KR20230075208A - Uwb 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 레인징 전력을 동적으로 제어하는 방법을 개시한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 UWB 통신을 이용하는 전자 장치의 방법은 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하는 단계, 및 다른 전자 장치로부터 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 수신되었는지를 식별하는 단계를 포함한다. 개시 메시지는 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함하고, 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다.
Description
본 개시는 UWB 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레인징 전력을 동적으로 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 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, 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.
본 개시는 레인징 전력을 동적으로 제어하기 위한 UWB 메시지, 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 일 양상에 따른, UWB 통신을 이용하는 제1 전자 장치의 방법은 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하는 단계; 및 제2 전자 장치로부터 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 수신되었는지를 식별하는 단계를 포함하며, 상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함하고, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 양상에 따른, 제2 UWB 장치의 방법은, 제1 UWB 장치로부터 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 수신하는 단계 -상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함함-; 상기 개시 메시지에 포함된 레인징 전력 제어 요청 정보에 기초하여 전송 전력을 결정하는 단계; 및 상기 제1 전자 장치로, 상기 결정된 전송 전력을 이용하여 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 전송하는 단계를 포함하며, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른, UWB 통신을 이용하는 제1 UWB 장치는 트랜시버; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는: UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하고, 제2 전자 장치로부터 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 수신되었는지를 식별하도록 구성되며, 상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함하고, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 양상에 따른, UWB 통신을 이용하는 제2 UWB 장치는 트랜시버; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는: 제1 UWB 장치로부터 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하고, -상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함함-, 상기 개시 메시지에 포함된 레인징 전력 제어 요청 정보에 기초하여 전송 전력을 결정하고, 상기 제1 전자 장치로, 상기 결정된 전송 전력을 이용하여 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 전송하도록 구성되며, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다.
본 개시의 방법 및 장치를 통해, 레인징 전력을 상황에 맞게 동적/적응적으로 제어함으로써, 수신율을 일정 수준 이상으로 유지하면서 전력의 소모를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 UWB 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 복수의 UWB 장치가 통신을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 UWB MAC 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 UWB PHY 패킷의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 SS-TWR 레인징 절차를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 DS-TWR 레인징 절차를 나타낸다.
도 9a는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA(OWR) 절차의 개략적인 동작을 나타낸다.
도 9b는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 예시적인 메시지 교환 동작을 나타낸다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 복수의 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 11a는 본 개시의 제1 실시예에 따른 제1 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 11b 본 개시의 제1 실시예에 따른 제2 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 12는 본 개시의 제2 실시예에 따른 제1 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 RPC-REQ(ranging power control-request) 정보 요소 및 RPC-RESP(ranging power control-response) 정보 요소를 나타낸다.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 17a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 17b는 도 17a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 18a는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 18b는 도 18a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 19a는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 19b는 도 19a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 장치도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치의 장치도이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 복수의 UWB 장치가 통신을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 UWB MAC 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 UWB PHY 패킷의 구조를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 SS-TWR 레인징 절차를 나타낸다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 DS-TWR 레인징 절차를 나타낸다.
도 9a는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA(OWR) 절차의 개략적인 동작을 나타낸다.
도 9b는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 예시적인 메시지 교환 동작을 나타낸다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 복수의 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 11a는 본 개시의 제1 실시예에 따른 제1 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 11b 본 개시의 제1 실시예에 따른 제2 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 12는 본 개시의 제2 실시예에 따른 제1 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 RPC-REQ(ranging power control-request) 정보 요소 및 RPC-RESP(ranging power control-response) 정보 요소를 나타낸다.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 17a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 17b는 도 17a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 18a는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 18b는 도 18a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 19a는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 19b는 도 19a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 장치도이다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치의 장치도이다.
이하, 본 개시의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 개시의 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능할 수 있다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능할 수 있다.
이때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 실시 예에 따르면 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 일부 실시 예에 따르면, '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어 '단말' 또는 '기기'는 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선 송수신 유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시 예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있다. 또한, 단말은 M2M(Machine to Machine) 단말, MTC(Machine Type Communication) 단말/디바이스를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서 상기 단말은 전자 장치 또는 단순히 장치라 지칭할 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 개시의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 이하에서는 UWB를 이용하는 통신 시스템을 일례로서 본 개시의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 특성을 갖는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 실시예가 적용될 수 있다. 예를 들어, 블루투스 또는 지그비를 이용하는 통신 시스템 등이 이에 포함될 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 개시를 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
일반적으로 무선 센서 네트워크 기술은 인식 거리에 따라 크게 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 기술과 무선 사설망(Wireless Personal Area Network; WPAN) 기술로 구분된다. 이때, 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 복수의 전자 장치들로 이루어질 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. UWB는 장치들 간의 안전하고 정확한(secure and accurate) 레인징을 가능하게 한다. 이를 통해, UWB는 두 장치 간의 거리에 기반한 상대적 위치 추정 또는 (위치가 알려진) 고정 장치들로부터의 거리에 기반한 장치의 정확한 위치 추정을 가능하게 한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 개시의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
"Application Dedicated File (ADF)"는 예를 들면, 어플리케이션이나 어플리케이션 특정 데이터(application specific data)를 호스팅(hosting)할 수 있는 Application Data Structure 내의 데이터 구조일 수 있다.
"Application Protocol Data Unit(APDU)"는 UWB 장치 내의 Application Data Structure와 통신하는 경우에 사용되는 명령(command) 및 응답(response)일 수 있다.
"application specific data"는 예컨대, UWB 세션을 위해 요구되는 UWB 컨트롤리 정보 및 UWB 세션 데이터를 포함하는 루트 레벨과 어플리케이션 레벨을 갖는 파일 구조일 수 있다.
"Controller"는 Ranging Control Messages (RCM) (또는, 제어 메시지)를 정의 및 제어하는 Ranging Device일 수 있다.
"Controllee"는 Controller로부터 수신된 RCM (또는, 제어 메시지)내의 레인징 파라미터를 이용하는 Ranging Device일 수 있다.
"Dynamic STS(Scrambled Timestamp Sequence) mode"는 "Static STS"와 달리, STS가 레인징 세션 동안 반복되지 않는 동작 모드일 수 있다. 이 모드에서 STS는 Ranging device에서 관리되고, STS를 생성하는 Ranging Session Key는 Secure Component에 의해 관리될 수 있다.
"Applet"는 예컨대, UWB 파라미터들과 서비스 데이터를 포함하는 Secure Component 상에서 실행되는 applet일 수 있다. 본 개시에서, Applet은 FiRa에 의해 정의된 FiRa Applet일 수 있다.
"Ranging Device"는 UWB 레인징을 수행할 수 있는 장치일 수 있다. 본 개시에서, Ranging Device는 IEEE 802.15.4z에 정의된 Enhanced Ranging Device (ERDEV) 또는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Device일 수 있다. Ranging Device는 UWB device로 지칭될 수 있다.
"UWB-enabled Application"는 UWB 서비스를 위한 어플리케이션일 수 있다. 예를 들면, UWB-enabled Application는 UWB 세션을 위한, OOB Connector, Secure Service 및/또는 UWB 서비스를 구성하기 위한 Framework API를 이용하는 어플리케이션일 수 있다. 본 개시에서, "UWB-enabled Application"는 어플리케이션 또는 UWB 어플리케이션으로 약칭될 수 있다. UWB-enabled Application은 FiRa에 의해 정의된 FiRa-enabled Application일 수 있다.
