KR20220012755A - 통신 수행 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다양한 실시 예들은 적어도 하나의 통신 모듈, 메모리, 및 상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리를 결정하도록 설정된 방법 및 장치에 관하여 개시한다. 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

통신 수행 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING COMMUNICATION}
본 발명의 다양한 실시예들은 통신 수행 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
디지털 기술의 발달과 함께 이동통신 단말기, PDA(personal digital assistant), 전자수첩, 스마트 폰, 태블릿 PC(personal computer), 또는 웨어러블 디바이스(wearable device)와 같은 다양한 유형의 전자 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한, 전자 장치는 기능 지지 및 증대를 위해, 전자 장치의 하드웨어적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분이 지속적으로 개량되고 있다.
한편, 전자 장치는 UWB(ultra wide band) 통신을 이용한 위치(또는 거리) 측위 동작에서 두 전자 장치들 간의 Two Way Ranging(이하, 'TWR' 이라 함) 방식으로 각 전자 장치의 위치를 측정하고 있다. TWR 방식은 SS-TWR(single side TWR) 방식 또는 DS-TWR(double side TWR) 방식을 포함할 수 있다. SS-TWR 방식은 전자 장치가 Ranging 폴(poll) 메시지(또는 Ranging 폴(poll) 데이터)를 외부 전자 장치(또는 상대 전자 장치)에게 전송하면, 외부 전자 장치는 Ranging Response 메시지를 전자 장치로 전송하여, 전자 장치가 외부 전자 장치로부터의 거리(또는 외부 전자 장치의 위치)를 확인하는 것이다. DS-TWR 방식은 외부 전자 장치에서 Ranging 폴 메시지를 전송하면, 전자 장치가 Ranging Response 메시지를 외부 전자 장치로 전송하고, 외부 전자 장치가 Ranging Final 메시지를 전자 장치로 전송함으로써, 외부 전자 장치는 전자 장치와의 거리를 확인할 수 있다.
UWB 통신이 활성화되면, 전자 장치는 실제 UWB ranging(예: Poll, Response, 또는 Final을 전송/수신하는 동작)을 시작하는 시간을 양쪽에서 정확하게 정할 수 없기 때문에, UWB Rx를 활성화하고 기다릴 수 있다. UWB Rx를 활성화하는 시간이 길수록 또는 외부 전자 장치가 많을수록, 전자 장치에서 불필요하게 낭비되는 소모 전류가 커질 수 있다. 외부 전자 장치는 전자 장치와 동일하게 전자 장치 또는 다른 외부 전자 장치로부터 UWB Response가 언제 들어올 지 알 수 없어, UWB Rx를 활성화하고 기다려야 하기 때문에, 소모 전류 이슈가 발생할 수 있다. 소모 전류를 줄이기 위하여, 전자 장치는 전체 거리 측정 사이클에서 정해진 시간 동안 메시지를 송, 수신하도록 제어할 수 있다. 다만, 외부 전자 장치로부터 수신되는 응답 시간이 길면 길수록, 전자 장치와 외부 전자 장치 간의 시간 오차가 발생하여 거리 측정의 정확도가 떨어질 수 있다.
다양한 실시예들에서는, 거리 측정 사이클과 폴 메시지 간의 시간 차이에 기반하여 시간 오차를 계산하고, 응답 시간에 시간 오차를 반영하여 전자 장치로 응답 메시지를 전송함으로써, 전자 장치에서 더욱 정확한 거리 측정이 가능하도록 하는 방법 및 장치에 관하여 개시할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 통신 모듈, 메모리, 및 상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리를 결정하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 통신 모듈, 메모리, 및 상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 수신하고, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 수신하고, 상기 제1 폴 메시지 또는 상기 제2 폴 메시지에 기반하여 시간 오차 및 응답 시간을 계산하고, 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 전자 장치의 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 메시지를 수신하는 동작, 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인지 여부를 판단하는 동작, 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인 경우, 시간 오차 및 응답 시간을 계산하는 동작, 및 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 폴 메시지를 전송한 적어도 하나의 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 보낼 때, 응답 시간에 시간 오차를 적용함으로써, 전자 장치와 외부 전자 장치 간의 거리 측정 오류를 줄일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 시간 오차가 적용된 응답 시간에 기반하여 외부 전자 장치와의 거리를 측정함으로써, 거리 측정 정확도를 높일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 거리 측정 사이클보다 작은 컨텐션 페이즈(contention phase)의 시간 동안 UWB 통신을 활성화함으로써, UWB 통신에 따른 소모 전류를 줄일 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 하드웨어 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 UWB 기능을 지원하는 전자 장치의 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 마스터 역할을 하는 전자 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5a는 다양한 실시예들에 따른 폴 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
도 5b는 다양한 실시예들에 따른 메시지의 표기 테이블을 도시한 도면이다.
도 6a는 다양한 실시예들에 따른 응답 시간의 오차 범위를 나타낸 그래프이다.
도 6b는 비교 예에 따른 응답 시간별 시간 오차 테이블을 도시한 도면이다.
도 6c는 다양한 실시예들에 따른 응답 시간별 시간 오차 테이블을 도시한 도면이다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 슬레이브 역할을 하는 전자 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 응답 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 복수의 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른 복수의 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13은 다양한 실시예들에 따른 복수의 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치(CPU, central processing unit) 또는 어플리케이션 프로세서(AP, application processor)) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치(GPU, graphic processing unit), 신경망 처리 장치(NPU, neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor), 센서 허브 프로세서(sensor hub processor), 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP, communication processor))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(inactive)(예: 슬립(sleep)) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(OS, operating system)(142), 미들 웨어(middleware)(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD(secure digital) 카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN(wide area network))와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB, enhanced mobile broadband), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC, ultra-reliable and low-latency communications)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO, full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC, mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 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 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 하드웨어 블록도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 프로세서(120), 저전력 블루투스(Bluetooth low energy; BLE) 모듈(210), BLE 안테나(211), UWB 모듈(220), 제1 UWB 안테나(221), 제2 UWB 안테나(223), 및/또는 eSE 모듈(230)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(101)는 도 2에 포함된 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제2 UWB 안테나(213))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 저전력 블루투스 모듈(210), UWB 모듈(220) 및/또는 eSE 모듈(230)은 작동적으로 프로세서(120)와 연결될 수 있다. 저전력 블루투스 모듈(210) 또는 UWB 모듈(220)은 도 1의 통신 모듈(190)에 포함될 수 있다. 저전력 블루투스 모듈(210)은 프로세서(120)의 제어에 따라 저전력 블루투스 신호를 송수신할 수 있다. 저전력 블루투스 모듈(210)은 BLE 안테나(211)를 통해 상기 저전력 블루투스 신호를 송수신할 수 있다.
UWB(ultra wide band) 모듈(220)은 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102) 또는 전자 장치(104))로부터 위치 측정을 위한 UWB 신호(예: Poll, response, 또는 final)를 전송하기 위한 TX 모듈(transmitter module) 및 UWB 신호를 수신하기 위한 RX 모듈(receiver module)을 포함할 수 있다. 상기 UWB 신호는 제1 UWB 안테나(221) 및/또는 제2 UWB 안테나(223)를 통해 송수신될 수 있다. UWB 안테나는 도 2에 도시한 것보다 많을 수 있다. 예를 들어, 상기 UWB 신호는 UWB 모듈(220) 및/또는 프로세서(120)의 제어에 기반하여 제1 UWB 안테나(221) 및/또는 제2 UWB 안테나(223)를 통해 송신 및/또는 수신되도록 스위칭 될 수 있다. UWB 모듈(220)은 프로세서(120)의 제어에 의해 동작할 수 있고, 수신된 UWB 신호를 프로세서(120)에 전달하거나, 프로세서(120)로부터 제어 신호를 수신하기 위한 통신 경로(예: serial peripheral interface)가 형성될 수 있다.
eSE(embedded secure element) 모듈(230)은 상황에 따라 크리덴셜(credential) 정보를 생성하거나 저장하는 모듈일 수 있다. eSE 모듈(230)은 생성된 크리덴셜 정보를 UWB 모듈(220)로 전달할 수 있다. eSE 모듈(230)은 UWB 모듈(220)과 I2C 통신으로 연결될 수 있다. eSE 모듈(230)은 UWB 모듈(220) 내부에 포함되거나, 외부에 위치할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 UWB 기능을 지원하는 전자 장치의 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 전자 장치(101)와 관련된 자원을 제어하는 운영 체제(operating sys-tem(OS)) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션을 포함하는 프로그램 모듈(310) 및 하드웨어(320)를 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada)와 같은 운영 체제일 수 있다. 도 3은 안드로이드 운영 체제의 전자 장치(101)에서 UWB 기능을 지원하는 프로그램 모듈(310) 및 하드웨어(320)를 나타낸 것일 수 있다.
프로그램 모듈(310)은 커널(330), 플랫폼(340), 어플리케이션 프레임워크(350), 또는 어플리케이션(370)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치(101) 상에 프리로드(preload) 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(108))로부터 다운로드(download) 가능하다. 커널(330)은 전자 장치(101)의 하드웨어(320)(예: 블루투스 칩(321), UWB 칩(323), NFC 칩(325), 또는 eSE 칩(327))를 구동하기 위한 디바이스 드라이버를 포함할 수 있다. NFC 칩(325)과 eSE 칩(327)은 하나로 구성될 수 있다. 예를 들면, 디바이스 드라이버는 블루투스 드라이버(331), UWB 드라이버(333), NFC 드라이버(335), 또는 eSE SPI 드라이버(337) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 플랫폼(340)은 커널(330)의 디바이스 드라이버를 제어하기 위한 블루투스 홀(341), UWB 홀(343), NFC 홀(345), 또는 eSE SPI 홀(347) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어플리케이션 프레임워크(350)는 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치(101) 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션 프레임워크(350)는 블루투스 프레임워크(351), UWB 프레임워크(352), OMAP(open multimedia applications platform) API(353), 블루투스 서비스(354), secure element 서비스(361) 및 UWB 서비스(362)를 포함할 수 있다. UWB 서비스(362)는 UWB 관련 API를 지원하기 위한 연결 매니저(355), UWB 어댑터(356), 보안(357), 거리 측정(358), 로컬리제이션(359), 또는 핸드오버(360)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 UWB 어댑터(356), 거리 측정(358), 또는 로컬리제이션(359)을 이용하여 복수의 외부 전자 장치들의 위치를 측정할 수 있다.
어플리케이션(370)은 UWB payment/loyalty 어플리케이션(371), UWB 위치 측정 어플리케이션(373), 및 UWB 스마트 키 어플리케이션(375)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 적어도 하나의 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및 상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리를 결정하도록 설정될 수 있다.
상기 시간 오차는, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산하고, 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클을 상기 계산된 시간 차이로 나누어 계산되도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 상기 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 응답 메시지를 전송하는 슬롯 번호, 상기 응답 메시지를 전송할 때 사용되는 오프셋 번호, 또는 하나의 서브 슬롯 시간 중 적어도 하나에 기반하여 상기 응답 시간을 계산하도록 설정될 수 있다.
상기 응답 메시지는, 상기 응답 시간의 신뢰도를 더 포함할 수 있다,
상기 프로세서는, 컨텐션 페이즈 또는 전송 오프셋을 결정하고, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 상기 컨텐션 페이즈 또는 상기 전송 오프셋을 포함하는 상기 제1 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 상기 제1 폴 메시지에 대한 응답으로 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 적어도 하나의 제1 응답 메시지를 수신하고, 상기 적어도 하나의 제1 응답 메시지에 기반하여 상기 컨텐션 페이즈, 또는 상기 전송 오프셋을 변경하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 제1 응답 메시지의 개수에 기반하여 상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간을 변경하고, 상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간은, 지정된 통신을 통해 거리를 측정하는 사이클의 시간보다 작도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 응답 메시지에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리 또는 상기 제2 거리 측정 사이클을 결정하고, 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 적어도 하나의 제2 응답 메시지를 수신하고, 상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리를 결정하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간이 종료되는지 여부를 판단하고, 상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간이 종료된 경우, 지정된 통신에 대하여 슬립 상태로 동작하도록 설정될 수 있다.
상기 슬립 상태는 상기 제1 통신을 비활성화하는 것이고, 상기 프로세서는, 상기 지정된 통신에 대하여 슬립 상태로 동작하는 동안 상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료되는지 여부를 판단하고, 상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료된 경우, 상기 지정된 통신을 활성화하도록 설정될 수 있다.
상기 전송 오프셋은, 전송 오프셋의 개수, 전송 오프셋 번호, 또는 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전송 오프셋 번호는, 상기 전자 장치에서 상기 변경된 컨텐션 페이즈, 또는 상기 변경된 전송 오프셋을 포함하는 상기 제2 폴 메시지를 전송할 때 사용하는 오프셋 번호일 수 있다.
상기 수신 오프셋 설정 정보는, 상기 제2 폴 메시지를 수신하는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 상기 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호를 사용하도록 할 지 또는 상기 전송 오프셋 번호와 다른 오프셋 번호를 임의로 사용하도록 할 지 설정하는 정보일 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 적어도 하나의 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 및 상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 수신하고, 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 수신하고, 상기 제1 폴 메시지 또는 상기 제2 폴 메시지에 기반하여 시간 오차 및 응답 시간을 계산하고, 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산하고, 상기 제1 거리 측정 사이클을 상기 계산된 시간 차이로 나누어 상기 시간 오차를 계산하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 상기 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산하도록 설정될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 응답 메시지를 전송한 경우, 지정된 통신에 대하여 슬립 상태로 동작하도록 설정될 수 있다.
