청 정보에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터에 기초하여, 제2 레인징 제어 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 제어 프레임은,
    레인징 파라미터들에 대한 정보(RC IE) 및 레인징 인터벌들에 대한 정보(RIU IE)를 포함하고,
    상기 레인징 파라미터들에 대한 정보는,
    최소 블록 길이에 대한 승수(Multiplier for Minimum Block Length), 최소 블록 길이(Minimum Block Length), 레인징 라운드 개수(Number of Ranging Rounds), 레인징 라운드 길이(Ranging Round Length), 및 레인징 슬롯 길이(Ranging Slot Length) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 제어 프레임은,
    레인징 인터벌들에 대한 정보를 포함하고,
    상기 레인징 인터벌들에 대한 정보는, 블록 인터벌, 라운드 인터벌, RIU(Ranging Interval Update) 인터벌, 및 다음 레인징 제어 프레임의 전송까지 남은 RIU 프레임들의 개수 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 레인징을 수행하는 단계는,
    상기 제1 디바이스에게 레인징을 시작하기 위한 폴(Poll) 프레임을 전송하는 단계; 및
    응답(Response) 프레임을 상기 제1 디바이스로부터 수신하는 단계를 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 레인징을 수행하는 단계는,
    상기 제1 디바이스로부터 레인징을 시작하기 위한 폴(Poll) 프레임을 수신하는 단계; 및
    응답(Response) 프레임을 상기 제1 디바이스에게 전송하는 단계를 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  16. 제11 항에 있어서,제1 디바이스
    상기 변경 요청은, 레인징 파라미터들에 대한 정보(RC IE) 및 레인징 인터벌들에 대한 정보(RIU IE) 중 적어도 하나와 함께 전송되는 것을 특징으로 하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  17. 제11 항에 있어서,제1 디바이스
    레인징 라운드의 종료 시점에, 상기 변경 요청 정보에 기초하여 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 디바이스에게 전송되는 변경 요청에 기초하여 업데이트된 레인징 인터벌에 대한 정보를 포함하는 프레임을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 레인징 제어 프레임을 수신하는 단계는,
    상기 업데이트된 레인징 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 상기 제2 레인징 제어 프레임을 수신하는 단계를 포함하는, 제2 디바이스의 동작 방법.
  19. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 디바이스에 있어서,
    통신부;
    메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제1 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제2 디바이스에게 제1 레인징 제어 프레임(Ranging Control(RC) Frame)을 전송하고, 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제2 디바이스와 레인징을 수행하도록 상기 통신부를 제어하고,
    상기 제2 디바이스로부터 수신된 변경 요청(Change Request)에 기초하여, 적어도 하나의 레인징 파라미터를 변경하고,
    상기 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터를 포함하는 제2 레인징 제어 프레임을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 제1 디바이스.
  20. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 디바이스에 있어서,
    통신부;
    메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제2 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 디바이스로부터 제1 레인징 제어 프레임을 수신하고, 상기 제1 레인징 제어 프레임에 기초하여 결정된 개수의 레인징 라운드 동안 상기 제1 디바이스와 레인징을 수행하고, 상기 제1 디바이스에게 변경 요청 정보를 전송하고, 상기 변경 요청 정보에 기초하여 변경된 적어도 하나의 레인징 파라미터에 기초하여, 제2 레인징 제어 프레임을 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 제2 디바이스.
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