"Framework"는 Profile에 대한 access, 개별 UWB 설정 및/또는 통지를 제공하는 컴포넌트일 수 있다. "Framework"는 예컨대, Profile Manager, OOB Connector, Secure Service 및/또는 UWB 서비스를 포함하는 논리적 소프트웨어 컴포넌트(logical software components)의 집합(collection)일 수 있다. 본 개시에서, Framework는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Framework일 수 있다.
"OOB Connector"는 Ranging Device 간의 OOB(out-of-band) 연결(예컨대, BLE 연결)을 설정하기 위한 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다. 본 개시에서, OOB Connector는 FiRa에 의해 정의된 FiRa OOB Connector일 수 있다.
"Profile"은 UWB 및 OOB 설정 파라미터(configuration parameter)의 미리 정의된 세트일 수 있다. 본 개시에서, Profile은 FiRa에 의해 정의된 FiRa Profile일 수 있다.
"Profile Manager"는 Ranging Device에서 이용가능한 프로필을 구현하는 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다. 본 개시에서, Profile Manager는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Profile Manager일 수 있다.
"Service"는 end-user에 서비스를 제공하는 use case의 implementation일 수 있다.
"Smart Ranging Device"는 옵셔널한 Framework API를 구현할 수 있는 Ranging Device 일 수 있다. 본 개시에서, Smart Ranging Device는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Smart Device일 수 있다.
"Global Dedicated File(GDF)"는 USB 세션을 설정하기 위해 필요한 데이터를 포함하는 application specific data의 root level일 수 있다.
"Framework API"는 Framework와 통신하기 위해 UWB-enabled Application에 의해 사용되는 API일 수 있다.
"Initiator"는 레인징 교환(ranging exchange)을 개시하는 Ranging Device일 수 있다.
"Object Identifier(OID)"는 application data structure 내의 ADF의 식별자일 수 있다.
"Out-Of-Band(OOB)"는 하위(underlying) 무선 기술로서 UWB를 사용하지 않는 데이터 통신일 수 있다.
"Ranging Data Set(RDS)"는 confidentiality, authenticity 및 integrity가 보호될 필요가 있는 UWB 세션을 설정하기 위해 요구되는 데이터(예컨대, UWB 세션 키, 세션 ID 등)일 수 있다.
"Responder"는 레인징 교환에서 Initiator에 응답하는 Ranging Device일 수 있다.
"STS"는 레인징 측정 타임스탬프(ranging measurement timestamps)의 무결성 및 정확도(integrity and accuracy)를 증가시키기 위한 암호화된 시퀀스(ciphered sequence)일 수 있다. STS는 레인징 세션 키로부터 생성될 수 있다.
"Secure Channel"는 overhearing 및 tampering을 방지하는 데이터 채널일 수 있다.
"Secure Component"은 예컨대, dynamic STS가 사용되는 경우에, UWBS에 RDS를 제공하기 위한 목적으로 UWBS와 인터페이싱하는 정의된 보안 레벨을 갖는 엔티티(예컨대, SE 또는 TEE)일 수 있다.
"Secure Element(SE)"는 Ranging Device 내 Secure Component로서 사용될 수 있는 tamper-resistant secure hardware component일 수 있다.
"Secure Ranging"은 강한 암호화 동작을 통해 생성된 STS에 기초한 레인징일 수 있다.
"Secure Service"는 Secure Element 또는 TEE(Trusted Execution Environment)와 같은 Secure Component와 인터페이싱하기 위한 소프트웨어 컴포넌트일 수 있다.
"Service Applet"은 서비스 특정 트랜잭션을 다루는 Secure Component 상의 applet일 수 있다.
"Service Data"는 service를 구현하기 위해 두 ranging device 간에 전달될 필요가 있는 Service Provider에 의해 정의된 데이터일 수 있다.
"Service Provider"는 end-user에게 특정 서비스를 제공하기 위해 요구되는 하드웨어 및 소프트웨어를 정의하고 제공하는 엔티티일 수 있다.
"Static STS mode"는 STS가 세션 동안 반복되는 동작 모드로서, Secure Component에 의해 관리될 필요가 없다.
"Secure UWB Service(SUS) Applet"은 다른 Ranging device와 보안 UWB 세션을 가능하게 하기 위해 필요한 데이터를 검색하기 위해, applet과 통신하는 SE 상의 applet일 수 있다. 또한, SUS Applet은 해당 데이터(정보)를 UWBS로 전달할 수 있다.
"UWB Service"는 UWBS에 대한 접속(access)을 제공하는 소프트웨어 component일 수 있다.
"UWB Session"은 Controller 및 Controllee가 UWB를 통해 통신을 시작할때부터 통신을 정지할 때까지의 기간일 수 있다. UWB Session은 레인징, 데이터 전달 또는 레인징/데이터 전달 둘 모두를 포함할 수 있다.
"UWB Session ID"는 컨트로러와 컨트롤리 사이에 공유되는, UWB Session을 식별하는 ID(예컨대, 32 비트의 정수)일 수 있다.
"UWB Session Key"는 UWB Session을 보호하기 위해 사용되는 키일 수 있다. UWB Session Key는 STS를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 본 개시에서, UWB Session Key는 UWB Ranging Session Key(URSK)일 수 있고, 세션 키로 약칭될 수 있다.
"UWB Subsystem(UWBS)"는 UWB PHY 및 MAC 레이어(스펙)를 구현하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. UWBS는 Framework에 대한 인터페이스 및 RDS를 검색하기 위한 Secure Component에 대한 인터페이스를 가질 수 있다. 본 개시에서, UWB PHY 및 MAC 스펙은 예컨대, IEEE 802.15.4/4z를 참조하는 FiRa에 의해 정의된 FiRa PHY 및 FiRa MAC 스펙일 수 있다.
"DT (Downlink Time Difference of Arrival (DL-TDoA))-Anchor"는 다른 DT-anchor와 DT 메시지(Downlink TDoA Message: DTM)을 교환하는 UWB 장치(예컨대, FiRa 장치)일 수 있다. 예를 들면, DT-앵커는 실내 측위 서비스를 제공하기 위해서 서비스 제공자가 실내의 벽, 천장, 구조물 등에 설치한 UWB 장치일 수 있다. 실시예로서, DT-앵커는 initiator DT-앵커 및 responder DT-앵커의 2 종류일 수 있다. 본 개시에서, DT-앵커는 앵커 장치, UWB 앵커, 또는 UWB 앵커 장치로 지칭될 수 있다.
"Initiator DT-Anchor"는 responder DT-앵커로 Poll DTM을 송신하는 DT-앵커일 수 있다. 실시예로서, Initiator DT-앵커는 DL-TDoA를 위한 레인징 라운드(DL-TDoA 레인징 라운드)를 개시할 수 있다. 본 개시에서, Initiator DT-앵커는 Initiator 앵커, Initiator 앵커 장치, Initiator UWB 앵커, 또는 Initiator UWB 앵커 장치로 지칭될 수 있다.
실시예로서, Initiator DT-앵커는 동일한 레인징 라운드에서 동작하는 responder DT-앵커들이 응답을 하는 레인징 슬롯을 스케쥴링할 수 있다. 예를 들면, Initiator DT-앵커는 연관된 responder DT-앵커들(예컨대, 동일한 클러스터 내의 responder DT-앵커들)의 전송 시간을 스케쥴링할 수 있다. 실시예로서, Initiator DT-앵커의 Poll DTM은 Poll DTM의 전송 타임스탬프를 포함할 수 있다. 본 개시에서, Poll DTM는 Poll 메시지, 개시 메시지, 또는 Initiator DTM으로 지칭될 수 있다.