상기 슬립 상태는 상기 지정된 통신을 비활성화하는 것이고, 상기 프로세서는, 상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료되는지 여부를 판단하고, 상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료된 경우, 상기 지정된 통신을 활성화하도록 설정될 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 마스터 역할을 하는 전자 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도(400)이다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))가 마스터 역할을 하는 경우(예: initiator, 노드), 발명의 이해를 돕기 위해 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102) 또는 전자 장치(104))가 슬레이브 역할을 하는 전자 장치(예: responder)로 동작하는 것으로 설명할 수 있다. 외부 전자 장치는 1개 또는 1개 이상일 수 있으나, 도 4에서는 하나의 외부 전자 장치가 있는 것으로 설명하기로 한다. 다만, 설명에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
동작 401에서, 전자 장치(101)의 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. 프로세서(120)는 지정된 통신을 통해 상기 제1 폴 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. 상기 지정된 통신은 UWB(ultra wide band) 통신을 의미할 수 있으며, 상기 UWB 통신은 전자 장치(101)와 전자 장치(102) 간의 Two Way Ranging(이하, 'TWR' 이라 함) 방식으로 각 전자 장치의 거리(또는 위치)를 측정하는 것일 수 있다. TWR 방식은 SS-TWR(single side TWR) 방식 또는 DS-TWR(double side TWR) 방식을 포함할 수 있다. SS-TWR 방식은 전자 장치들끼리 폴 메시지(poll message)(또는 폴 프레임)와 응답 메시지(response message)(또는 응답 프레임)를 서로 주고 받으면서 각 전자 장치의 거리를 측정하는 방법일 수 있다. 상기 폴 메시지는 패킷 형태로 전송될 수 있다.
SS-TWR에서, 전자 장치(101)는 폴 메시지를 보낸 시간과 상기 외부 전자 장치로부터 응답 메시지를 수신하는 시간의 차이를 이용하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 측정(또는 계산)할 수 있다. 거리 측정을 위해, 마스터 역할을 하는 전자 장치(101)는 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 슬레이브 역할을 하는 상기 외부 전자 장치는 응답 메시지를 전송할 수 있다. 폴 메시지와 응답 메시지는 하나의 슬롯에서 전송되며, 슬롯들이 모여서 거리 측정 사이클(예: 인터벌)이 설정될 수 있다. 상기 응답 메시지를 전송하는 외부 전자 장치가 복수인 경우, 응답 메시지들 간의 충돌이 발생할 수 있으므로, 충돌 방지를 위하여 하나의 슬롯의 시간은 적어도 1ms로 정해질 수 있다. 상기 거리 측정 사이클이 100ms인 경우, 100개의 슬롯들(예: 슬롯0 ~ 슬롯 99)이 모여서 하나의 거리 측정 사이클이 설정될 수 있다. 상기 예시는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 설명에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 거리 측정 사이클은 100ms을 예시적으로 기재하였으나, 거리 측정 사이클은 변경 가능할 수 있다. 예를 들어, 거리 측정을 요청하는 어플리케이션의 서비스 타입 및/또는 외부 전자 장치들의 개수에 기반하여 변경 가능할 수 있다.
UWB 통신 시, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 외부 전자 장치의 상태를 알 수 없기 때문에, 어떤 외부 전자 장치가 어떤 슬롯을 이용하여 응답 메시지를 보낼지 스케줄링하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 전자 장치의 상태는 전자 장치(101)의 주변에 존재하는 외부 전자 장치들의 개수, 외부 전자 장치의 UWB 통신 지원 여부, 외부 전자 장치의 현재 UWB 통신 가능 여부, 또는 외부 전자 장치의 사용자가 UWB 통신을 중단했는지 여부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 외부 전자 장치의 상태를 알 수 없기 때문에, 컨텐션(contention) 기반으로 거리를 측정할 수 있다. 프로세서(120)는 거리 측정 사이클(예: 100ms) 동안 UWB 모듈(예: 도 2의 UWB 모듈(220))의 RX 모듈을 활성화(또는 온)시켜야 하는데, UWB 모듈(220)의 RX 모듈을 계속 활성화하는 경우, 전자 장치(101)의 전류 소모가 클 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 BLE와 같은 타 통신을 이용하여 UWB 모듈(220)의 활성화를 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 상기 외부 전자 장치와의 통신 상태에 기반하여 거리 측정 사이클에서 실제 메시지를 교환하기 위해 사용할 컨텐션 페이즈(contention phase)의 시간(또는 길이)을 설정할 수 있다. 상기 거리 측정 사이클보다 상기 컨텐션 페이즈의 시간이 작을 수 있다. 상기 컨텐션 페이즈의 시간은 전자 장치(101)에서 외부 전자 장치로 전송하는 폴 메시지에 포함될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 외부 전자 장치의 개수에 따라 상기 컨텐션 페이즈의 시간을 동적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지를 전송하는 경우, 상기 외부 전자 장치의 상태를 알 수 없기 때문에, 상기 제1 폴 메시지에 포함되는 제1 컨텐션 페이즈의 시간을 디폴트 값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간의 디폴트 값은 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)의 사용자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간의 디폴트 값은 30ms(예: 슬롯0 ~ 슬롯30)일 수 있다. 이러한 예시는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 동작 401은 UWB 통신과 관련된 첫 번째 폴 메시지를 전송하기 위한 것이므로, 제1 컨텐션 페이즈의 시간은 디폴트 값으로 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 메시지(예: 폴 메시지, 또는 응답 메시지) 전송 주기는 메시지에 포함된 정보의 양에 따라 다르지만, 하나의 슬롯 시간보다 짧을 수 있다. 전송 오프셋은 슬롯 시작 시점(예: 슬롯0)에서 실제 메시지(예: 폴 메시지, 또는 응답 메시지)가 전송되는 시점(예: 슬롯2) 간의 차이를 의미할 수 있다. 전자 장치(101) 및 외부 전자 장치들은 슬롯 내에서 메시지를 전송하는 시점에 차이를 둠으로써, 항상 슬롯 시작 시점에 전송하는 것 대비 간섭(interference)을 줄일 수 있다. 상기 전송 오프셋을 임의로 설정하기 보다, 하나의 슬롯을 서브 슬롯으로 나눠서 사용하는 것이 메시지들(예: 응답 메시지) 간의 충돌 발생 확률을 줄일 수 있다.
메시지 전송 주기는 메시지(예: 폴 메시지, 또는 응답 메시지)에 포함되는 UWB 통신의 보안 또는 통신 품질과 연관된 파라미터 또는 페이로드(payload) 길이(또는 양)에 따라 설정될 수 있다. 상기 파라미터는 PSR(preamble symbol repetitions), SFD(start of frame delimiter), STS(scrambled timestamp sequence), 또는 데이터율(data rate)을 포함할 수 있다. 상기 파라미터는 사전에 전자 장치(101)에 설정되거나, UWB 통신을 시작하기 전에 저전력 블루투스(Bluetooth low energy; BLE)를 통해 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간에 설정될 수 있다. 설정된 상기 파라미터는 UWB 통신을 수행하는 동안 변경되지 않을 수 있고, 거리 측정 사이클에서 사용될 최대 페이로드의 길이는 전자 장치(101)에서 예측 가능할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 메시지에 포함되는 페이로드의 길이에 기반하여 전송 오프셋 개수를 설정할 수 있다. 예를 들어, PSR 이 64바이트, SFD은 8바이트, STS가 64바이트, 데이터율이 6.8Mb/s, 및 페이로드의 길이가 30바이트인 경우, 메시지 전송 주기는 약 190us일 수 있다. 이 경우, 프로세서(120)는 전송 오프셋의 개수를 5 이하로 설정할 수 있다. 왜냐하면, 하나의 슬롯 시간이 1ms이므로, 하나의 슬롯 시간을 5로 나누면(하나의 슬롯/전송 오프셋의 개수), 하나의 서브 슬롯 시간은 200us일 수 있다. UWB 통신을 위한 파라미터는 변경되지 않으므로, 프로세서(120)는 메시지에 포함되는 페이로드의 길이에 기반하여 전송 오프셋 개수를 설정할 수 있다.
상기 제1 폴 메시지는 첫 번째 브로드캐스트하는 메시지이므로, 프로세서(120)는 제1 슬롯(예: 슬롯0)에 상기 제1 폴 메시지를 전송할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지에 다음 거리 측정 사이클에 해당하는 제1 거리 측정 사이클을 포함시킬 수 있다. 거리 측정 사이클(예: 인터벌)은 전자 장치(101)에서 폴 메시지를 전송하는 간격을 의미하는 것으로, 예를 들어, 첫 번째 폴 메시지(예: 제1 폴 메시지)를 전송하고, 두 번째 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지)를 전송하는 데까지의 시간을 의미할 수 있다. 상기 제1 거리 측정 사이클은 상기 제2 폴 메시지가 전송될 예정 시간 간격을 의미할 수 있다.
프로세서(120)는 제1 전송 오프셋에 기반하여 상기 제1 거리 측정 사이클을 결정할 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋은 다음 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지) 및 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 값을 의미할 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋은 제1 전송 오프셋의 개수, 제1 전송 오프셋 번호, 또는 제1 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전송 오프셋 번호는 전자 장치(101)가 제2 폴 메시지를 보낼 때 사용할 전송 오프셋 번호이고, 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보는 상기 외부 전자 장치가 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 번호를 가이드하는 것일 수 있다.
상기 제1 수신 오프셋 설정 정보는 상기 외부 전자 장치가 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 상기 제1 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호를 사용할 지 아니면 랜덤하게 다른 오프셋 번호를 사용할 지 여부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보(예: 제1 전송 오프셋의 특정 비트(예: bit 7) 값)가 지정된 조건(예: '0')인 경우, 상기 외부 전자 장치는 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 상기 제1 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호를 사용할 수 있다. 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보가 지정된 조건이 아닌 경우(예: '1'), 상기 외부 전자 장치는 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 상기 제1 전송 오프셋 개수 내에서 랜덤하게 오프셋 번호를 사용할 수 있다. 하나의 슬롯을 서브 슬롯으로 나누어 사용하는 경우, 거리 측정 사이클에 포함된 슬롯의 개수(예: 100개)가 100 * 전송 오프셋의 개수만큼 전체 슬롯 개수(예: 500개)가 증가함으로써, 동일한 RAN(ranging area network) 내에서의 복수의 외부 전자 장치들이 전송하는 메시지 충돌 발생 확률을 줄일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지에 포함되는 상기 제1 전송 오프셋의 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보를 0으로 설정하고, 두 번째 폴 메시지에 포함되는 제2 전송 오프셋의 제2 수신 오프셋 설정 정보를 0 또는 1로 설정할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지를 처음 수신하는 상기 외부 전자 장치는 이전 폴 메시지에 포함된 오프셋 번호를 모르기 때문에, 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클과 제1 전송 오프셋을 이용하여 전자 장치(101)에서 사용한 전송 오프셋 번호를 계산할 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 상기 제1 폴 메시지를 전송한 전자 장치(101)에서 사용한 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호로 상기 제1 폴 메시지에 대한 제1 응답 메시지를 전송할 수 있다. 두 번째 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지)를 수신하는 상기 외부 전자 장치는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋의 제1 수신 오프셋 설정 정보(예: 0 또는 1)에 기반하여 오프셋 번호를 설정하고, 설정된 오프셋 번호로 상기 제2 폴 메시지에 대한 제2 응답 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 동작 401은 첫 번째 폴 메시지를 전송하는 것이므로, 프로세서(120)는 상기 제1 전송 오프셋의 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보를 0으로 설정할 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 동작 401에서 상기 제1 전송 오프셋에 포함되는 제1 전송 오프셋의 개수 또는 상기 제1 전송 오프셋 번호를 디폴트 값으로 설정할 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋 개수 또는 상기 제1 전송 오프셋 번호의 디폴트 값은 전자 장치(101) 또는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 동작 401에서 상기 제1 전송 오프셋의 개수를 0으로 하고, 상기 제1 전송 오프셋 번호를 디폴트 값으로 설정할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 폴 메시지는 브로드캐스트 방식으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 폴 메시지는 프로토콜 타입, 서비스 타입, 프레임(또는 메시지) 타입, 컨텐션 페이즈, 거리 측정 사이클(또는 인터벌), 전송 오프셋, 또는 응답 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지에 대한 자세한 설명은 도 5a를 통해 설명하기로 한다. 상기 제1 폴 메시지는 브로드캐스트되므로, 전자 장치(101)의 주변에 존재하고, UWB 통신을 활성화한 적어도 하나의 외부 전자 장치에서 상기 제1 폴 메시지를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수 개의 UWB 안테나(예: 도 2의 제1 UWB 안테나(221) 및/또는 제2 UWB 안테나(223))를 포함하는 경우, 전자 장치(101)의 상태에 기반하여 거리 측정을 위한 안테나를 선택할 수 있다. 예를 들어 전자 장치(101)가 폴더블(foldable) 및/또는 롤러블(rollable) 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))을 포함하는 경우, 전자 장치(101)의 상태는 디스플레이의 상태(예: 접힘 상태, 감김 상태 및/또는 펼침 상태)를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)가 인체 접촉 위치를 판단할 수 있는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함하는 경우, 전자 장치(101)의 상태는 인체 접촉 위치에 기반할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 전자 장치(101)의 회전 방향(orientation)을 판단할 수 있는 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176))을 포함하는 경우, 전자 장치(101)의 상태는 전자 장치(101)의 방향(예: 포트레이트(portrait), 랜드스케이프(landscape))에 기반할 수 있다.
동작 403에서, 프로세서(120)는 외부 전자 장치로부터 제1 응답 메시지를 수신할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지는 외부 전자 장치로부터 첫 번째로 수신된 응답 메시지를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 응답 메시지는 전자 장치(101)가 전송한 제1 폴 메시지에 대한 응답 메시지이며, 유니캐스트(unicast) 방식으로 외부 전자 장치로부터 상기 제1 폴 메시지를 전송한 전자 장치(101)에게 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 응답 메시지는 프로토콜 타입, 서비스 타입, 프레임(또는 메시지) 타입, 응답 시간 정보, 또는 응답 부가 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 응답 시간 정보는 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간 정보와 상기 제1 응답 메시지를 전송한 시간 정보가 포함될 수 있다. 또는, 상기 응답 시간 정보는 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 수신하고, 상기 제1 응답 메시지를 전송하는 데까지 걸리는 처리 시간 정보가 포함될 수 있다. 상기 응답 부가 정보는 AOA 정보를 계산하기 위한 수평 각도 또는 수직 각도를 포함할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지에 대한 자세한 설명은 도 8을 통해 설명하기로 한다.