실시예로서, Initiator DT-앵커는 responder DT-앵커들의 응답을 수신한 후 Final DTM을 추가로 전달할 수 있다. 예를 들면, Initiator DT-앵커는 동일한 클러스터 내의 모든 Responder DT-앵커들이 DL-TDoA 레인징 라운드에서 response DTM을 전송한 후에, Final DTM을 추가로 전송할 수 있다. 실시예로서, Final DTM은 Responder DT-앵커들이 보낸 메시지에 대한 응답 시간(reply time) 및/또는 Final DTM의 전송 타임스탬프를 포함할 수 있다. 본 개시에서, Final DTM은 종료 메시지로 지칭될 수 있다.
"Responder DT-Anchor"는 initiator DT-앵커로의 Poll DTM에 응답하는 DT-앵커일 수 있다. 실시예로서, Responder DT-앵커가 응답하는 response DTM은 Poll DTM에 대한 응답 시간 및/또는 응답 메시지의 전송 타임스탬프를 포함할 수 있다. 실시예로서, response DTM에 대한 레인징 슬롯은 initiator DT-앵커에 의해 스케쥴링되거나, 또는 미리 설정될 수 있다. 본 개시에서, Responder DT-앵커는 Responder 앵커, Responder 앵커 장치, Responder UWB 앵커, 또는 Responder UWB 앵커 장치로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, Responder DTM은 응답 메시지, Responder 메시지, 또는 Response DTM으로 지칭될 수 있다.
"DT-Tag"는 DT-앵커들 사이에서 교환되는 DTM에 기초하여 TDoA 측정(measurement)을 이용하여 자신의 위치(예컨대, coordinates)를 추정할 수 있는 UWB 장치(예컨대, FiRa 장치)일 수 있다. 본 개시에서, DT-태그는 태그, 태그 장치, UWB 태그, 또는 UWB 태그 장치로 지칭될 수 있다.
“DL-TDoA (DT)”는 복수의 DT-앵커(anchor)로부터의 TDoA 측정을 이용하는 localization 방법일 수 있다. 실시예로서, DT-앵커들은 DT 메시지(DTM)을 서로 교환할 수 있고, DT-태그(tag)는 이 DTM을 수동적으로(passively) 수신할 수 있다. 실시예로서, DTM들을 수신하는 각 DT-태그는 각 DTM의 수신 타임스탬프, 해당 DTM들 내에 포함된 DTM들의 전송 타임스태임 또는 DTM들 내에 포함된 응답 시간(reply time) 중 적어도 하나를 이용하여 TDoA를 계산할 수 있다. 실시예로서, DT-태그는 계산된 TDoA 또는 DT-앵커들의 좌표 중 적어도 하나를 이용하여 자신의 위치를 추정할 수 있다.
"Cluster"는 DT-태그가 자신의 위치를 추정할 수 있도록, DTM을 송신 및 수신하는 DT-앵커들의 세트일 수 있다. 클러스터는 하나의 initiator DT-앵커 및 하나 이상의 responder DT-앵커를 포함할 수 있다. 실시예로서, 클러스터는 측위 방식(예컨대, 2D 측위, 3D 측위)에 따라 상이한 수의 responder DT-앵커를 포함할 수 있다. 클러스터의 영역은 클러스터를 구성하는 DT-anchor들이 이루는 공간일 수 있다. 실시예로서, 복수의 클러스터가 서비스 영역의 넓은 범위에 배치될 수 있고, 하나의 클러스터에 의해 커버되는 영역은 인접한 클러스터에 의해 커버되는 영역과 오버랩될 수 있다. 본 개시에서, 클러스터는 셀로 지칭될 수 있다.
“UWB 메시지”는 UWB 장치(예컨대, ERDEV)에 의해 전송되는 payload IE를 포함하는 메시지일 수 있다.
“레인징 메시지”는 UWB 레인징 절차에서 UWB 장치(예컨대, ERDEV)에 의해 전송되는 메시지일 수 있다. 예를 들면, 레인징 메시지는 레인징 라운드의 특정 단계에서 UWB 장치(예컨대, ERDEV)에 의해 전송되는 UWB 장치(예컨대, ERDEV)에 의해 전송되는 RIM(ranging initiation message), RRM(ranging response message), RFM(ranging final message), MRM(measurement report message) 와 같은 메시지일 수 있다. 레인징 메시지는 하나 이상의 UWB 메시지를 포함할 수 있다. 필요한 경우, 복수의 레인징 메시지가 하나의 메시지로 병합될 수 있다. 예를 들면, non-deferred DS-TWR 레인징인 경우, RFM과 MRM이 레인징 파이널 단계(phase)에서 하나의 메시지로 병합될 수 있다.
그리고, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 UWB 장치의 예시적인 아키텍쳐를 나타낸다.
본 개시에서, UWB 장치(100)는 UWB 통신을 지원하는 전자 장치일 수 있다. UWB 장치(100)는 예컨대, UWB 레인징을 지원하는 Ranging Device일 수 있다. 일 실시예에서, Ranging Device는 IEEE 802.15.4z에 정의된 Enhanced Ranging Device (ERDEV) 또는 FiRa에 의해 정의된 FiRa Device일 수 있다.
도 1의 실시예에서, UWB 장치(100)는 UWB 세션을 통해 다른 UWB 장치와 상호작용(interact)할 수 있다.
또한, UWB 장치(100)는 UWB-enabled Application(110)과 UWB Framework(120) 간의 인터페이스인 제1 인터페이스(Interface #1)를 구현할 수 있고, 제1 인터페이스는 UWB 장치(100) 상의 UWB-enabled application(110)이 미리 정해진 방식으로 UWB 장치(100)의 UWB 성능들을 사용할 수 있게 해준다. 일 실시예에서, 제1 인터페이스는 Framework API 또는 proprietary interface일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, UWB 장치(100)는 UWB Framework(110)와 UWB 서브시스템(UWBS)(130) 간의 인터페이스인 제2 인터페이스(Interface #2)를 구현할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 인터페이스는 UCI(UWB Command Interface) 또는 proprietary interface일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, UWB 장치(100)는 UWB-enabled Application(110), Framework(UWB Framework)(120), 및/또는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 UWBS(130)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는, 일부 엔티티가 UWB 장치에 포함되지 않거나, 추가적인 엔티티(예컨대, 보안 레이어)가 더 포함될 수 있다.
UWB-enabled Application(110)은 제1 인터페이스를 이용하여 UWBS(130)에 의한 UWB 세션의 설정을 트리거링할 수 있다. 또한, UWB-enabled Application(110)은 미리 정의된 프로필(profile) 중 하나를 사용할 수 있다. 예를 들면, UWB-enabled Application(110)은 FiRa에 정의된 프로필 중 하나 또는 custom profile을 사용할 수 있다. UWB-enabled Application(110)은 제1 인터페이스를 사용하여, 서비스 발견(Service discovery), 레인징 통지(Ranging notifications), 및/또는 에러 컨디션(Error conditions)과 같은 관련 이벤트를 다룰 수 있다.
Framework(120)는 Profile에 대한 access, 개별 UWB 설정 및/또는 통지를 제공할 수 있다. 또한, Framework(120)는 UWB 레인징 및 트랜잭션 수행을 위한 기능, 어플리케이션 및 UWBS(130)에 대한 인터페이스 제공 기능 또는 장치(100)의 위치 추정 기능과 같은 기능 중 적어도 하나를 지원할 수 있다. Framework(120)는 소프트웨어 컴포넌트의 집합일 수 있다. 상술한 것처럼, UWB-enabled Application(110)은 제1 인터페이스를 통해 프레임워크(120)와 인터페이싱할 수 있고, 프레임워크(120)는 제2 인터페이스를 통해 UWBS(130)와 인터페이싱할 수 있다.