동작 405에서, 프로세서(120)는 상기 제1 응답 메시지에 기반하여 제2 거리 측정 사이클 또는 상기 외부 전자 장치와의 거리 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지를 전송한 후, 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간 동안 UWB 모듈(220)의 RX 모듈을 활성화하고 응답 메시지 수신을 대기할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지가 수신되면, 프로세서(120)는 상기 외부 전자 장치와의 거리 또는 Angle of Arrival(AOA) 정보를 계산해서, 어플리케이션(예: 도 3의 어플리케이션(370))으로 전달할 수 있다. 어플리케이션(370)은 상기 외부 전자 장치와의 거리 또는 AOA 정보에 기반하여 상기 외부 전자 장치의 식별자(예: 아이콘)을 포함하는 사용자 인터페이스를 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 표시할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간 정보에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 계산할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 응답 메시지에 포함된 제1 응답 시간 정보 또는 제1 응답 부가 정보에 기반하여 상기 AOA 정보를 계산할 수 있다. AOA 정보를 계산하기 위해서, 프로세서(120)는 복수의 안테나를 통해 상기 제1 응답 메시지를 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 복수의 안테나를 통해 각각 수신된 응답 메시지의 도달 시간 차이에 기반한 거리 차이 또는 위상차 중 적어도 하나에 기반하여 AOA 정보를 계산할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간이 종료되면(예: 30ms), 다음 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지) 전송 시까지 UWB 통신에 대하여 슬립 상태로 진입하도록 제어할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간이 종료되면, 제1 거리 측정 사이클의 남은 시간 동안 UWB 통신에 대하여 슬립 상태에 진입하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클이 100이고, 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간이 30ms인 경우, 상기 제1 거리 측정 사이클의 남은 시간은 제1 거리 측정 사이클에서 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간을 차감한 시간(예: 100ms ? 30ms = 70ms)일 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 거리 측정 사이클의 남은 시간이 경과하면, 제2 폴 메시지를 전송하고, 제2 폴 메시지에 대한 제2 응답 메시지를 수신하기 위해 UWB 통신을 활성화(예: UWB 모듈(220)의 RX 모듈 활성화)할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 제2 폴 메시지를 전송하는 경우, 응답 메시지(예: 제1 응답 메시지)를 전송한 외부 전자 장치의 개수에 따라 컨텐션 페이즈의 시간을 동적으로 조절할 수 있다. 외부 전자 장치의 개수는 제1 컨텐션 페이즈시간(예: 제1 폴 메시지에 포함된 컨텐션 페이즈에 대응하는 시간) 동안 수신한 응답 메시지의 개수로 계산할 수 있다. 프로세서(120)는 응답 메시지의 개수에 따라 상기 컨텐션 페이즈의 시간을 일정 단위(예: 3, 5, 또는 10)만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다. 프로세서(120)는 상기 응답 메시지를 해석하여 수신 성공 또는 수신 실패를 판단할 수 있다. 예를 들어, 수신 실패는 응답 메시지를 디코딩(또는 파싱)하는데 에러가 발생하는 것을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 수신 실패에 기반하여 응답 메시지들 간의 충돌이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 수신 성공을 포함하는 응답 메시지의 개수, 수신 실패를 포함하는 응답 메시지의 개수 또는 상기 수신 실패를 포함하는 응답 메시지의 개수만큼 증가시킨 응답 메시지의 개수 중 적어도 하나를 포함하여 응답 메시지의 개수를 계산할 수 있다.
예를 들어, 수신 성공한 응답 메시지의 개수가 '2'이고, 수신 실패한 응답 메시지의 개수가 '1'인 경우, 프로세서(120)는 "수신 성공한 응답 메시지의 개수(예: 2) + 수신 실패한 응답 메시지의 개수(예: 1) + 수신 실패한 응답 메시지의 개수만큼 응답 메시지의 개수(예: 1)"에 기반하여 최종 응답 메시지의 개수(예: 4)를 계산할 수 있다. 다른 예를 들어, 수신 성공한 응답 메시지의 개수가 '2'이고, 수신 실패한 응답 메시지의 개수가 '2'인 경우, 프로세서(120)는 "수신 성공한 응답 메시지의 개수(예: 2) + 수신 실패한 응답 메시지의 개수(예: 2) + 수신 실패한 응답 메시지의 개수만큼 응답 메시지의 개수(예: 2)"에 기반하여 최종 응답 메시지의 개수(예: 6)를 계산할 수 있다.
프로세서(120)는 제1 컨텐션 페이즈의 시간 동안 수신되는 응답 메시지의 개수에 기반하여 제2 컨텐션 페이즈의 시간을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 응답 메시지의 개수에 기반하여 제2 컨텐션 페이즈의 시간을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 컨텐션 페이즈의 시간을 증가 또는 감소시키는 기준은 전자 장치(101) 또는 사용자에 의해 사전에 정의될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 제2 컨텐션 페이즈의 시간을 증가시키는 경우, 제2 폴 메시지를 전송할 때 반영할 수 있다. 프로세서(120)는 컨텐션 페이즈의 시간을 감소시키는 경우, 일정 횟수(예: 3회, 5회, 또는 10회) 동안 결정된 컨텐션 페이즈의 시간이 연속으로 감소로 결정된 경우 일정 횟수 이후의 폴 메시지(예: 4번째 폴 메시지)를 전송할 때 반영할 수 있다. 프로세서(120)는 컨텐션 페이즈의 시간을 감소시키는 경우, 컨텐션 페이즈의 시간을 한 단계씩 차례로 감소시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 제2 폴 메시지를 전송하는 경우, 상기 제1 응답 메시지 또는 제2 폴 메시지에 포함되는 페이로드의 길이에 기반하여 제2 전송 오프셋을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 제2 폴 메시지에 포함되는 페이로드의 길이에 기반하여 전송 오프셋 개수를 결정하고, 제2 전송 오프셋의 특정 비트 값을 0 또는 1로 설정하며, 제2 전송 오프셋 번호를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 동작 407에서 제2 폴 메시지에 포함할 제2 컨텐션 페이즈(예: 제2 컨텐션 페이즈의 시간), 또는 제2 전송 오프셋을 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 제2 전송 오프셋에 기반하여 제2 거리 측정 사이클을 결정할 수 있다. 상기 제2 전송 오프셋은 다음 폴 메시지(예: 제3 폴 메시지) 및 제3 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 값을 의미할 수 있다.
동작 407에서, 프로세서(120)는 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. 상기 제2 거리 측정 사이클은 제2 폴 메시지를 전송하고, 제3 폴 메시지를 전송하는 데까지의 시간을 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 제2 전송 오프셋에 기반하여 상기 제2 거리 측정 사이클을 결정할 수 있다. 상기 제2 전송 오프셋은 제2 전송 오프셋의 개수, 제2 전송 오프셋 번호, 또는 제2 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전송 오프셋 번호는 전자 장치(101)가 제3 폴 메시지를 보낼 때 사용할 전송 오프셋 번호이고, 상기 제2 수신 오프셋 설정 정보는 상기 외부 전자 장치가 상기 제3 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 오프셋 번호를 가이드하는 것일 수 있다. 동작 407은 동작 401과 동일 또는 유사하므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 409에서, 프로세서(120)는 외부 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 제2 응답 메시지를 수신할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지는 외부 장치로부터 두 번째로 수신된 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 응답 시간이 길수록 크게 나타날 수 있다. 전자 장치(101)와 상기 외부 전자 장치는 시간이 서로 맞지 않을 수 있기 때문에(또는, 시간 동기화가 되지 않을 수 있기 때문에), 응답 시간 정보에 시간 오차가 발생할 수 있다. 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간에 시간 오차가 발생하는 경우, 전자 장치(101)가 상기 외부 전자 장치와 측정한 거리 정확도가 낮아질 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여, 상기 외부 전자 장치는 응답 시간에 시간 오차를 적용하여 제2 응답 메시지를 전송할 수 있다.
상기 시간 오차는 상기 제1 거리 측정 사이클 및 폴 메시지들 간의 시간차에 기반하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 상기 제1 거리 측정 사이클을 상기 폴 메시지들 간의 시간차로 나눌 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 및/또는 제2 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 상기 외부 전자 장치는 상기 제2 응답 메시지를 전송하는 슬롯 번호, 상기 제2 응답 메시지를 전송할 때 사용되는 오프셋 번호(예: 수신 오프셋 번호), 또는 하나의 서브 슬롯 시간 중 적어도 하나를 이용하여 응답 시간을 계산할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제2 폴 메시지를 수신했지만, 상기 제1 폴 메시지를 수신하지 못한 다른 외부 전자 장치는 폴 메시지들 간의 시간차를 계산할 수 없기 때문에, 응답 시간에 시간 오차를 적용하지 않을 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1 폴 메시지를 수신하지 못한 다른 외부 전자 장치는 상기 제2 폴 메시지에 포함된 제2 거리 측정 사이클과 제2 전송 오프셋에 기반하여 제1 폴 메시지가 전송된 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1 폴 메시지를 수신하지 못한 다른 외부 전자 장치는 일반적인 거리 측정 사이클인, 100ms를 폴 메시지들 간의 시간차로 이용할 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간 정보에 시간 오차를 반영한 것이지 여부를 응답 부가 정보에 포함시켜 전송할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 응답 부가 정보에는 상기 응답 시간의 신뢰도(confidence level)가 더 포함될 수 있다. 상기 응답 시간의 신뢰도는 폴 메시지를 전송한 전자 장치(101)의 요청에 따라 외부 전자 장치는 신뢰도를 응답 시간에 포함시키거나 또는 포함시키지 않을 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 폴 메시지에 포함된 응답 제어에 상기 응답 시간의 신뢰도가 요청된 경우 상기 응답 부가 정보에 신뢰도를 포함시켜 응답 메시지를 전송할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지와 상기 제2 폴 메시지를 모두 수신한 상기 외부 전자 장치는 시간 오차를 계산할 수 있으므로, 상기 응답 시간의 신뢰로가 높을 수 있다. 상기 제2 폴 메시지를 수신했지만, 상기 제1 폴 메시지를 수신하지 못한 다른 외부 전자 장치는 시간 오차를 계산할 수 있지만 제2 폴 메시지에 기반하여 폴 메시지들 간의 시간차를 계산한 것이므로, 상기 응답 시간의 신뢰로가 낮을 수 있다.
동작 411에서, 프로세서(120)는 응답 시간에 기반하여 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간 정보가 시간 오차를 반영한 것이지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 응답 시간에 시간 오차가 반영된 경우, 상기 응답 시간에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 프로세서(120)는 상기 응답 시간에 시간 오차가 반영되고, 상기 응답 시간의 신뢰도가 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 응답 시간에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 프로세서(120)는 상기 응답 시간에 시간 오차가 반영되지 않은 경우, 상기 제2 폴 메시지를 전송한 시간 및 상기 제2 응답 시간을 수신한 시간에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 프로세서(120)는 상기 응답 시간에 시간 오차가 반영되고, 상기 응답 시간의 신뢰도가 설정된 임계치 이하인 경우, 상기 제2 폴 메시지를 전송한 시간 및 상기 제2 응답 시간을 수신한 시간에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다.
도 5a는 다양한 실시예들에 따른 폴 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 폴 메시지(530)는 프로토콜 타입(protocol type)(531), 서비스 타입(service type)(532), 프레임 타입(frame type)(533), 컨텐션 페이즈(contention phase)(534), 인터벌(interval)(535), 전송 오프셋전송 오프셋(transmission offset)(536), 또는 응답 제어(response control)(537) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도, 폴 메시지(530)는 페이로드를 더 포함할 수 있다. 프로토콜 타입(531)은 UWB 통신 시 사용하는 통신 프로토콜에 대한 정보를 포함할 수 있다.
서비스 타입(532)은 UWB 통신을 통해 수행되는 어플리케이션에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프레임 타입(533)은 메시지의 형식을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, SS-TWR 방식인 경우, 프레임 타입(533)은 폴 메시지 또는 응답 메시지 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 다른 예를 들어, DS-TWR 방식인 경우, 프레임 타입(533)은 폴 메시지, 응답 메시지 또는 파이널(final) 메시지 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 컨텐션 페이즈(534)는 컨텐션 페이즈의 시간을 나타내는 것으로, 거리 측정 사이클에서 실제 사용할 시간(예: 30ms)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컨텐션 페이즈(534)는 전자 장치(101)가 폴 메시지를 전송하고, 적어도 하나의 외부 장치로부터 응답 메시지를 수신하기 위해 UWB 모듈(220)의 RX를 활성화 하는 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 인터벌(535)은 전자 장치(101)에서 폴 메시지를 전송하는 간격을 의미하는 것으로 다음 폴 메시지를 보낼 예정 시간 간격(예: 100ms)일 수 있다. 예를 들어, 인터벌(535)은 첫 번째 폴 메시지를 전송하고, 두 번째 폴 메시지를 전송하는 데까지의 시간을 의미하는 것으로, 첫 번째 폴 메시지를 전송하는데 사용하는 전송 오프셋 번호, 전송 오프셋(536)에 포함되는 전송 오프셋의 개수 또는 전송 오프셋 번호 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로토콜 타입(531), 서비스 타입(532), 프레임 타입(533), 컨텐션 페이즈(534), 전송 오프셋(536), 또는 응답 제어(537)는 1 바이트(byte) 또는 1 바이트보다 작거나 큰 용량을 가질 수 있다. 인터벌(535)은 3 바이트 또는 3 바이트보다 작거나 큰 용량을 가질 수 있다. 이러한 예시는 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 것일 뿐, 발명의 내용을 제한하는 것은 아니다.
전송 오프셋(536)은 다음 폴 메시지 및 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 값을 의미할 수 있다. 전송 오프셋(536)은 전송 오프셋의 개수, 전송 오프셋 번호, 또는 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전송 오프셋(536)은 1 바이트로 나타낼 수 있으며, 7 비트 값(538)은 수신 오프셋 설정 정보를 나타낼 수 있다. 상기 수신 오프셋 설정 정보는 전송 오프셋 번호(예: 전자 장치(101)가 다음 폴 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 번호)와 수신 오프셋 번호(예: 외부 전자 장치가 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 번호)를 동일하게 사용할 지 아니면, 다르게 사용할 지 여부를 포함할 수 있다. 전송 오프셋 번호와 수신 오프셋 번호를 동일하게 사용하는 경우, 7 비트 값(538)은 0이고, 전송 오프셋 번호와 수신 오프셋 번호를 다르게 사용하는 경우, 7 비트 값(538)은 1일 수 있다. 또는, 그 반대로 가능하다.