한편, 본 개시에서, UWB-enabled Application(110) 및/또는 Framework(120)는 어플리케이션 프로세서(AP)(또는, 프로세서)에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시에서, UWB-enabled Application(110) 및/또는 Framework(120)의 동작은 AP(또는, 프로세서)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 본 개시에서, 프레임워크는 AP, 프로세서로 지칭될 수 있다.
UWBS(130)는 UWB MAC Layer와 UWB Physical Layer를 포함하는 하드웨어 컴포넌트일 수 있다. UWBS(130)는 UWB 세션 관리를 수행하고, 다른 UWB 장치의 UWBS와 통신할 수 있다. UWBS(130)는 제2 인터페이스를 통해 Framework(120)와 인터페이싱할 수 있고, Secure Component로부터 보안 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, Framework(또는, 어플리케이션 프로세서)(120)는 UCI를 통해서 명령(command)을 UWBS(130)로 전송할 수 있고, UWBS(130)는 명령에 대한 응답(response)를 Framework(120)에 전달할 수 있다. UWBS(130)는 UCI를 통해 Framework(120)에 통지(notification)을 전달할 수도 있다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 UWB 장치의 Framework의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 2의 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치의 일 예일 수 있다.
도 2를 참조하면, Framework(220)는 예컨대, Profile Manager(221), OOB Connector(s)(222), Secure Service(223) 및/또는 UWB 서비스(224)와 같은 소프트웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다.
Profile Manager(221)는 UWB 장치 상에서 이용 가능한 프로필을 관리하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 프로필은 UWB 장치 사이에 통신을 설정하기 위해 요구되는 파라미터의 집합일 수 있다. 예를 들면, 프로필은 어떤 OOB 보안 채널이 사용되는지를 나타내는 파라미터, UWB/OOB 설정 파라미터, 특정 보안 컴포넌트의 사용이 맨데토리(mandatory)인지를 나타내는 파라미터 및/또는 ADF의 파일 구조와 관련된 파라미터를 포함할 수 있다. UWB-enabled Application(210)은 제1 인터페이스(예컨대, Framework API)를 통해 Profile Manager(221)와 통신할 수 있다.
OOB Connector(222)는 다른 장치와 OOB 연결을 설정하기 위한 역할을 수행할 수 있다. OOB Connector(222)는 디스커버리 단계 및/또는 연결 단계를 포함하는 OOB 단계를 다룰 수 있다. OOB 컴포넌트(예컨대, BLE 컴포넌트)(250)는 OOB Connector(222)와 연결될 수 있다.
Secure Service(223)는 SE 또는 TEE와 같은 Secure Component(240)와 인터페이싱하는 역할을 수행할 수 있다.
UWB Service(224)는 UWBS(230)를 관리하는 역할을 수행할 수 있다. UWB Service(224)는 제2 인터페이스를 구현함으로써, Profile Manager(221)에서 UWBS(230)로의 access를 제공할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 복수의 UWB 장치가 통신을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 3의 제1 UWB 장치(301) 및 제2 UWB 장치(302)는 예컨대, 도 1 또는 도 2의 UWB 장치일 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 UWB 장치(301) 및 제2 UWB 장치(302)는 장치 탐색/세션 설정 절차(310) 및 데이터 통신 절차(320)를 수행할 수 있다. 이러한 장치 탐색/세션 설정 절차(310) 및 데이터 통신 절차(320)는 전자 장치의 MAC 레이어(엔티티)에 의해 관리 또는 제어될 수 있다.
(1) 장치 탐색/세션 설정 절차
본 개시에서, 장치 탐색/세션 설정 절차(310)는 데이터 통신 절차(320) 이전에 수행되는 사전 절차일 수 있다. 일 실시예로서, 장치 탐색/세션 설정 절차(310)는 OOB 통신(채널), NB(narrow band) 통신(채널), 또는 UWB 통신(채널)을 통해 수행될 수 있다.
장치 탐색/세션 설정 절차(310)는 아래의 동작들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- UWB 장치가 다른 UWB 장치를 탐색(발견)하는 동작(discovery 동작)
- UWB 장치가 UWB 세션을 설정 및 제어하는 동작(세션 설정 동작)
실시예로서, 세션 설정 동작은 메시지 및 데이터를 보안하기 위한 보장 채널을 설정하는 동작 및/또는 보안 채널을 통해 UWB 세션을 설정하기 위한 파라미터(예컨대, UWB 성능 파라미터(컨트롤리 성능 파라미터), UWB 설정(configuration) 파라미터, 세션 키 관련 파라미터)를 교환하는 동작을 포함할 수 있다.
(2) 데이터 통신 절차
본 개시에서, 데이터 통신 절차(320)는 UWB 통신을 사용하여 데이터를 송수신하는 절차일 수 있다. 실시예로서, 데이터 통신 절차(320)에서, UWB 장치는 장치 탐색/세션 설정 절차(310)를 통해 설정된 UWB 세션을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
데이터 통신 절차(320)는 아래의 동작들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- UWB 장치가 다른 UWB 장치와 UWB 레인징을 수행하는 동작 (UWB 레인징 동작)
- UWB 장치가 다른 UWB 장치와 서비스 데이터를 교환하는 동작 (transaction 동작)
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 UWB MAC 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4의 실시예에서, UWB MAC 프레임은 예컨대, IEEE 802.15.4z의 MAC 프레임의 구조를 따를 수 있다. 본 개시에서, UWB MAC 프레임은 MAC 프레임 또는 프레임으로 약칭될 수 있다. 실시예로서, UWB MAC 프레임은 UWB 데이터(예컨대, UWB 메시지, 레인징 메시지, 제어 정보, 서비스 데이터, 어플리케이션 데이터, 트랜잭션 데이터 등)을 전달하기 위해 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, UWB MAC 프레임은 MAC 헤더(MHR), MAC 페이로드 및/또는 MAC footer(MFR)를 포함할 수 있다.
(1) MAC 헤더
MAC 헤더는 Frame Control 필드, Sequence Number 필드, Destination Address 필드, Source Address 필드, Auxiliary Security Header 필드, 및/또는 적어도 하나의 Header IE 필드를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 일부 필드들은 MAC 헤더에 포함되지 않을 수 있다.
실시예로서, Frame Control 필드는 Frame Type 필드, Security Enabled 필드, Frame Pending 필드, AR 필드, PAN ID Compression 필드, Sequence Number Suppression 필드, IE Present 필드, Destination Addressing Mode 필드, Frame Version 필드, 및/또는 Source Addressing Mode 필드를 포함할 수 있다. 각 필드에 대한 설명은 다음과 같다.
Frame Type 필드는 프레임의 타입을 지시할 수 있다. 실시예로서, 프레임의 타입은 data 타입 및/또는 Multipurpose 타입을 포함할 수 있다.
Security Enabled 필드는 Auxiliary Security Header 필드가 존재하는지를 지시할 수 있다. Auxiliary Security Header 필드는 security processing을 위해 요구되는 정보를 포함할 수 있다.
Frame Pending 필드는 프레임을 전송하는 장치가 수신자(recipient)를 위한 더 많은 데이터를 가지고 있는지 여부를 지시할 수 있다. 즉, Frame Pending 필드는 수신자를 위한 pending frame이 있는지를 알려줄 수 있다.