전송 오프셋(536)의 5~6 비트 값(539)은 전송 오프셋의 개수(예: 서브 슬롯의 개수)를 나타낼 수 있다. 전송 오프셋의 개수는 상기 외부 전자 장치가 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 서브 슬롯의 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 5~6 비트 값(539)이 00인 경우, 전송 오프셋의 개수는 4개이고, 5~6 비트 값(539)이 01인 경우, 전송 오프셋의 개수는 5개이고, 5~6 비트 값(539)이 10인 경우, 전송 오프셋의 개수는 8개이며, 5~6 비트 값(539)이 11인 경우, 전송 오프셋의 개수는 10개일 수 있다. 5~6 비트 값(539)에 따른 전송 오프셋의 개수는 전자 장치(101) 또는 전자 장치(101)의 사용자에 의해 설정될 수 있다. 이러한 예시는 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 것일 뿐, 발명의 내용을 제한하는 것은 아니다. 전송 오프셋(536)의 0~4 비트 값(540)은 전자 장치(101)가 다음 폴 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 번호를 나타낼 수 있다. 상기 전송 오프셋 번호는 전자 장치(101)가 다음 폴 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 번호를 나타낼 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 폴 메시지에 인터벌(535)이 100.4ms이고, 7 비트 값(538)을 0, 5~6 비트 값(539)을 01, 0~ 4 비트 값(540)을 3으로 설정한 전송 오프셋(536)(예: 00100010)를 포함시켜 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 폴 메시지를 처음 수신한 외부 전자 장치는 인터벌(535)과 전송 오프셋(536)에 포함된 5~6 비트 값(539)에 기반하여 전자 장치(101)에서 상기 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호를 계산할 수 있다. 상기 폴 메시지를 처음 수신한 외부 전자 장치는 상기 계산된 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호로 상기 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지(예: 제1 폴 메시지)를 처음 수신한 외부 전자 장치는 다음 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지)에 대한 응답 메시지(예: 제2 응답 메시지)를 전송할 때, 전송 오프셋(536)에 기반하여 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지를 처음 수신한 외부 전자 장치는 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 전송 오프셋의 개수(예: 5) 내에서 전송 오프셋 번호(예: 3번째 오프셋)와 동일한 3번째 오프셋으로 응답 메시지를 전송할 수 있다.
상기 폴 메시지를 처음 수신하지 않고, 이전 폴 메시지를 수신한 적이 있는 외부 전자 장치는 이전 폴 메시지에 포함된 전송 오프셋을 이용하여 응답 메시지를 전송할 수 있다. 상기 폴 메시지를 처음 수신하지 않고, 이전 폴 메시지를 수신한 적이 있는 외부 전자 장치는 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 전송 오프셋의 개수(예: 5) 내에서 전송 오프셋 번호(예: 3번째 오프셋)와 동일한 3번째 오프셋으로 응답 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(120)는 폴 메시지에 인터벌(535)이 100.4ms이고, 7 비트 값(538)을 1, 5~6 비트 값(539)을 10, 0~ 4 비트 값(540)을 2로 설정한 전송 오프셋(536)(예: 11000001)를 포함시켜 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 폴 메시지를 처음 수신한 외부 전자 장치는 인터벌(535)과 전송 오프셋(536)에 포함된 5~6 비트 값(539)에 기반하여 전자 장치(101)에서 상기 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호를 계산할 수 있다. 상기 폴 메시지를 처음 수신한 외부 전자 장치는 상기 계산된 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호로 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지(예: 제1 폴 메시지)를 처음 수신한 외부 전자 장치는 다음 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지)에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 전송 오프셋(536)에 기반하여 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지를 처음 수신한 외부 전자 장치는 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 전송 오프셋의 개수(예: 5) 내에서 전송 오프셋 번호(예: 2번째 오프셋)와 다른 임의의 오프셋 번호(예: 3번째 오프셋)로 응답 메시지를 전송할 수 있다.
상기 폴 메시지를 처음 수신하지 않고, 이전 폴 메시지를 수신한 적이 있는 외부 전자 장치는 이전 폴 메시지에 포함된 전송 오프셋을 이용하여 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지를 처음 수신하지 않고, 이전 폴 메시지를 수신한 적이 있는 외부 전자 장치는 다음 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 전송 오프셋의 개수(예: 5) 내에서 전송 오프셋 번호(예: 2번째 오프셋)와 다른 임의의 오프셋 번호(예: 4번째 오프셋)로 응답 메시지를 전송할 수 있다.
응답 제어(537)는 외부 전자 장치와의 거리 측정을 위한 정보(예: 응답 시간 정보) 이외에 추가적으로 요청하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 응답 제어(537)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치와의 AOA 정보를 측정하기 위해 필요한 것으로 외부 전자 장치에서 측정한 부가 정보가 포함될 수 있다. 응답 제어(537)는 수평 각도 정보, 수직 각도 정보, SNR(signal to noise ratio) 최고점 경로 정보, SNR 첫번째 경로 정보, 최고점과 첫번째 간의 차이 정보, 첫번째 경로의 인덱스 정보, RFU(reserved for future use) 또는 응답 시간의 신뢰도 요청 여부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 수평 각도 정보는 외부 전자 장치에서 측정한 전자 장치(101)의 수평 각도(azimuth) 또는 외부 전자 장치에서 측정한 수평 각도에 대한 신뢰도(figure of merit; FoM)를 포함할 수 있다. 수직 각도 정보는 외부 전자 장치에서 측정한 전자 장치(101)의 수직 각도(elevation) 또는 외부 전자 장치에서 측정한 수직 각도에 대한 신뢰도를 포함할 수 있다. 수평 각도 또는 수직 각도는 전자 장치(101)에서 항상 요청하는 것이고, 각도에 대한 신뢰도는 선택적으로 요청될 수도 있다. SNR 최고점 경로 정보는 신호대잡음비가 최대인 시간(또는 인덱스)을 나타내고, SNR 첫번째 경로 정보는 첫 번째 전달한 메시지(예: 폴 메시지)의 시간을 나타낼 수 있다.
응답 제어(537)는 1 바이트로 나타낼 수 있으며, 7 비트부터 0비트까지 순서대로 수평 각도 정보, 수직 각도 정보, SNR(signal to noise ratio) 최고점 경로 정보, SNR 첫번째 경로 정보, 최고점과 첫번째 간의 차이 정보, 첫번째 경로의 인덱스 정보, RFU의 요청 여부 또는 응답 시간의 신뢰도 요청 여부를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)가 외부 전자 장치의 추가적인 정보를 요청하는 경우, 응답 제어(537)에 포함되는 비트의 값은 1이고, 정보를 요청하지 않는 응답 제어(537)에 포함되는 비트의 값은 0으로 설정될 수 있다.
도 5b는 다양한 실시예들에 따른 메시지의 표기 테이블을 도시한 도면이다.
도 5b를 참조하면, 메시지의 표기 테이블(550)은 이진수를 16진수로 표기한 것일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 1 바이트의 데이터를 표기할 때, 8개의 비트를 이진수(예: 0000 0000 ~ 1111 1111) 또는 16 진수(예: 0x00 ~ 0xFF)로 나타낼 수 있다. 메시지의 표기 테이블(550)을 참조하면, 7 비트 값(538)을 0, 5~6 비트 값(539)을 00, 0~ 4 비트 값(540)을 3으로 설정한 전송 오프셋(536)는 이진수로 0000 0010으로 나타내고, 16진수로 0x02로 나타낼 수 있다. 또는, 메시지의 표기 테이블(550)을 참조하면, 7 비트 값(538)을 1, 5~6 비트 값(539)을 00, 0~ 4 비트 값(540)을 2으로 설정한 전송 오프셋(536)는 이진수로 1000 0001로 나타내고, 16진수로 0x81로 나타낼 수 있다.
도 6a는 다양한 실시예들에 따른 응답 시간의 오차 범위를 나타낸 그래프이다.
도 6a를 참조하면, 제1 그래프(610)는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))가 복수의 외부 전자 장치들로부터 수신된 응답 시간의 표준 편차를 나타낸 것이다. 예를 들어, 제1 응답 시간(631)은 제1 외부 전자 장치로부터 수신된 응답 시간을 의미하고, 제2 응답 시간(632)은 제2 외부 전자 장치로부터 수신된 응답 시간을 의미하고, 제3 응답 시간(633)은 제3 외부 전자 장치로부터 수신된 응답 시간을 의미하고, 제4 응답 시간(634)은 제4 외부 전자 장치로부터 수신된 응답 시간을 의미하며, 제5 응답 시간(635)은 제5 외부 전자 장치로부터 수신된 응답 시간을 의미할 수 있다.
상기 제1 외부 전자 장치 내지 상기 제5 외부 전자 장치는 전자 장치(101)로부터의 거리가 실질적으로 동일한 위치에 있을 수 있다. 상기 제1 외부 전자 장치 내지 상기 제5 외부 전자 장치는 상기 제1 외부 전자 장치에서 상기 제5 외부 전자 장치의 순서대로 응답 메시지를 전송하는 경우, 응답 메시지를 늦게 전송한 외부 전자 장치(예: 제4 외부 전자 장치, 제5 외부 전자 장치)와의 거리의 정확도가 낮을 수 있다. 응답 메시지를 늦게 전송한다는 것은 응답 시간이 길다는 의미를 나타낼 수 있다. 상기 응답 시간은 전자 장치(101)로부터 폴 메시지를 수신하고, 전자 장치(101)에 응답 메시지를 전송하는 데까지 시간일 수 있다.
제1 그래프(610)를 참조하면, 제1 응답 시간(631)의 표준 편자는 9, 제2 응답 시간(632)의 표준 편자는 12, 제3 응답 시간(633)의 표준 편자는 14, 제4 응답 시간(634)의 표준 편자는 20, 제5 응답 시간(635)의 표준 편자는 24일 수 있다. 제1 그래프(610)를 보면, 응답 시간이 길어질수록 표준 편차가 높게 나타나는 것을 알 수 있다. 이는, 상기 제1 외부 전자 장치 내지 상기 제2 외부 전자 장치가 실질적으로 전자 장치(101)와의 거리가 동일하지만, 응답 시간의 차이에 따라 표준 편차가 크게 차이가 날 수 있다. 이는, 전자 장치(101)가 응답 시간에 기반하여 외부 장치와의 거리를 측정하는 경우 응답 메시지를 늦게 전송한 외부 전자 장치와의 거리 측정에 오차가 크게 발생하여 거리 정확도가 낮음을 나타내는 것이다.
도 6b는 비교 예에 따른 응답 시간별 시간 오차 테이블을 도시한 도면이다.
도 6b를 참조하면, 비교예에 따른 시간 오차 테이블(650)은 응답 시간 별 외부 전자 장치와의 평균 거리, 표준 오차 범위, 외부 전자 장치와의 최소 및 최대 거리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 응답 시간이 10ms일 경우의 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 평균 거리(예: 77.65)는, 응답 시간이 40ms일 경우의 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 평균 거리(예: 77.91)보다 짧을 수 있다. 다른 예를 들어, 응답 시간이 20ms일 경우의 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 최소 거리(예: 77.33)와 최대 거리(예: 79.38) 간의 간격(예: 2.05)이 클 수 있다. 또 다른 예를 들어, 응답 시간이 50ms일 경우 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 최소 거리(예: 77.09)와 최대 거리(예: 78.81) 간의 간격(예: 1.72)이 클 수 있다. 응답 시간 별 표준 오차를 참고하면, 응답 시간이 길수록 외부 전자 장치와의 거리 측정 시, 오차 범위가 커지는 것을 알 수 있다.
도 6c는 다양한 실시예들에 따른 응답 시간별 시간 오차 테이블을 도시한 도면이다.
도 6c를 참조하면, 응답 시간에 시간 오차를 적용한 시간 오차 테이블(670)은 응답 시간 별 외부 전자 장치와의 평균 거리, 표준 오차 범위, 외부 전자 장치와의 최소 및 최대 거리를 포함할 수 있다. 거리 측정의 정확도를 높이거나, 거리 측정의 오류를 줄이기 위하여, 외부 전자 장치는 응답 시간에 시간 오차를 적용하여 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 응답 시간 별 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 평균 거리는 77.60m ~ 77.71m로, 응답 시간이 길어지더라도 평균 거리의 차이는 거의 없는 것을 알 수 있다. 또한, 응답 시간에 따른 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 가장 작은 최소 거리는 77.28m이고, 가장 큰 최대 거리는 77.89m로서, 응답 시간이 길어지더라도 최소 거리와 최대 거리 간의 간격 차이는 거의 없는 것을 알 수 있다. 응답 시간 별 표준 오차를 참고하면, 응답 시간이 길어지더라도 외부 전자 장치와의 거리 측정 시, 오차 범위가 크지 않은 것을 알 수 있다.
도 6b의 비교예에 따른 시간 오차 테이블(650)과 6c의 응답 시간에 시간 오차를 적용한 시간 오차 테이블(670)을 비교하면, 응답 시간이 길어지더라도 전자 장치는 시간 오차가 적용된 응답 시간에 기반하여 외부 전자 장치와의 거리 측정하므로, 거리 측정에 따른 오류를 줄일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 외부 전자 장치와의 거리 측정 시 응답 시간에 시간 오차를 적용함으로써, 정확도를 높일 수 있다. 예를 들어, 응답 시간과 시간 오차를 고려하는 경우, 평균 거리, 표준 오차, 및/또는 최소 거리와 최대 거리의 차이를 줄일 수 있다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 슬레이브 역할을 하는 전자 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도(700)이다.
도 7을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))가 슬레이브 역할을 하는 경우, 발명의 이해를 돕기 위해 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102) 또는 전자 장치(104))가 마스터 역할을 하는 전자 장치로 동작하는 것으로 설명할 수 있다.