AR 필드는 프레임의 수신에 대한 acknowledgment이 수신자로부터 요구되는지를 지시할 수 있다.
PAN ID Compression 필드는 PAN ID 필드가 존재하는지를 지시할 수 있다.
Sequence Number Suppression 필드는 Sequence Number 필드가 존재하는지를 지시할 수 있다. Sequence Number 필드는 프레임에 대한 시퀀스 식별자를 지시할 수 있다.
IE Present 필드는 Header IE 필드 및 Payload IE 필드가 프레임에 포함되는지를 지시할 수 있다.
Destination Addressing Mode 필드는 Destination Address 필드가 short address (예컨대, 16 비트)를 포함하는지 또는 extended address (예컨대, 64 비트)를 포함하는지를 지시할 수 있다. Destination Address 필드는 프레임의 수신자(recipient)의 주소를 지시할 수 있다.
Frame Version 필드는 프레임의 버전을 지시할 수 있다. 예컨대, Frame Version 필드는 IEEE std 802.15.4z-2020를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
Source Addressing Mode 필드는 Source Address 필드가 존재하는지 여부, 및 Source Address 필드가 존재하는 경우, Source Address 필드가 short address (예컨대, 16 비트)를 포함하는지 또는 extended address (예컨대, 64 비트)를 포함하는지를 지시할 수 있다. Source Address 필드는 프레임의 발신자(originator)의 주소를 지시할 수 있다.
(2) MAC 페이로드
MAC 페이로드는 적어도 하나의 Payload IE 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, Payload IE 필드는 Vendor Specific Nested IE를 포함할 수 있다. 실시예로서, Payload IE 필드는 UWB 메시지 또는 제어 메시지의 Payload IE 필드를 포함할 수 있다.
(3) MAC footer
MAC footer는 FCS 필드를 포함할 수 있다. FCS 필드는 16 비트의 CRC 또는 32 비트의 CRC를 포함할 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 UWB PHY 패킷의 구조를 나타낸다.
도 5(a)는 STS 패킷 설정이 적용되지 않은 UWB PHY 패킷의 예시적인 구조를 나타내고, 도 5(b)는 STS 패킷 설정이 적용된 UWB PHY 패킷의 예시적인 구조를 나타낸다. 본 개시에서, UWB PHY 패킷은 PHY 패킷, PHY PDU(PPDU)로 지칭될 수 있다.
도 5(a)를 참조하면, PPDU는 동기 헤더(SHR), PHY 헤더(PHR) 및 PHY 페이로드(PSDU)를 포함할 수 있다. PSDU는 MAC 프레임을 포함하고, 도 4에서와 같이, MAC 프레임은 MAC 헤더(MHR), MAC 페이로드 및/또는 MAC footer(MFR)를 포함할 수 있다.
동기 헤더는 신호 수신을 위한 동기화에 사용되며, SYNC 필드 및 SFD(start-of-frame delimiter)를 포함할 수 있다. SFD 필드는 SHR의 끝(end) 및 데이터 필드의 시작을 지시하는 필드일 수 있다.
PHY 헤더는 PHY 페이로드의 구성에 대한 정보를 제공할 수 있다.
한편, UWB 장치의 PHY 레이어는 높은 density/낮은 전력 동작을 위해 감소된 on-air time을 제공하기 위한 옵셔널 모드를 포함할 수 있다. 이 경우, UWB PHY 패킷은 레인징 측정 타임스탬프의 integrity 및 accuracy를 증가시키기 위한, 암호화된 시퀀스(즉, STS)를 포함할 수 있다. STS는 UWB PHY 패킷의 STS 필드에 포함될 수 있고, 보안 레인징을 위해 사용될 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, STS 패킷(SP) 설정 0인 경우(SP0), STS 필드는 PPDU에 포함되지 않는다(SP0 패킷). SP 설정 1인 경우(SP1), STS 필드는 STS는 SFD(Start of Frame Delimiter) 필드의 바로 뒤 및 PHR 필드의 앞에 위치된다(SP1 패킷). SP 설정 2인 경우(SP2), STS 필드는 PHY 페이로드 뒤에 위치된다(SP2 패킷). SP 설정 3인 경우(SP3), STS 필드는 SFD 필드 바로 뒤에 위치되고, PPDU는 PHR 및 데이터 필드(PHY 페이로드)를 포함하지 않는다(SP3 패킷). 즉, SP3의 경우, PPDU는 PHR 및 PHY 페이로드를 포함하지 않는다.
도 5(b)의 실시예에서, 각 UWB PHY 패킷은 기준 시간을 정의하기 위한 RMARKER를 포함할 수 있고, RMARKER는 UWB 레인징 절차에서 레인징 메시지(프레임)의 송신 시간, 수신 시간 및/또는 시간 구간을 획득하기 위해 사용될 수 있다.
한편, SP0, SP1 및 SP3은 STS 패킷 설정이 지원되는 경우에 mandatory로 지원되어야 하는 설정이고, SP2은 optional하게 지원되는 설정일 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 UWB 레인징을 위해 사용되는 레인징 블록 및 라운드의 구조의 일 예를 나타낸다.
본 개시에서, 레인징 블록은 레인징을 위한 time period를 지칭한다. 레인징 라운드는 레인징 교환에 참여하는 UWB 장치들의 세트가 관여하는 하나의 전체 레인징-측정 사이클(entire range-measurement cycle)을 완성하기 위한 충분한 기간(period of sufficient duration)일 수 있다. 레인징 슬롯은 적어도 하나의 레인징 프레임(RFRAME)(예컨대, 레인징 개시/응답/파이널 메시지 등)의 전송을 위한 충분한 기간일 수 있다.
도 6에서와 같이, 하나의 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 각 레인징 라운드는 적어도 하나의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다.
한편, 레인징 모드가 block-based mode인 경우, 연속된 레인징 라운드 사이의 평균 시간(mean time)은 상수(constant)일 수 있다. 또는, 레인징 모드가 interval-based mode 인 경우, 연속된 레인징 라운드 사이의 시간은 동적으로 변경될 수 있다. 즉, interval-based mode는 adaptive한 간격(spacing)을 갖는 시간 구조를 채택할 수 있다.
레인징 라운드에 포함되는 슬롯의 수 및 duration은 레인징 라운드 사이에 변경될 수 있다.
본 개시에서, 레인징 블록, 레인징 라운드 및 레인징 슬롯은, 블록, 라운드 및 슬롯으로 약칭될 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 SS-TWR 레인징 절차를 나타낸다.
도 7(a)는 본 개시의 실시예에 따른 SS-TWR 레인징 절차의 개략적인 동작을 나타낸다.
도 7(a)의 실시예에서, 제1 전자 장치(701) 및 제2 전자 장치(702)는 도 1 또는 도 2의 UWB 장치(예컨대, RDEV, ERDEV 또는 FiRa 장치)일 수 있다. 도 7(a)의 실시예에서, 제1 전자 장치(701)는 initiator의 역할을 수행할 수 있고, 제2 전자 장치(702)는 responder의 역할을 수행할 수 있다.
도 7(a)의 실시예에서, SS-TWR 레인징 절차는 한번의 round-trip time measurement를 통해 레인징을 수행하는 절차일 수 있다.
도 7(a)를 참조하면, 동작 710에서, 제1 전자 장치(701)는 제2 전자 장치(702)로 개시 메시지(IM)를 전송함으로써, 레인징 교환을 개시할 수 있다.
동작 720에서, 제2 전자 장치(702)는 제1 전자 장치(701)로 응답 메시지(RM)를 전송함으로써, 레인징 교환을 완료할 수 있다.