동작 701에서, 전자 장치(101)의 프로세서(120)는 UWB 모듈(220)을 통하여 외부 전자 장치로부터 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 수신할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지는 프로토콜 타입, 서비스 타입, 프레임(또는 메시지) 타입, 컨텐션 페이즈(예: 제1 컨텐션 페이즈), 거리 측정 사이클(예: 제1 거리 측정 사이클), 전송 오프셋(예: 제1 전송 오프셋), 또는 응답 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 컨텐션 페이즈는 제1 거리 측정 사이클에서 실제 메시지를 교환하기 위해 필요한 시간(예: 10ms, 15ms, 30ms, 또는 50ms)일 수 있다. 상기 컨텐션 페이즈는 상기 거리 측정 사이클보다 작은 시간으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 측정 사이클이 100ms인 경우, 상기 컨텐션 페이즈는 최대 50ms까지 설정 가능할 수 있다. 상기 거리 측정 사이클은 100ms로 예시적으로 설명하지만, 변경 가능할 수 있다. 예를 들어, 거리 측정을 요청하는 어플리케이션의 서비스 타입 및/또는 외부 전자 장치들의 개수에 기반하여 변경 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전송 오프셋은 다음 폴 메시지(예: 제2 폴 메시지) 및 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 값을 의미할 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋은 제1 전송 오프셋의 개수, 제1 전송 오프셋 번호, 또는 제1 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 컨텐션 페이즈 또는 상기 제1 전송 오프셋은 도 4를 통해 설명한 것이므로 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 703에서, 프로세서(120)는 UWB 통신 모듈(220)을 통하여 외부 전자 장치로 제1 응답 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간 내에서 상기 제1 응답 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 거리 측정 사이클(예: 100ms, 인터벌(535)) 중에서 상기 제1 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간(예: 30ms) 내에서 상기 응답 메시지를 전송할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클 및 상기 제1 전송 오프셋에 기반하여 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호를 계산할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지를 처음 수신한 경우, 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호로 상기 제1 응답 메시지를 전송할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호를 계산하여 계산된 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호로 상기 제1 폴 메시지에 대한 제1 응답 메시지를 전송할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 거리 측정 사이클 및 상기 제1 전송 오프셋에 포함된 서브 슬롯의 개수에 기반하여 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호를 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기 외부 전자 장치가 제1 거리 측정 사이클이 100.4ms이고, 제1 전송 오프셋의 개수가 5, 제1 전송 오프셋 번호가 2를 포함하는 제1 폴 메시지를 전송한 경우, 프로세서(120)는 상기 제1 전송 오프셋 개수로부터 하나의 서브 슬롯 시간은 200um으로 계산할 수 있다. 하나의 서브 슬롯이 0.2ms(예: 200um)이고, 제1 거리 측정 사이클이 100.4ms이고, 제1 전송 오프셋 번호가 2인 경우, 프로세서(120)는 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호가 0임을 계산할 수 있다. 거리 측정 사이클은 하나의 서브 슬롯 시간(예: 0.2ms) 만큼 증가되거나, 감소될 수 있다. 전송 오프셋 번호가 1인 경우, 하나의 서브 슬롯 시간(예: 0.2ms)만큼 거리 측정 사이클이 증가하고, 전송 오프셋 번호가 2인 경우, 두 개의 서브 슬롯 시간(예: 0.4ms)만큼 거리 측정 사이클이 증가할 수 있다. 상기 거리 측정 사이클은 폴 메시지를 전송하는 간격이므로, 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호와 상기 제1 폴 메시지에 포함된 전송 오프셋 번호에 기반하여 결정될 수 있다. 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호가 2인데, 상기 제1 폴 메시지에 포함된 전송 오프셋 번호가 2인 경우, 동일한 오프셋 번호에 폴 메시지를 전송하므로, 거리 측정 사이클은 100ms가 될 수 있다. 상기 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 전송 오프셋 번호가 2인데, 상기 제1 폴 메시지에 포함된 전송 오프셋 번호가 1인 경우, 하나의 거리 측정 사이클에서 1만큼 가까워졌으므로, 거리 측정 사이클은 99.8ms가 될 수 있다.
프로세서(120)는 상기 제1 응답 메시지에 응답 시간 정보 또는 응답 부가 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 응답 시간 정보는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치로부터 상기 제1 폴 메시지(예: 동작 701에서 수신한 제1 폴 메시지)를 수신한 시간 정보와 상기 제1 응답 메시지(예: 동작 703에서 전송할 제1 응답 메시지)를 전송한 시간 정보가 포함될 수 있다. 또는, 상기 응답 시간 정보는 전자 장치(101)가 상기 제1 폴 메시지를 수신하고, 상기 제1 응답 메시지를 전송하는 데까지 걸리는 처리 시간 정보를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용할 수 있다. 상기 시간 오차는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 시간이 서로 맞지 않는 것을 의미할 수 있다. 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간에 시간 오차가 발생하는 경우, 응답 시간 정보에 시간 오차가 발생할 수 있다. 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간에 시간 오차가 발생하는 경우, 전자 장치(101)가 상기 외부 전자 장치와 측정한 거리 정확도가 낮아질 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여, 프로세서(120)는 응답 시간에 시간 오차를 적용하여 제1 응답 메시지를 전송할 수 있다.
상기 시간 오차는 상기 제1 거리 측정 사이클 및 폴 메시지들 간의 시간차에 기반하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 전자 장치(101)가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 거리 측정 사이클을 상기 폴 메시지들 간의 시간차로 나눌 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 제2 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 제2 응답 메시지를 전송하는 슬롯 번호, 상기 제2 응답 메시지를 전송할 때 사용되는 오프셋 번호(예: 수신 오프셋 번호), 또는 하나의 서브 슬롯 시간 중 적어도 하나를 이용하여 응답 시간을 계산할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 폴 메시지가 첫 번째로 수신한 폴 메시지인 경우, 프로세서(120)는 폴 메시지들 간의 시간차를 계산할 수 없기 때문에, 응답 시간에 시간 오차를 적용하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 두 개의 폴 메시지들 간의 시간차를 의미하는 것으로, 둘 이상의 폴 메시지를 수신한 경우에만 구할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클과 제1 전송 오프셋에 기반하여 폴 메시지들 간의 시간차를 계산할 수 있다. 또는, 프로세서(120)는 일반적인 거리 측정 사이클인, 100ms를 폴 메시지들 간의 시간차로 이용할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 응답 메시지에 포함된 응답 시간 정보에 시간 오차를 반영한 것이지 여부를 응답 부가 정보에 포함시켜 전송할 수 있다.
상기 응답 부가 정보는 전자 장치(101)에서 측정한 외부 전자 장치의 수평 각도 또는 전자 장치(101)에서 측정한 외부 전자 장치의 수직 각도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 응답 부가 정보는 상기 외부 전자 장치에서 전자 장치(101)에 대한 AOA 정보를 계산하기 위해서 필요한 정보일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 상기 폴 메시지를 전송한 외부 전자 장치의 요청에 따라 선택적으로 상기 응답 메시지에 상기 수평 각도에 대한 신뢰도 또는 상기 수직 각도에 대한 신뢰도를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 응답 부가 정보에는 상기 응답 시간의 신뢰도가 더 포함될 수 있다. 상기 응답 시간의 신뢰도는 폴 메시지를 전송한 외부 장치의 요청에 따라 신뢰도를 응답 시간에 포함시키거나 또는 포함시키지 않을 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 폴 메시지에 포함된 응답 제어에 상기 응답 시간의 신뢰도가 요청된 경우 상기 응답 부가 정보에 신뢰도를 포함시켜 응답 메시지를 외부 전자 장치로 전송할 수 있다. 적어도 두 개의 폴 메시지들을 연달아 수신한 경우, 프로세서(120)는 시간 오차를 계산할 수 있으므로, 상기 응답 시간에 높은 신뢰로(예: 상)를 포함시킬 수 있다. 또는, 적어도 두 개의 폴 메시지들을 연달아 수신하지 못한 경우, 프로세서(120)는 시간 오차를 계산할 수 없거나, 시간 오차를 계산할 수 있지만 예측한 것이므로, 상기 응답 시간에 낮은 신뢰로(예: 하)를 포함시킬 수 있다. 동작 703에서는 하나의 폴 메시지만 수신한 것이므로, 프로세서(120)는 상기 제1 응답 메시지에 포함되는 응답 시간에 낮은 신뢰로(예: 하)를 포함시킬 수 있다.
동작 705에서, 프로세서(120)는 UWB 통신 모듈(220)을 통하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다. 상기 제2 거리 측정 사이클은 제2 폴 메시지를 전송하고, 제3 폴 메시지를 전송하는 데까지의 시간을 의미할 수 있다. 상기 제2 폴 메시지는 프로토콜 타입, 서비스 타입, 프레임(또는 메시지) 타입, 컨텐션 페이즈(예: 제2 컨텐션 페이즈), 거리 측정 사이클(예: 제2 거리 측정 사이클), 전송 오프셋(예: 제2 전송 오프셋), 또는 응답 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작 705은 동작 701과 동일 또는 유사하므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 707에서, 프로세서(120)는 상기 제1 거리 측정 사이클 및 폴 메시지들 간의 시간차에 기반하여 시간 오차를 계산할 수 있다. 상기 제1 거리 측정 사이클은 동작 701에서 수신한 제1 폴 메시지에 포함된 것이고, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 전자 장치(101)가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 거리 측정 사이클을 상기 폴 메시지들 간의 시간차로 나눌 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 거리 측정 사이클이 100.4ms이고, 상기 폴 메시지들 간의 시간차가 100ms인 경우, 100.4ms/100ms = 1.004으로 시간 오차를 구할 수 있다.
동작 709에서, 프로세서(120)는 응답 시간에 시간 오차를 적용하고, 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 제2 응답 메시지를 전송할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 제2 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 제2 응답 메시지를 전송하는 슬롯 번호, 상기 제2 응답 메시지를 전송할 때 사용되는 오프셋 번호(예: 수신 오프셋 번호), 또는 하나의 서브 슬롯 시간 중 적어도 하나를 이용하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋은 제1 전송 오프셋의 개수, 제1 전송 오프셋 번호, 또는 제1 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보는 상기 제1 전송 오프셋 번호(예: 외부 전자 장치에서 상기 제1 폴 메시지를 전송할 때 사용한 오프셋 번호)와 수신 오프셋 번호(예: 전자 장치(101)가 제2 응답 메시지를 전송할 때 사용할 오프셋 번호)를 동일하게 사용할 지 아니면, 다르게 사용할 지 여부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전송 오프셋의 개수가 10개인 경우, 하나의 슬롯은 10개의 서브 슬롯으로 구분될 수 있다. 하나의 슬롯 시간은 1ms이므로, 10개의 서브 슬롯으로 구분할 경우, 하나의 서브 슬롯 시간은 0.1ms(예: 1ms/10)일 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보에 기초하여 수신 오프셋 번호를 2로 하고, 제7 슬롯(예: slot 7)으로 제2 응답 메시지를 전송하는 것으로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는 제2 응답 메시지를 전송하는 슬롯 번호(예: 7)에 하나의 슬롯 시간(예: 1ms)을 곱하고, 하나의 서브 슬롯 시간(예: 0.1ms)을 더하여 응답 시간을 계산할 수 있다(예: 7ms + 0.1ms). 프로세서(120)는 응답 시간(예: 7.1ms)에 시간 오차(예: 1.004)를 적용(예: 곱하여)할 수 있다. 프로세서(120)는 시간 오차가 적용된 응답 시간인, 1.004 * 7.1ms = 7.1284ms를 응답 시간 정보로서 포함시킬 수 있다.
프로세서(120)는 상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간 정보에 시간 오차를 반영한 것인지 여부를 응답 부가 정보에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 응답 부가 정보에는 상기 응답 시간의 신뢰도가 더 포함될 수 있다. 프로세서(120)는 상기 제1 폴 메시지와 상기 제2 폴 메시지를 수신하여 시간 오차를 계산할 수 있으므로, 상기 제2 응답 메시지에 포함되는 응답 시간에 높은 신뢰로(예: 상)를 포함시킬 수 있다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 응답 메시지의 형식을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 응답 메시지(800)는 프로토콜 타입(protocol type)(811), 서비스 타입(service type)(812), 프레임 타입(frame type)(813), 응답 시간 정보(reply time)(814), 또는 응답 부가 정보(addition information)(815) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 외에도, 응답 메시지(800)는 페이로드를 더 포함할 수 있다. 프로토콜 타입(811)은 UWB 통신 시 사용하는 통신 프로토콜에 대한 정보를 포함할 수 있다. 서비스 타입(812)은 UWB 통신을 통해 수행되는 어플리케이션에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프레임 타입(813)은 메시지의 형식을 나타내는 것으로, 폴 메시지 또는 응답 메시지 중 적어도 하나를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 프레임 타입(813)은 폴 메시지 또는 응답 메시지 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 응답 메시지(800)의 프로토콜 타입(811) 또는 서비스 타입(812)은 폴 메시지(530)의 프로토콜 타입(531) 또는 서비스 타입(532)와 동일할 수 있다. 응답 메시지(800)의 프레임 타입(813)은 응답 메시지를 나타내는 것일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 응답 시간 정보(814)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치로부터 상기 폴 메시지(예: 동작 601에서 수신한 제1 메시지)를 수신한 시간 정보와 상기 응답 메시지(예: 동작 603에서 전송할 제2 메시지)를 전송한 시간 정보가 포함될 수 있다. 또는, 상기 응답 시간 정보는 전자 장치(101)가 상기 폴 메시지를 수신하고, 상기 응답 메시지를 전송하는 데까지 걸리는 처리 시간 정보를 포함할 수 있다. 응답 시간 정보(814)에 전자 장치(101)와 외부 전자 장치 간의 시간 오차가 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 응답 부가 정보(addition information)(815)는 전자 장치(101)에서 측정한 외부 전자 장치의 수평 각도 또는 전자 장치(101)에서 측정한 외부 전자 장치의 수직 각도를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 응답 부가 정보 응답 시간 정보(814)에 대한 신뢰도가 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 응답 부가 정보(815)는 상기 외부 전자 장치에서 전자 장치(101)에 대한 AOA 정보를 계산하기 위해서 필요한 정보일 수 있다. 예를 들어, 응답 부가 정보(815)는 수평 각도(azimuth), 수평 각도 신뢰도(azimuth FoM), 수직 각도(elevation), 수직 각도 신뢰도(elevation FoM), SNR 최고점 경로 정보, SNR 첫번째 경로 정보, 최고점과 첫번째 간의 차이 정보, 첫번째 경로의 인덱스 정보, 또는 응답 시간의 신뢰도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(120)는 상기 폴 메시지를 전송한 외부 전자 장치의 요청에 따라 선택적으로 상기 응답 메시지에 상기 수평 각도에 대한 신뢰도 또는 상기 수직 각도에 대한 신뢰도를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로토콜 타입(811), 서비스 타입(812), 프레임 타입(813), 또는 응답 부가 정보(815)는 1 바이트(byte) 또는 1 바이트보다 작거나 큰 용량을 가질 수 있다. 응답 시간 정보(814)는 4 바이트 또는 4 바이트보다 작거나 큰 용량을 가질 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 동작 901에서, 제1 전자 장치(910)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 UWB 통신을 시작하여 제1 거리 측정 사이클(930)을 포함하는 제1 폴 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. UWB 통신은 제1 전자 장치(910)와 제2 전자 장치(920)(예: 도 1의 전자 장치(102)) 간의 Two Way Ranging(이하, 'TWR' 이라 함) 방식으로 각 전자 장치의 거리(또는 위치)를 측정하는 것일 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 제2 전자 장치(920)와 UWB 통신을 시작하기 위한 준비 프로세스를 수행한 이후에 UWB 통신을 시작할 수 있다. 상기 준비 프로세스는 BLE 통신을 이용하여 제2 전자 장치(920)의 UWB 통신 가능 여부, 또는 제2 전자 장치(920)의 상태를 식별하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1 폴 메시지는 브로드캐스트 방식으로 제1 전자 장치(910)의 주변에 위치한 하나 이상의 전자 장치들에게 전송될 수 있다. 상기 제1 폴 메시지는 UWB 통신을 시작한 후 첫 번째로 전송하는 폴 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지는 제1 프로토콜 타입(예: 1), 제1 서비스 타입(예: 1), 제1 프레임 타입(예: 1), 제1 컨텐션 페이즈(예: 10ms), 제1 거리 측정 사이클(930), 또는 인터벌)(예: 100.4ms), 제1 전송 오프셋(예: 0x22), 또는 제1 응답 제어(예: 0x80) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작 901은 도 4의 동작 401과 동일 또는 유사할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 제1 전송 오프셋은 도 5b에 도시한 메시지 표기 테이블(550)을 참조하면, 16 진수로 표기한 것일 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋이 0x22인 경우, 7 비트부터 0 비트까지 2진수로 표기하면 0010 0010을 나타낼 수 있다. 도 5a의 전송 오프셋을 참조하면 제1 수신 오프셋 설정 정보는 0이고, 제1 전송 오프셋 번호는 2이고, 제1 전송 오프셋의 개수는 5를 나타낼 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋 개수가 5인 경우, 하나의 슬롯은 5개의 서브 슬롯으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 하나의 거리 측정 사이클은 100개의 슬롯으로 구성되고, 하나의 슬롯의 시간은 1ms일 수 있다. 하나의 슬롯이 5개의 서브 슬롯으로 나눠지면, 상기 제1 거리 측정 사이클은 총 500개의 서브 슬롯으로 구성될 수 있다. 상기 제1 컨텐션 페이즈가 10ms이므로, 제1 전자 장치(910)는 상기 제1 거리 측정 사이클 중 50개의 서브 슬롯 내에서 응답 메시지를 수신할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지는 제1 전자 장치(910)에서 보내는 첫 번째 메시지이므로, 제1 전자 장치(910)는 슬롯0(예: 50개의 서브 슬롯 중에서 첫 번째 서브 슬롯)(예: slot 0)에서 전송 오프셋 번호를 0(예: Tx Offset 0)으로 전송할 수도 있다.