각 전자 장치(701,702)는 메시지의 송신 시간 및 수신 시간을 측정할 수 있고, 왕복 시간(Tround) 및 응답 시간(Treply)을 계산할 수 있다. 여기서, 왕복 시간(Tround)은 제1 전자 장치(701)가 제2 전자 장치(702)로 개시 메시지를 전송한 시간과 제1 전자 장치(701)가 제2 전자 장치(702)로부터 응답 메시지를 수신한 시간 간의 차이일 수 있다. 응답 시간(Treply)은 제2 전자 장치(702)가 제1 전자 장치(701)로부터 개시 메시지를 수신한 시간과 제2 전자 장치(702)가 제1 전자 장치(701)로 응답 메시지를 전송한 시간 간의 차이일 수 있다.
실시예로서, UWB 메시지/프레임(또는, UWB 메시지를 전달하는 UWB PHY 패킷(예컨대, 도 5(b)의 UWB PHY 패킷)은 기준 시점을 정의하는 마커(RMARKER)를 포함할 수 있고, 이 RMARKER를 통해 전자 장치는 레인징 측정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 제1 전자 장치(701)는 제2 전자 장치(702)로 송신된 패킷/프레임에 포함된 RMARKER와 제2 전자 장치(702)로부터 수신된 패킷/프레임에 포함된 RMARKER 사이의 시간을 Tround로 측정할 수 있다. 제2 전자 장치(702)는 제1 전자 장치(701)로부터 수신된 패킷/프레임에 포함된 RMARKER와 제1 전자 장치(701)로 송신된 패킷/프레임에 포함된 사이의 시간을 Treply로 측정할 수 있다.
ToF(Time-of-Flight) 시간(Tprop)은 아래의 수학식 1에 의해 계산될 수 있다. Tprop은 
로 지칭될 수 있다.
도 7(b)는 본 개시의 실시예에 따른 SS-TWR 레인징 절차의 예시적인 메시지 교환 동작을 나타낸다.
도 7(b)를 참조하면, SS-TWR 레인징 절차는 메시지 교환을 위한 적어도 하나의 단계(phase)를 포함할 수 있다. 실시예로서, SS-TWR 레인징 절차는 레인징 제어 단계(Ranging Control Phase: RCP), 레인징 개시 단계(Ranging Initiation Phase: RIP), 레인징 응답 단계(Ranging Response Phase: RRP), 측정 리포트 단계(Measurement Report Phase: MRP) 및/또는 레인징 제어 업데이트 단계(Ranging Control Update Phase: RCUP)를 포함할 수 있다. 각 단계에 대한 설명은 아래와 같다.
레인징 제어 단계(RCP): controller 장치가 레인징 제어 메시지(RCM)를 전송하는 단계.
레인징 개시 단계(RIP): initiator 장치(들)이 레인징 개시 메시지(RIM)를 responder 장치(들)로 전송하는 단계. 본 개시에서, RIM은 IM으로 지칭될 수도 있다.
레인징 응답 단계(RRP): responder 장치(들)이 레인징 응답 메시지(RRM)를 initiator 장치로 전송하는 단계. 본 개시에서, RRM은 RM으로 지칭될 수도 있다.
측정 리포트 단계(MRP): 레인징에 참여하는 장치들이 측정 리포트(MR)를 통해 레인징 측정 및 관련 서비스 정보를 교환하는 단계.
레인징 제어 업데이트 단계(RCUP): controller 장치가 레인징 제어 업데이트 메시지(RCUM)을 전송하는 단계. 만일 존재한다면, RCUP는 RCM에 의해 지정된 레인징 라운드의 세트의 마지막 슬롯일 수 있다.
RIP 및 RRP를 포함하는 단계는 레인징 단계(Ranging Phase: RP)로 지칭될 수 있다.
실시예에 따라서는, initiator 장치가 controller 장치의 역할도 수행할 수 있고, 이 경우, RCP와 RIP는 하나의 단계로 병합될 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 DS-TWR 레인징 절차를 나타낸다.
도 8(a)는 본 개시의 실시예에 따른 DS-TWR 레인징 절차의 개략적인 동작을 나타낸다.
도 8(a)의 실시예에서, 제1 전자 장치(801) 및 제2 전자 장치(802)는 도 1 또는 도 2의 UWB 장치(예컨대, RDEV, ERDEV 또는 FiRa 장치)일 수 있다. 도 8(a)의 실시예에서, 제1 전자 장치(801)는 initiator의 역할을 수행할 수 있고, 제2 전자 장치(802)는 responder의 역할을 수행할 수 있다.
도 8(a)의 실시예에서, SS-TWR 레인징 절차는 두 번의 round-trip time measurement를 통해 레인징을 수행하는 절차일 수 있다. 이때, 첫 번째 round-trip time measurement은 제1 전자 장치(801)에 의해 개시되고, 두 번째 round-trip time measurement은 제2 전자 장치(802)에 의해 개시된다.
도 8(a)를 참조하면, 동작 810에서, 제1 전자 장치(801)는 제2 전자 장치(802)로 제1 개시 메시지를 전송함으로써, 제2 전자 장치(802)가 응답하는 제1 round-trip 시간 측정을 개시할 수 있다. 동작 820에서, 제2 전자 장치(802)는 제1 개시 메시지에 대응하는 제1 응답 메시지를 제1 전자 장치(801)로 전송할 수 있다.
동작 830에서, 제2 전자 장치(802)는 제1 전자 장치(801)로 제2 개시 메시지를 전송함으로써, 제1 전자 장치(801)가 응답하는 제2 round-trip 시간 측정을 개시할 수 있다. 동작 840에서, 제1 전자 장치(801)는 제2 개시 메시지에 대응하는 제2 응답 메시지를 제2 전자 장치(802)로 전송할 수 있다. 실시예로서, 제2 응답 메시지는 종료 메시지(레인징 종료 메시지)일 수 있다.
실시예에 따라서는, 제1 round-trip 시간 측정을 위한 제2 전자 장치(802)의 제1 응답 메시지가 제2 round-trip 시간 측정을 위한 제2 전자 장치(802)의 제2 개시 메시지로 사용될 수 있다. 이 경우, 동작 820과 동작 830은 동일한 동작일 수 있다.
각 전자 장치(801,802)는 메시지의 송신 시간 및 수신 시간을 측정할 수 있고, 제1 왕복 시간(Tround1)/제2 왕복 시간(Tround2) 및 제1 응답 시간(Treply1)/제2 응답 시간(Treply2)을 계산할 수 있다.
여기서, 제1 왕복 시간(Tround1)은 제1 전자 장치(801)가 제2 전자 장치(802)로 제1 개시 메시지를 전송한 시간과 제1 전자 장치(801)가 제2 전자 장치(802)로부터 제1 응답 메시지를 수신한 시간 간의 차이일 수 있다. 제2 왕복 시간(Tround2)은 제2 전자 장치(802)가 제1 전자 장치(801)로 제2 개시 메시지를 전송한 시간과 제2 전자 장치(802)가 제1 전자 장치(801)로부터 제2 응답 메시지를 수신한 시간 간의 차이일 수 있다.
여기서, 제1 응답 시간(Treply1)은 제2 전자 장치(802)가 제1 전자 장치(801)로부터 제1 개시 메시지를 수신한 시간과 제2 전자 장치(802)가 제1 전자 장치(801)로 제1 응답 메시지를 전송한 시간 간의 차이일 수 있다. 제2 응답 시간(Treply2)은 제1 전자 장치(801)가 제2 전자 장치(802)로부터 제2 개시 메시지를 수신한 시간과 제1 전자 장치(801)가 제2 전자 장치(802)로 제2 응답 메시지를 전송한 시간 간의 차이일 수 있다.