상기 제1 전송 오프셋은 제2 전자 장치(920)가 상기 제1 폴 메시지에 대한 제1 응답 메시지를 전송할 때 사용되는 것이 아니라, 이후에 전송될 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지(예: 제2 응답 메시지)를 전송할 때 사용되는 정보일 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 상기 제1 폴 메시지를 전송하고, 10ms(예: 상기 제1 컨텐션 페이즈)가 지나면 슬립 상태로 진입할 수 있다. 제1 거리 측정 사이클(930)은 상기 제1 폴 메시지를 전송하고, 제2 폴 메시지를 전송하는 데까지 시간(또는 시간 간격)일 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 제1 거리 측정 사이클(930) 중에서 상기 제1 컨텐션 페이즈(예: 10ms)가 지나면 슬립 상태로 진입할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제1 전자 장치(910)는 상기 제1 응답 제어를 이용하여 적어도 하나의 외부 장치(예: 제2 전자 장치(920))로 응답 메시지에 포함시킬 값을 동일하게 또는 상이하게 요청할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 보다 정확한 거리 측정 및 AoA 정보를 획득하기 위해서는 후처리(post processing)가 필요하며, 거리 측정 및 AoA 정보를 계산하기 위해서는 부가 정보가 필요할 수 있다. 하지만 모든 값들이 매번 필요하지 않을 수 있는데 항상 모든 값들을 전달하게 되면 그만큼 메시지의 길이가 길어지게 되고, 전류 소모가 커지고, 충돌 확률이 증가하며, 수신 성능이 저하될 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 거리 측정 및 AoA 정보를 계산하기 위해 꼭 필요한 정보만 요청할 수 있다. 상기 제1 응답 제어가 0x80인 경우, 7 비트부터 0 비트까지 2진수로 표기하면 1100 0000을 나타낼 수 있다. 상기 제1 응답 제어가 0x80인 경우, 제1 전자 장치(910)는 상기 제1 폴 메시지에 대한 응답 메시지에 수평 각도 정보 및 수직 각도 정보를 포함시켜 전송하도록 요청한 것일 수 있다.
제2 전자 장치(920)는 동작 901 전에 UWB 통신을 시작할 수 있다. 동작 902에서, 제2 전자 장치(920)는 제1 응답 메시지를 제1 전자 장치(910)로 전송할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지는 상기 제1 폴 메시지에 대하여 제1 전자 장치(910)에 전송하는 첫 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지는 제1 프로토콜 타입(예: 1), 제1 서비스 타입(예: 1), 제1 프레임 타입(예: 1), 제1 응답 시간 정보(예: reply time), 또는 제1 응답 부가 정보(AoA Azimuth, AoA FoM)를 포함할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지에 포함되는 상기 제1 프로토콜 타입, 상기 제1 서비스 타입 또는 상기 제1 프레임 타입은 상기 제2 폴 메시지에 포함된 제2 프로토콜 타입(예: 1), 제2 서비스 타입(예: 1), 제2 프레임 타입(예: 1)과 동일할 수 있다. 상기 응답 시간 정보는 제2 전자 장치(920)가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간 정보와 상기 제1 응답 메시지를 전송한 시간 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 응답 시간 정보는 제2 전자 장치(920)가 상기 제1 폴 메시지를 수신하고, 상기 제1 응답 메시지를 전송하는 데까지 걸리는 처리 시간 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 응답 부가 정보는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 응답 제어에 요청한 것으로, 상기 제1 응답 제어가 0x80이므로, 제2 전자 장치(920)는 수평 각도 정보(AoA Azimuth) 또는 수평 각도 정보에 대한 신뢰도(AoA FoM)를 상기 제1 응답 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제2 전자 장치(920)는 상기 제1 폴 메시지를 첫 번째로 수신한 폴 메시지이므로, 상기 제1 응답 메시지를 전송할 때, 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하지 않을 수 있다. 시간 오차를 적용하기 위해서는 적어도 두 개의 폴 메시지를 수신해야 하므로, 제2 전자 장치(920)는 상기 제1 응답 메시지를 전송할 때, 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하지 않을 수 있다.
동작 903에서, 제1 전자 장치(910)는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 제1 거리 측정 사이클(930)(예: 100.4ms)이 지나면, 슬립 상태에서 깨어나 상기 제2 폴 메시지를 브로드캐스트하고, 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하기 위해 UWB 모듈(220)의 RX 모듈을 활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 장치(910)는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트하는 시점에 RX 모듈을 활성화시킬 수 있다. 상기 제2 폴 메시지는 제1 전자 장치(910)가 상기 제1 폴 메시지를 전송한 이후에 전송되는 폴 메시지로서, UWB 통신을 시작한 후 두 번째로 전송하는 폴 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제2 폴 메시지는 제2 프로토콜 타입(예: 1), 제2 서비스 타입(예: 1), 제2 프레임 타입(예: 1), 제2 컨텐션 페이즈(예: 10ms), 제2 거리 측정 사이클(예: 99.8ms), 제2 전송 오프셋(예: 0x21), 또는 제2 응답 제어(예: 0x80) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 거리 측정 사이클(예: 99.8ms)은 제2 전송 오프셋의 개수에 따라 상이할 수 있다. 상기 제2 전송 오프셋이 0x21인 경우, 7 비트부터 0 비트까지 2진수로 표기하면 0010 0001을 나타낼 수 있다. 도 5a의 전송 오프셋을 참조하면, 제2 수신 오프셋 설정 정보는 0이고, 제2 전송 오프셋 번호는 1이고, 제2 전송 오프셋의 개수는 5를 나타낼 수 있다.
제1 전자 장치(910)는 상기 제1 폴 메시지에 대하여 수신된 응답 메시지에 기반하여 상기 제2 컨텐션 페이즈를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 상기 제1 컨텐션 페이즈의 시간(예: 제1 컨텐션 페이즈) 동안 수신한 응답 메시지의 개수로 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 응답 메시지의 개수에 따라 컨텐션 페이즈의 시간을 일정 단위(예: 3, 5, 또는 10)만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다. 컨텐션 페이즈의 시간을 조절하는 방법은 도 4에서 설명한 것이므로 생략할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 슬롯0(예: 50개의 서브 슬롯 중에서 첫 번째 서브 슬롯)(예: slot 0)에서 제2 전송 오프셋 번호를 2(예: Tx Offset 2)로 전송할 수 있다.
동작 905에서, 제2 전자 장치(920)는 제2 응답 메시지를 제1 전자 장치(910)로 전송할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지는 상기 제2 폴 메시지에 대하여 제1 전자 장치(910)에 전송하는 두 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지는 제2 프로토콜 타입(예: 1), 제2 서비스 타입(예: 1), 제2 프레임 타입(예: 1), 제2 응답 시간 정보(예: reply time), 또는 제2 응답 부가 정보(AoA Azimuth, AoA FoM)를 포함할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지에 포함되는 상기 제2 프로토콜 타입, 상기 제2 서비스 타입 또는 상기 제2 프레임 타입은 상기 제2 폴 메시지에 포함된 제2 프로토콜 타입(예: 1), 제2 서비스 타입(예: 1), 제2 프레임 타입(예: 1)과 동일할 수 있다. 상기 응답 시간 정보는 제2 전자 장치(920)가 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간 정보와 상기 제2 응답 메시지를 전송한 시간 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 응답 시간 정보는 제2 전자 장치(920)가 상기 제2 폴 메시지를 수신하고, 상기 제2 응답 메시지를 전송하는 데까지 걸리는 처리 시간 정보를 포함할 수 있다. 상기 제2 응답 부가 정보는 상기 제2 폴 메시지에 포함된 제2 응답 제어에 요청한 것으로, 상기 제2 응답 제어가 0x80이므로, 제2 전자 장치(920)는 수평 각도 정보(AoA Azimuth) 또는 수평 각도 정보에 대한 신뢰도(AoA FoM)를 상기 제2 응답 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제2 전자 장치(920)는 상기 제2 응답 메시지를 전송할 때, 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용할 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 전자 장치(910)와 제2 전자 장치(920)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 제1 전자 장치(910)와 제2 전자 장치(920) 간에 시간 오차가 발생하는 경우, 제1 전자 장치(910)가 제2 전자 장치(920)와 측정한 거리 정확도가 낮아질 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여, 제2 전자 장치(920)는 상기 제2 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용할 수 있다.
상기 시간 오차는 상기 제2 거리 측정 사이클을 폴 메시지들(예: 제1 폴 메시지 및 제2 폴 메시지) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제2 전자 장치(920)가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클이 100.4ms이고, 제1 폴 메시지 및 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 시간차가 100ms인 경우, 100.4ms/100ms = 1.004으로 시간 오차를 구할 수 있다.
제2 전자 장치(920)는 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 제2 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제1 폴 메시지에 포함된 제1 수신 오프셋 설정 정보는 0이고, 제1 전송 오프셋 번호는 2이고, 제1 전송 오프셋의 개수는 5이므로, 하나의 서브 슬롯 시간은 0.2ms일 수 있다. 왜냐하면, 하나의 슬롯 시간이 1ms이므로, 하나의 슬롯 시간을 5로 나누면(하나의 슬롯/전송 오프셋의 개수), 하나의 서브 슬롯 시간은 0.2ms일 수 있다. 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보가 0이므로, 제2 전자 장치(920)는 상기 제1 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호(예: 2)로 응답 메시지를 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 수신 오프셋 번호를 2로 하고, 7번째 슬롯을 통해 응답 메시지를 전송하는 경우, 슬롯 번호(예: 7)에 하나의 슬롯 시간(예: 1ms)을 곱하고, 수신 오프셋 번호가 2이므로 두 개의 서브 슬롯 시간(예: 0.2ms)을 더하여 응답 시간을 계산할 수 있다(예: 7ms + 0.2ms). 프로세서(120)는 응답 시간(예: 7.2ms)에 시간 오차(예: 1.004)를 적용(예: 곱하여)할 수 있다. 프로세서(120)는 시간 오차가 적용된 응답 시간인, 1.004 * 7.2ms = 7.2288ms를 응답 시간 정보로서 포함시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제2 전자 장치(920)는 상기 응답 시간 정보의 신뢰도를 더 포함시켜 상기 제2 응답 메시지를 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 응답 부가 정보에 상기 응답 시간 정보의 신뢰도를 포함시킬 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 상기 제2 응답 메시지를 전송한 후, 상기 제2 폴 메시지에 포함된 상기 제2 거리 측정 사이클이 종료될 때까지 상기 UWB 통신에 대하여 슬립 상태로 진입할 수 있다.
제1 전자 장치(910)는 상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간에 기반하여 제2 전자 장치(920)와의 거리를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 상기 제2 폴 메시지를 전송한 시간, 상기 제2 응답 메시지를 수신한 시간, 상기 응답 시간(7.4296ms) 및 빛의 속도(C)(speed of light = 약 3*108 m/s)에 기반하여 제2 전자 장치(920)와의 거리를 결정할 수 있다. 예를 들어, 거리(distance)는 (상기 제2 응답 메시지를 수신한 시간 - 상기 제2 폴 메시지를 전송한 시간 ? 상기 응답 시간) * C / 2로 구할 수 있다.