실시예로서, UWB 메시지/프레임(또는, UWB 메시지를 전달하는 UWB PHY 패킷(예컨대, 도 5(b)의 UWB PHY 패킷)은 기준 시점을 정의하는 마커(RMARKER)를 포함할 수 있고, 이 RMARKER를 통해 전자 장치는 레인징 측정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 제1 전자 장치(801)는 제2 전자 장치(802)로 송신된 제1 패킷/제1 프레임에 포함된 RMARKER와 제2 전자 장치(802)로부터 수신된 제2 패킷/제2 프레임에 포함된 RMARKER 사이의 시간을 Tround1로 측정할 수 있다. 제2 전자 장치(802)는 제1 전자 장치(801)로부터 수신된 제1 패킷/제1 프레임에 포함된 RMARKER와 제1 전자 장치(801)로 송신된 제2 패킷/제2 프레임에 포함된 사이의 시간을 Treply1로 측정할 수 있다. 제2 전자 장치(802)는 제1 전자 장치(801)로 송신된 제3 패킷/제3 프레임에 포함된 RMARKER와 제1 전자 장치(801)로부터 수신된 제4 패킷/제4 프레임에 포함된 RMARKER 사이의 시간을 Tround2로 측정할 수 있다. 제1 전자 장치(801)는 제2 전자 장치(802)로부터 수신된 제3 패킷/제3 프레임에 포함된 RMARKER와 제2 전자 장치(802)로 송신된 제4 패킷/제4 프레임에 포함된 사이의 시간을 Treply2로 측정할 수 있다.
ToF(Time-of-Flight) 시간(Tprop)은 아래의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다. Tprop은 
로 지칭될 수 있다.
도 8(b)는 본 개시의 실시예에 따른 DS-TWR 레인징 절차의 예시적인 메시지 교환 동작를 나타낸다.
도 8(b)를 참조하면, DS-TWR 레인징 절차는 메시지 교환을 위한 적어도 하나의 단계(phase)를 포함할 수 있다. 실시예로서, DS-TWR 레인징 절차는 레인징 제어 단계(Ranging Control Phase: RCP), 레인징 개시 단계(Ranging Initiation Phase: RIP), 레인징 응답 단계(Ranging Response Phase: RRP), 레인징 종료 단계(Ranging Final Phase: RFP), 측정 리포트 단계(Measurement Report Phase: MRP) 및/또는 레인징 제어 업데이트 단계(Ranging Control Update Phase: RCUP)를 포함할 수 있다. 각 단계에 대한 설명은 아래와 같다.
레인징 제어 단계(RCP): controller 장치가 레인징 제어 메시지(RCM)를 전송하는 단계.
레인징 개시 단계(RIP): initiator 장치(들)이 레인징 개시 메시지(RIM)를 responder 장치(들)로 전송하는 단계.
레인징 응답 단계(RRP): responder 장치(들)이 레인징 응답 메시지(RRM)를 initiator 장치로 전송하는 단계.
레인징 종료 단계(RFP): initiator 장치가 responder 장치(들)로 레인징 종료 메시지(RFM)을 전송하는 단계.
측정 리포트 단계(MRP): 레인징에 참여하는 장치들이 측정 리포트(MR)를 통해 레인징 측정 및 관련 서비스 정보를 교환하는 단계.
레인징 제어 업데이트 단계(RCUP): controller 장치가 레인징 제어 업데이트 메시지(RCUM)을 전송하는 단계. 만일 존재한다면, RCUP는 RCM에 의해 지정된 레인징 라운드의 세트의 마지막 슬롯일 수 있다.
RIP, RRP 및 RFP를 포함하는 단계는 레인징 단계(Ranging Phase: RP)로 지칭될 수 있다.
실시예에 따라서는, initiator 장치가 controller 장치의 역할도 수행할 수 있고, 이 경우, RCP와 RIP는 하나의 단계로 병합될 수 있다.
도 9a는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA(OWR) 절차의 개략적인 동작을 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 동작 910에서, initiator DL-TDoA(DT) 앵커인, DT 앵커 1(900-1)은 Poll 메시지(Poll DTM)를 전송함으로써, DT 절차를 개시할 수 있다.
동작 920에서, responder DT 앵커인 DT 앵커 2 내지 DT 앵커 N(900-2,…, 900-N)은 응답 메시지(responder DTM)을 전송할 수 있다. 실시예로서, responder DT 앵커는 Poll 메시지 내에 포함된 스케쥴링 정보에 기초하여, 응답 메시지를 전송해야 하는지 여부 및/또는 응답 메시지를 전송하기 위해 이용되는 레인징 슬롯을 확인할 수 있다. 실시예로서, 응답 메시지는 제1 응답 시간(β)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 응답 시간은 해당 responder DT 앵커가 개시 메시지를 수신하고 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지를 전송하기까지 소요된 시간일 수 있다.
동작 930에서, DT 앵커 1(900-1)은 종료 메시지(Final DTM)를 전송함으로써 DT 절차를 종료할 수 있다. 실시예로서, 종료 메시지는 제2 응답 시간(γ)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 응답 시간은 initiator DT 앵커가 응답 메시지를 수신하고 종료 메시지를 전송하기까지 소요된 시간일 수 있다.
도 9a에 도시된 바와 같이, DT 태그(901)는 DT 앵커들(900-1,…,900-N) 사이에서 교환되는 개시 메시지, 응답 메시지 및 종료 메시지를 수신(또는, overhear)하고, TDoA 커브를 획득(find out)할 수 있다. DT 태그(901)는 아래 수학식 3에 도시된 계산 과정을 예컨대, 셋 이상의 DT 앵커들로부터 수신되는 신호들에 대하여 반복하여 수행함으로써 TDoA 결과를 획득할 수 있다.
동작 940에서, DT 태그(901)는 TDoA 결과에 기초하여 DT 앵커에 대한 상대적인 위치를 획득할 수 있다.
DT 태그(901)에서 측정된 시간 값들에 기초하여 계산된 Initiator DT 앵커(900-1)와 DT 태그(901)의 거리 및 Responder DT 앵커(예컨대, DT 앵커2(900-2))와 DT 태그(901)의 거리 간의 거리 차이 d2-d1를 도출하는 구체적인 계산 과정은 아래 수학식 3과 같을 수 있다.
여기서, 
는 Initiator DT 앵커에서 전송된 개시 메시지가 DT 태그에 수신된 시간(t1)과 Responder DT 앵커에서 전송된 응답 메시지가 DT 태그에 수신된 시간(t2) 간의 시간 차이를 나타낸다. 
는 Responder DT 앵커에서 전송된 응답 메시지가 DT 태그에 수신된 시간(t2)과 Initiator DT 앵커에서 전송된 종료 메시지가 DT 태그에 수신된 시간(t3)과 간의 시간 차이를 나타낸다. c는 신호가 전송되는 속도를 나타낸다.
도 9b는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 예시적인 메시지 교환 동작을 나타낸다.
도 9b를 참조하면, DL-TDoA를 위한 레인징 블록은 복수의 레인징 라운드를 포함할 수 있다.