동작 907에서, 제1 전자 장치(910)는 제3 폴 메시지를 브로드캐스트할 수 있다. 상기 제3 폴 메시지는 상기 제2 폴 메시지를 전송한 이후에 전송되는 폴 메시지로서, UWB 통신을 시작한 후 세 번째로 전송하는 폴 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제3 폴 메시지는 제3 프로토콜 타입(예: 1), 제3 서비스 타입(예: 1), 제3 프레임 타입(예: 1), 제3 컨텐션 페이즈(예: 10ms), 제3 거리 측정 사이클(예: 100.6ms), 제3 전송 오프셋(예: 0x24), 또는 제3 응답 제어(예: 0x80) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제3 전송 오프셋이 0x24인 경우, 7 비트부터 0 비트까지 2진수로 표기하면 0010 0100을 나타낼 수 있다. 도 5a의 전송 오프셋을 참조하면, 제3 수신 오프셋 설정 정보는 0이고, 제3 전송 오프셋 번호는 4이고, 제3 전송 오프셋의 개수는 5를 나타낼 수 있다.
제1 전자 장치(910)는 상기 제2 폴 메시지에 대하여 수신된 응답 메시지에 기반하여 상기 제3 컨텐션 페이즈를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 상기 제2 컨텐션 페이즈의 시간(예: 제2 컨텐션 페이즈) 동안 수신한 응답 메시지의 개수로 계산할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 응답 메시지의 개수에 따라 컨텐션 페이즈의 시간을 일정 단위(예: 3, 5, 또는 10)만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 슬롯0에서 제3 전송 오프셋 번호를 1(예: Tx Offset 1)로 전송할 수 있다.
동작 909에서, 제2 전자 장치(920)는 제3 응답 메시지를 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 상기 제2 거리 측정 사이클이 지나면, 슬립 상태에서 깨어나 UWB 모듈(220)의 RX 모듈을 활성화시켜 제3 폴 메시지를 수신할 수 있다. 상기 제3 응답 메시지는 상기 제3 폴 메시지에 대하여 제1 전자 장치(910)에 전송하는 두 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제3 응답 메시지에 포함되는 정보들은 상기 제1 응답 메시지와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명을 생략할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 상기 제2 폴 메시지에 포함된 제2 전송 오프셋(예: 0x21)에 기반하여 상기 제3 응답 메시지를 전송할 슬롯 또는 오프셋 번호를 결정할 수 있다. 상기 제2 전송 오프셋 번호의 수신 오프셋 설정 정보는 0이므로, 제2 전자 장치(920)는 제1 전자 장치(910)에서 전송한 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호(예: Tx Offset 1)로 전송할 수 있다. 또한, 제2 전자 장치(920)는 50개의 서브 슬롯 중에서 슬롯5(예: 50개의 서브 슬롯 중에서 여섯 번째 서브 슬롯)(예: slot 5)에서 상기 제3 응답 메시지를 전송할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제2 전자 장치(920)는 상기 제2 응답 메시지를 전송할 때, 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용할 수 있다. 상기 시간 오차는 상기 제2 거리 측정 사이클을 폴 메시지들 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제2 전자 장치(920)가 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제3 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 제2 거리 측정 사이클이 99.8ms이고, 제2 폴 메시지 및 제3 폴 메시지를 수신한 시간차가 100.2ms인 경우, 99.8ms/100.2ms = 0.996으로 시간 오차를 구할 수 있다.
제2 전자 장치(920)는 상기 제2 폴 메시지에 포함된 제2 전송 오프셋 또는 제3 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제2 폴 메시지에 포함된 제2 수신 오프셋 설정 정보는 0이고, 제2 전송 오프셋 번호는 1이고, 제2 전송 오프셋의 개수는 5이므로, 하나의 서브 슬롯 시간은 0.2ms일 수 있다. 상기 제1 수신 오프셋 설정 정보가 0이므로, 제2 전자 장치(920)는 상기 제1 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호(예: 1)로 응답 메시지를 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 수신 오프셋 번호를 1로 하고, 5번째 슬롯을 통해 응답 메시지를 전송하는 경우, 슬롯 번호(예: 5)에 하나의 슬롯 시간(예: 1ms)을 곱하고, 하나의 서브 슬롯 시간(예: 0.2ms)을 더하여 응답 시간을 계산할 수 있다(예: 5ms + 0.2ms). 프로세서(120)는 응답 시간(예: 5.2ms)에 시간 오차(예: 0.996)를 적용(예: 곱하여)할 수 있다. 프로세서(120)는 시간 오차가 적용된 응답 시간인, 0.996 * 5.2ms = 5.1792ms를 응답 시간 정보로서 포함시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제2 전자 장치(920)는 상기 응답 시간 정보의 신뢰도를 더 포함시켜 상기 제3 응답 메시지를 전송할 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 응답 부가 정보에 상기 응답 시간 정보의 신뢰도를 포함시킬 수 있다. 제2 전자 장치(920)는 상기 제3 응답 메시지를 전송한 후, 상기 제3 폴 메시지에 포함된 상기 제3 거리 측정 사이클이 종료될 때까지 상기 UWB 통신에 대하여 슬립 상태로 진입할 수 있다.
제1 전자 장치(910)는 상기 제3 응답 메시지에 포함된 응답 시간에 기반하여 제2 전자 장치(920)와의 거리를 결정할 수 있다. 제1 전자 장치(910)는 상기 제3 폴 메시지를 전송한 시간, 상기 제3 응답 메시지를 수신한 시간, 상기 제3 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간(5.1792ms) 및 빛의 속도(C)(speed of light = 약 3*108 m/s)에 기반하여 제2 전자 장치(920)와의 거리를 결정할 수 있다. 예를 들어, 거리(distance)는 (상기 제3 응답 메시지를 수신한 시간 - 상기 제3 폴 메시지를 전송한 시간 ? 상기 응답 시간) * C / 2로 구할 수 있다.
도 10은 다양한 실시예들에 따른 복수의 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 제1 전자 장치(1010), 제2 전자 장치(1020) 및 제3 전자 장치(1030)가 UWB 통신을 수행하는 동작을 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, 동작 1001에서, 제1 전자 장치(1010)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1 거리 측정 사이클(1050)을 포함하는 첫 번째 메시지(예: POLL 1)를 브로드캐스트할 수 있다. 예를 들어, 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)는 프로토콜 타입, 서비스 타입, 프레임(또는 메시지) 타입, 컨텐션 페이즈, 거리 측정 사이클(또는 인터벌), 전송 오프셋, 또는 응답 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 거리 측정 사이클(1050)은 제1 전자 장치(1010)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 전송하고, 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 전송하는 데까지 시간일 수 있다. 제1 전자 장치(1010)는 제1 전송 오프셋에 기반하여 제1 거리 측정 사이클(1040)을 결정할 수 있다. 상기 제1 전송 오프셋은 다음 폴 메시지(예: 두 번째 폴 메시지, POLL 3) 및 두 번째 폴 메시지(POLL 3)에 대한 응답 메시지(예: RESPONSE 1)를 전송할 때 사용할 오프셋 값을 의미할 수 있다. 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1), 제1 거리 측정 사이클(1040)에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 1003에서, 제3 전자 장치(1030)(예: 도 1의 전자 장치(104))는 제1 거리 측정 사이클(1060)을 포함하는 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 거리 측정 사이클(1060)은 제3 전자 장치(1030)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 전송하고, 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)를 전송하는 데까지 시간일 수 있다.
동작 1005에서, 제1 전자 장치(1010)는 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 전자 장치(1010)는 제2 전송 오프셋에 기반하여 상기 제2 거리 측정 사이클을 결정할 수 있다.
동작 1007에서, 제2 전자 장치(1020)(예: 도 1의 전자 장치(102))는 제1 전자 장치(1010)로 제1 응답 메시지(RESPONSE 1)를 전송할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지는 제2 전자 장치(1020)가 제1 전자 장치(1010)로 전송하는 첫 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지는 유니캐스트 방식으로 제1 전자 장치(1010)에게 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 응답 메시지는 프로토콜 타입, 서비스 타입, 프레임(또는 메시지) 타입, 응답 시간 정보, 또는 응답 부가 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 전자 장치(1010)와 제2 전자 장치(1020)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 거리 측정 사이클(1050)을 폴 메시지들(예: 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1) 및 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제2 전자 장치(1020)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 수신한 시간과 상기 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제2 전자 장치(1020)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하여 상기 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)를 전송할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 1009에서, 제3 전자 장치(1030)는 제2 거리 측정 사이클(1060)을 포함하는 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)를 브로드캐스트할 수 있다. 제3 전자 장치(1030)는 제2 전송 오프셋에 기반하여 상기 제2 거리 측정 사이클을 결정할 수 있다.
동작 1011에서, 제2 전자 장치(1020)는 제3 전자 장치(1030)로 제2 응답 메시지(RESPONSE 2)를 전송할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 제2 전자 장치(1020)와 제3 전자 장치(1030)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 상기 시간 오차는 제2 거리 측정 사이클(1060)을 폴 메시지들(예: 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2) 및 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제2 전자 장치(1020)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 수신한 시간과 상기 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제2 전자 장치(1020)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하여 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)를 전송할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도(1100)이다.
도 11은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 10의 제2 전자 장치(1020))가 마스터 역할과 슬레이브 역할을 모두 수행하는 일례를 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, 동작 1101에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 UWB 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 UWB 통신은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102), 및/또는 전자 장치(104)) 간의 TWR 방식으로 각 전자 장치의 거리(또는 위치)를 측정하는 것일 수 있다. 프로세서(120)는 외부 전자 장치들로 폴 메시지를 전송하고, 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하거나, 또는 외부 전자 장치들로부터 폴 메시지를 수신하고, 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 수 있다.
동작 1103에서, 프로세서(120)는 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 메시지는 폴 메시지 또는 응답 메시지를 포함할 수 있다.
동작 1105에서, 프로세서(120)는 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는 상기 수신된 메시지의 프레임 타입(예: 프레임 타입(533), 프레임 타입(813))을 확인하여 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인지 또는 응답 메시지인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인 경우 동작 1107을 수행하고, 상기 수신된 메시지가 폴 메시지가 아닌 경우(예: 응답 메시지인 경우) 동작 1121을 수행할 수 있다.
상기 수신된 메시지가 폴 메시지인 경우, 동작 1107에서, 프로세서(120)는 시간 오차를 계산할 수 있다. 상기 시간 오차는 폴 메시지를 전송한 외부 전자 장치와 응답 메시지를 전송하는 전자 장치의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 프로세서(120)는 이전에 수신된 폴 메시지에 포함된 거리 측정 사이클을 폴 메시지들 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다.
동작 1109에서, 프로세서(120)는 응답 시간에 시간 오차를 적용할 수 있다. 프로세서(120)는 이전에 수신된 폴 메시지에 포함된 전송 오프셋 또는 전송할 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산할 수 있다. 응답 시간을 구하는 구체적인 방법은 앞서 도면을 통해 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 1111에서, 프로세서(120)는 응답 시간에 신뢰도를 적용할 수 있다. 상기 신뢰도는 상기 응답 시간의 신뢰도를 나타내는 것으로, 상기 응답 시간에 시간 오차가 적용된 경우 신뢰도가 높고, 상기 응답 시간에 시간 오차가 적용되지 않은 경우 신뢰도가 낮을 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 상기 신뢰도는 폴 메시지를 전송한 외부 전자 장치의 요청에 따라 신뢰도를 응답 시간에 포함시키거나 또는 포함시키지 않을 수 있다. 프로세서(120)는 폴 메시지에 포함된 응답 제어에 상기 응답 시간의 신뢰도가 요청된 경우 응답 시간에 신뢰도를 적용할 수 있다. 신뢰도가 요청되지 않은 경우 동작 1111은 생략 가능할 수 있다.
동작 1113에서, 프로세서(120)는 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 폴 메시지를 전송한 외부 전자 장치로 전송할 수 있다.
동작 1105에서, 상기 수신된 메시지가 응답 메시지인 경우, 동작 1121에서, 프로세서(120)는 상기 응답 메시지에 응답 시간의 신뢰도가 포함되어 있는지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 응답 메시지에 포함된 응답 부가 정보(예: 도 8의 응답 부가 정보(815))에 응답 시간의 신뢰도가 포함되어 있는지 여부를 식별할 수 있다. 상기 응답 시간의 신뢰도는 폴 메시지를 전송한 전자 장치(101)의 요청에 따라 외부 전자 장치는 신뢰도를 응답 시간에 포함시키거나 또는 포함시키지 않을 수 있다. 상기 응답 시간의 신뢰도는 상/하, 상/중/하, 또는 3 단계보다 크게 구분될 수 있다. 상기 외부 전자 장치는 폴 메시지에 포함된 응답 제어에 상기 응답 시간의 신뢰도가 요청된 경우 상기 응답 부가 정보에 신뢰도를 포함시켜 응답 메시지를 전송할 수 있다. 상기 제1 폴 메시지와 상기 제2 폴 메시지를 모두 수신한 상기 외부 전자 장치는 시간 오차를 계산할 수 있으므로, 상기 응답 시간의 신뢰도가 높을 수 있다. 상기 제2 폴 메시지를 수신했지만, 상기 제1 폴 메시지를 수신하지 못한 다른 외부 전자 장치는 시간 오차를 계산할 수 있지만 제2 폴 메시지에 기반하여 폴 메시지들 간의 시간차를 계산한 것이므로, 상기 응답 시간의 신뢰도가 낮을 수 있다.
프로세서(120)는 상기 응답 부가 정보에 신뢰도가 포함된 경우, 동작 1123을 수행하고, 상기 응답 부가 정보에 신뢰도가 포함되지 않은 경우, 동작 1125을 수행할 수 있다.
상기 응답 부가 정보에 신뢰도가 포함된 경우, 동작 1123에서, 프로세서(120)는 상기 신뢰도를 고려하여 외부 전자 장치와의 거리를 측정할 수 있다. 프로세서(120)는 상기 응답 부가 정보에 신뢰도가 포함되는 경우, 상기 응답 시간의 신뢰도가 설정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 신뢰도가 낮은 경우, 프로세서(120)는 해당 메시지에 기반하여 외부 전자 장치와의 거리를 측정하는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 다른 일 실시예에서, 프로세서(120)는 상기 응답 시간의 신뢰도가 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 응답 시간에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 프로세서(120)는 상기 응답 시간의 신뢰도가 설정된 임계치 이하인 경우, 폴 메시지를 전송한 시간 및 응답 메시지를 수신한 시간에 기반하여 상기 외부 전자 장치와의 거리를 결정할 수 있다. 상기 응답 시간에 시간 오차가 반영된 경우, 프로세서(120)는 신뢰도를 고려하지 않고 외부 전자 장치와의 거리를 측정할 수 있다. 이 경우, 동작 1123은 생략 가능할 수 있다.
상기 응답 부가 정보에 신뢰도가 포함되지 않은 경우, 동작 1125에서, 프로세서(120)는 응답 시간에 기반하여 외부 전자 장치와의 거리를 측정할 수 있다. 상기 응답 시간에 시간 오차가 반영된 경우, 프로세서(120)는 응답 시간에 기반하여 외부 전자 장치와의 거리를 측정할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예들에 따른 복수의 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 제1 전자 장치(1210), 제2 전자 장치(1220) 및 제3 전자 장치(1230)가 UWB 통신을 수행하는 동작을 나타낸 것이다.
도 12를 참조하면, 동작 1201에서, 제2 전자 장치(1220)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 제1 거리 측정 사이클(1240)을 포함하는 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 거리 측정 사이클(1240)은 제2 전자 장치(1220)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 전송하고, 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 전송하는 데까지 시간일 수 있다. 제2 전자 장치(1220)는 제1 전송 오프셋에 기반하여 제1 거리 측정 사이클(1240)을 결정할 수 있다. 동작 1201에 대해서는 앞서 도면에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 1203에서, 제1 전자 장치(1210)(예: 도 1의 전자 장치(102))는 제2 거리 측정 사이클(1250)을 포함하는 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 브로드캐스트할 수 있다. 제2 거리 측정 사이클(1250)은 제1 전자 장치(1210)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 전송하고, 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)를 전송하는 데까지 시간일 수 있다.
제2 전자 장치(1220)는 제1 전자 장치(1210)로부터 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 수신하면, 상기 첫 번째 폴 응답 메시지(예: POLL 2)의 프레임 타입에 기반하여 상기 메시지가 폴 메시지인지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1205에서, 제2 전자 장치(1220)는 제3 거리 측정 사이클(미도시)을 포함하는 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 브로드캐스트할 수 있다. 제2 전자 장치(1220)는 제2 전송 오프셋에 기반하여 상기 제3 거리 측정 사이클(미도시)을 결정할 수 있다.
동작 1207에서, 제3 전자 장치(1230)(예: 도 1의 전자 장치(104))는 제2 전자 장치(1220)로 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)를 전송할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지는 제3 전자 장치(1230)가 제2 전자 장치(1220)로 전송하는 첫 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)는 유니캐스트 방식으로 제2 전자 장치(1220)에게 전송될 수 있다. 상기 제1 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 제2 전자 장치(1220)와 제3 전자 장치(1230)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 거리 측정 사이클(1040)을 폴 메시지들(예: 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1) 및 두 번째 폴 메시지 (예: POLL 3) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제3 전자 장치(1230)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 수신한 시간과 상기 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제3 전자 장치(1030)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하여 상기 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)를 제2 전자 장치(1220)로 전송할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
제2 전자 장치(1220)는 제3 전자 장치(1230)로부터 상기 제1 응답 메시지를 수신하면, 상기 제1 응답 메시지의 프레임 타입에 기반하여 상기 메시지가 응답 메시지인지 여부를 판단할 수 있다. 제2 전자 장치(1220)는 상기 제1 응답 메시지(예: RESPONSE 1)에 포함된 응답 시간에 기반하여 제3 전자 장치(1230)와의 거리를 측정할 수 있다.
동작 1209에서, 제1 전자 장치(1210)는 제2 거리 측정 사이클(미도시)을 포함하는 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 전자 장치(1210)는 제2 전송 오프셋에 기반하여 상기 제2 거리 측정 사이클(미도시)을 결정할 수 있다.
동작 1211에서, 제2 전자 장치(1220)는 제1 전자 장치(1210)로 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)를 전송할 수 있다. 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)에 포함된 상기 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 제2 전자 장치(1220)와 제1 전자 장치(1210)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 상기 시간 오차는 제2 거리 측정 사이클(1250)을 폴 메시지들(예: 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2) 및 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제2 전자 장치(1220)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 수신한 시간과 상기 두 번째 폴 메시지(예: POLL 4)를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제2 전자 장치(1220)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하여 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)를 제1 전자 장치(1210)로 전송할 수 있다. 상기 제1 응답 메시지에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
제1 전자 장치(1210)는 제2 전자 장치(1220)로부터 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)를 수신하면, 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)의 프레임 타입에 기반하여 상기 메시지가 응답 메시지인지 여부를 판단할 수 있다. 제1 전자 장치(1210)는 상기 제2 응답 메시지(예: RESPONSE 2)에 포함된 응답 시간에 기반하여 제2 전자 장치(1220)와의 거리를 측정할 수 있다.
도 13은 다양한 실시예들에 따른 복수의 전자 장치들 간의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13은 제1 전자 장치(1310), 제2 전자 장치(1320) 및 제3 전자 장치(1330)가 UWB 통신을 수행하는 동작을 나타낸 것이다.
도 13을 참조하면, 동작 1301에서, 제1 전자 장치(1310)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 브로드캐스트할 수 있다. 첫 번째 폴 메시지는 제2 전자 장치(1320) 및 제3 전자 장치(1330)로 전송될 수 있다. 동작 1301에 대해서는 앞서 도면에서 충분히 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 1303에서, 제1 전자 장치(1310)는 제1 거리 측정 사이클(1340)을 포함하는 포함하는 두 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 거리 측정 사이클(1340)은 제1 전자 장치(1310)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 전송하고, 두 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 전송하는 데까지 시간일 수 있다. 제1 전자 장치(1310)는 제1 전송 오프셋에 기반하여 제1 거리 측정 사이클(1340)을 결정할 수 있다. 두 번째 폴 메시지는 제2 전자 장치(1320) 및 제3 전자 장치(1330)로 전송될 수 있다.
동작 1305에서, 제2 전자 장치(1320)(예: 도 1의 전자 장치(102))는 제1 전자 장치(1310)로 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 1)를 전송할 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지는 제2 전자 장치(1320)가 제1 전자 장치(1310)로 전송하는 첫 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 1)는 유니캐스트 방식으로 제1 전자 장치(1310)에게 전송될 수 있다. 상기 제1 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 전자 장치(1310)와 제2 전자 장치(1320)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 거리 측정 사이클(1340)을 폴 메시지들(예: 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1) 및 두 번째 폴 메시지 (예: POLL 2) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제2 전자 장치(1320)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 수신한 시간과 상기 두 번째 폴 메시지(예: POLL 3)를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제2 전자 장치(1320)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하여 상기 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 1)를 제1 전자 장치(1310)로 전송할 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 1)에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 충분히 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
동작 1307에서, 제3 전자 장치(1330)(예: 도 1의 전자 장치(104))는 제1 전자 장치(1310)로 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 2)를 전송할 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지는 제3 전자 장치(1330)가 제1 전자 장치(1310)로 전송하는 첫 번째 응답 메시지를 의미할 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 2)는 유니캐스트 방식으로 제1 전자 장치(1310)에게 전송될 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지에 포함된 상기 응답 시간 정보는 시간 오차가 적용된 것일 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 전자 장치(1310)와 제3 전자 장치(1330)의 시간이 동기화되지 않아 발생할 수 있다. 상기 시간 오차는 제1 거리 측정 사이클(1340)을 폴 메시지들(예: 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1) 및 두 번째 폴 메시지 (예: POLL 2) 간의 시간차로 나누어 구할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴 메시지들 간의 시간차는 제3 전자 장치(1330)가 상기 첫 번째 폴 메시지(예: POLL 1)를 수신한 시간과 상기 두 번째 폴 메시지(예: POLL 2)를 수신한 시간의 차이를 의미할 수 있다. 제3 전자 장치(1330)는 상기 응답 시간 정보에 시간 오차를 적용하여 상기 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 2)를 제1 전자 장치(1310)로 전송할 수 있다. 상기 첫 번째 응답 메시지(예: RESPONSE 2)에 대한 자세한 설명은 앞서 도면에서 충분히 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은 상기 전자 장치의 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 메시지를 수신하는 동작, 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인지 여부를 판단하는 동작, 상기 수신된 메시지가 폴 메시지인 경우, 시간 오차 및 응답 시간을 계산하는 동작, 및 상기 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 폴 메시지를 전송한 적어도 하나의 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 시간 오차를 계산하는 동작은, 상기 수신된 폴 메시지가 제2 폴 메시지이고, 상기 제2 폴 메시지 이전에 수신된 폴 메시지가 제1 폴 메시지인 경우, 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산하는 동작, 및 상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클을 상기 계산된 시간 차이로 나누어 계산하는 동작을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 전자 장치
120: 프로세서
130: 메모리
190: 통신 모듈

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 통신 모듈;
    메모리; 및
    상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 브로드캐스트하고,
    상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 브로드캐스트하고,
    적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 수신하고,
    상기 시간 오차가 적용된 응답 시간에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시간 오차는,
    상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산하고,
    상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클을 상기 계산된 시간 차이로 나누어 계산되도록 설정된 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 상기 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 응답 메시지를 전송하는 슬롯 번호, 상기 응답 메시지를 전송할 때 사용되는 오프셋 번호, 또는 하나의 서브 슬롯 시간 중 적어도 하나에 기반하여 상기 응답 시간을 계산하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응답 메시지는, 상기 응답 시간의 신뢰도를 더 포함하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    컨텐션 페이즈 또는 전송 오프셋을 결정하고,
    상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 상기 컨텐션 페이즈 또는 상기 전송 오프셋을 포함하는 상기 제1 폴 메시지를 브로드캐스트하고,
    상기 제1 폴 메시지에 대한 응답으로 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 적어도 상기 하나의 외부 전자 장치로부터 적어도 하나의 제1 응답 메시지를 수신하고,
    상기 적어도 하나의 제1 응답 메시지에 기반하여 상기 컨텐션 페이즈, 또는 상기 전송 오프셋을 변경하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 제1 응답 메시지의 개수에 기반하여 상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간을 변경하고,
    상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간은,
    지정된 통신을 통해 거리를 측정하는 사이클의 시간보다 작도록 설정된 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 응답 메시지에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리 또는 상기 제2 거리 측정 사이클을 결정하고,
    상기 적어도 하나의 외부 전자 장치로부터 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 적어도 하나의 제2 응답 메시지를 수신하고,
    상기 제2 응답 메시지에 포함된 응답 시간에 기반하여 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치와의 거리를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간이 종료되는지 여부를 판단하고,
    상기 컨텐션 페이즈에 해당하는 시간이 종료된 경우, 지정된 통신에 대하여 슬립 상태로 동작하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬립 상태는 상기 제1 통신을 비활성화하는 것이고,
    상기 프로세서는,
    상기 지정된 통신에 대하여 슬립 상태로 동작하는 동안 상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료되는지 여부를 판단하고,
    상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료된 경우, 상기 지정된 통신을 활성화하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 전송 오프셋은,
    전송 오프셋의 개수, 전송 오프셋 번호, 또는 수신 오프셋 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전송 오프셋 번호는,
    상기 전자 장치에서 상기 변경된 컨텐션 페이즈, 또는 상기 변경된 전송 오프셋을 포함하는 상기 제2 폴 메시지를 전송할 때 사용하는 오프셋 번호인 전자 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 수신 오프셋 설정 정보는,
    상기 제2 폴 메시지를 수신하는 상기 적어도 하나의 외부 전자 장치가 상기 제2 폴 메시지에 대한 응답 메시지를 전송할 때, 상기 전송 오프셋 번호와 동일한 오프셋 번호를 사용하도록 할 지 또는 상기 전송 오프셋 번호와 다른 오프셋 번호를 임의로 사용하도록 할 지 설정하는 정보인 전자 장치.
  14. 전자 장치에 있어서,
    적어도 하나의 통신 모듈;
    메모리; 및
    상기 적어도 하나의 통신 모듈 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 외부 전자 장치로부터 제1 거리 측정 사이클을 포함하는 제1 폴 메시지를 수신하고,
    상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 제2 거리 측정 사이클을 포함하는 제2 폴 메시지를 수신하고,
    상기 제1 폴 메시지 또는 상기 제2 폴 메시지에 기반하여 시간 오차 및 응답 시간을 계산하고,
    상기 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 외부 전자 장치로 전송하도록 설정된 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산하고,
    상기 제1 거리 측정 사이클을 상기 계산된 시간 차이로 나누어 상기 시간 오차를 계산하도록 설정된 전자 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 전송 오프셋 또는 상기 응답 메시지에 기반하여 응답 시간을 계산하도록 설정된 전자 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 응답 메시지를 전송한 경우, 지정된 통신에 대하여 슬립 상태로 동작하도록 설정된 전자 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 슬립 상태는 상기 지정된 통신을 비활성화하는 것이고,
    상기 프로세서는,
    상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료되는지 여부를 판단하고,
    상기 지정된 통신을 수행하기 위한 시간이 종료된 경우, 상기 지정된 통신을 활성화하도록 설정된 전자 장치.
  19. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여 메시지를 수신하는 동작;
    상기 수신된 메시지가 폴 메시지인지 여부를 판단하는 동작;
    상기 수신된 메시지가 폴 메시지인 경우, 시간 오차 및 응답 시간을 계산하는 동작; 및
    상기 시간 오차가 적용된 응답 시간을 포함하는 응답 메시지를 상기 적어도 하나의 통신 모듈을 통해 상기 폴 메시지를 전송한 적어도 하나의 외부 전자 장치로 전송하는 동작을 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 시간 오차를 계산하는 동작은,
    상기 수신된 폴 메시지가 제2 폴 메시지이고, 상기 제2 폴 메시지 이전에 수신된 폴 메시지가 제1 폴 메시지인 경우,
    상기 제1 폴 메시지를 수신한 시간과 상기 제2 폴 메시지를 수신한 시간의 차이를 계산하는 동작; 및
    상기 제1 폴 메시지에 포함된 제1 거리 측정 사이클을 상기 계산된 시간 차이로 나누어 계산하는 동작을 포함하는 방법.
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