실시예로서, 레인징 블록은 클러스터 별로 할당된 복수의 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 예를 들면, n 개의 클러스터가 배치된 경우, 레인징 블록은 제1 클러스터(cluster #0)를 위해 할당된 제1 레인징 라운드(ranging round #0), 제2 클러스터(cluster #1)를 위해 할당된 제2 레인징 라운드(ranging round #0), ... 및 제n 클러스터를 위해 할당된 제n 레인징 라운드를 포함할 수 있다. 한편, 도 9b에 도시되지는 않았으나, 실시예에 따라서는, 하나의 클러스터에 복수 개의 레인징 라운드가 할당될 수도 있고, 복수 개의 클러스터에 하나의 레인징 라운드가 할당되는 것도 가능하다.
여기서, 클러스터는 특정 영역을 커버하는 DT 앵커(UWB 앵커)의 집합을 의미할 수 있다. 클러스터는 Initiator DT anchor와 이에 응답하는 responder DT anchor들로 구성될 수 있다. 클러스터의 영역은 클러스터를 구성하는 UWB anchor들이 이루는 공간일 수 있다. 넓은 영역에 대한 측위 서비스를 지원하기 위해서 복수 개의 클러스터를 구성하여 사용자 장치에 측위 서비스를 제공할 수 있다. 본 개시에서, 클러스터는 셀로 지칭될 수 있다. 본 개시에서, 클러스터의 동작은 클러스터에 속하는 앵커(들)의 동작으로 이해될 수 있다.
레인징 라운드는 복수의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 레인징 라운드는 해당 레인징 라운드와 연관된 클러스터에 속하는 UWB 앵커들이 전송하는 각 레인징 메시지를 위해 할당된 복수의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 9a에서와 같이, 하나의 클러스터에 1 개의 Initiator DT 앵커와 2 개의 Responder DT 앵커가 포함된 경우, 클러스터를 위한 레인징 라운드는 제1 클러스터에 포함된 Initiator DT 앵커의 Poll 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제1 레인징 슬롯, 제1 Responder DT 앵커의 response 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제2 레인징 슬롯, 제2 Responder DT 앵커의 response 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제3 레인징 슬롯, 및 Initiator DT 앵커의 final 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제4 레인징 슬롯을 포함할 수 있다. 실시예로서, 해당 레인징 슬롯에서 연관된 레인징 메시지가 전송되는 기간(duration) 이외의 기간은 sleep 기간일 수 있다.
이와 같은 방식으로, 각 클러스터를 위한 레인징 라운드에 레인징 슬롯들이 할당될 수 있다.
도 9b의 실시예와 같은 레인징 블록 구조를 통해, 각 클러스터는 한 레인징 블록에서 한번씩 자신의 레인징 메시지들(예컨대, Poll/Response/Final 메시지)을 송/수신할 수 있고, DT 태그(사용자 장치)는 이 레인징 메시지들을 수신하여 자신의 위치를 계산할 수 있다. 이러한 동작은 레인징 블록 별로 반복될 수 있다. 이를 통해, 레인징 블록의 주기로 사용자 장치의 위치가 업데이트될 수 있다. 따라서, 도 9b의 실시예에서, 레인징 블록은 positioning update를 위한 주기에 대응할 수 있다.
* 이하에서는 UWB 통신을 위한 전력을 관리하는 방법을 설명한다.
<정적 전력 관리 방법(정적 전력 할당 방법)>
정적 전력 관리 방법은 UWB 통신을 위해 허용된 emission limit을 고려해, UWB 채널 별 허용 범위 내에서 전송 전력을 고정적으로 설정해 사용하는 방법일 수 있다. 일반적으로, 정적 전력 관리 방법을 사용하는 경우, UWB 장치는 emission limit을 고려해, 할당 가능한 최대 전력(max power)를 전송 전력으로 설정하고, 이를 고정적으로 사용한다. 이처럼, 최대 전력을 고정적으로 사용하는 경우, 메시지 수신율이 높아진다는 이점을 가지나, UWB 장치의 에너지 소모가 심해지는 단점을 갖는다. 특히, 이러한 에너지 소모는 배터리 기반으로 동작하는 UWB 장치(예컨대, UWB 태그 장치)에서 문제가 될 수 있다. 따라서, 상황에 맞게 전송 전력을 동적으로 조정하는 방법이 고려될 필요가 있다.
<동적 전력 관리 방법(동적 전력 할당 방법)>
동적 전력 관리 방법은 UWB 채널 별 허용 범위 내에서, 상황에 맞게 전송 전력을 동적으로 조정하여 사용하는 방법일 수 있다.
한편, 동적 전력 관리 방법이 UWB 레인징 절차에서 효과적으로 사용되기 위해서, 다음의 요구사항들이 만족될 필요가 있다.
(1) 레인징 절차에 참여하는 UWB 장치들(레인징 장치) 사이에서 레인징 메시지의 수신율이 일정 수준의 이상을 유지하도록 적정 전력의 할당이 요구됨.
(2) 레인징 동작 중 발생 가능한 상황(예컨대, 채널 상태 변화, 메시지 수신율 변화)에 따라 적응적인 전력의 할당이 요구됨.
이하에서는, 이러한 요구사항을 만족하는 새로운 방식의 적응적/동적 전력 제어 방법(closed loop power control 방법)을 설명한다.
<closed loop power control 방법>
closed loop power control 방법은 동적 전력 관리 방법의 하나로서, initiator와 responder(s) 간의 logical feedback channel을 이용하는 방법에 해당한다.
기본적으로, 레인징 방법(예컨대, SS-TWR, DS-TWR, DL-TDoA(OWR))들은 initiator의 개시 메시지에 대한 응답으로 responder가 응답 메시지를 보내는 동작 구조를 갖는다. 즉, initiator와 responder(s) 간에는 동적/적응적 전력 제어를 가능하게 하는 logical feedback channel이 존재한다. 따라서, closed loop power control 방법은 이 initiator와 responder(s) 간의 logical feedback channel을 이용하여 전력을 동적/적응적으로 제어할 수 있다.
closed loop power control 방법(알고리즘)은 다음의 특징 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
- 적용 가능한 양자화된(quantized) power level set 
의 존재. (여기서, P0는 이 전력 레벨 세트의 최저 전력 레벨이고, Pmax는 이 전력 레벨 세트의 최대 전력 레벨이다.)
- 초기 전송 전력은 할당 가능한 최대 전력 Pmax 으로 설정.
- initiator와 responder 간 레인징 메시지의 송수신 결과(예컨대, 응답 메시지의 수신여부/레인징 결과 값)에 기초한 initiator와 responder 간 전송 전력의 조정.
1) initiator가 responder의 응답 메시지를 수신을 성공하는 경우, 전력 레벨을 감소 시킴(
)
2) initiator가 responder의 응답 메시지를 수신을 실패하는 경우(예컨대, timeout), 전력 레벨을 증가 시킴(
)
3) initiator와 responder 간 레인징 결과 값을 이용하여 전력 레벨 조정.
이하에서는, 도 10 내지 23을 참조하여, closed loop power control 방법의 다양한 실시예들을 예시적으로 설명한다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 복수의 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 10의 실시예에서, 동적 전력 제어 동작은 상술한 closed loop power control 방법을 따르는 동작일 수 있다.
도 10의 실시예에서, 제1 전자 장치(1001)는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있고, 제2 전자 장치(1002)는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 10의 실시예에서, 제1 전자 장치(1001)와 제2 전자 장치(1002)는 미리 설정된 레인징 방식(예컨대, SS-TWR 방식, DS-TWR 방식 또는 DL-TDoA(OWR) 방식 중 하나)을 사용하여 레인징 절차를 수행할 수 있다.
도 10을 참조하면, 동작 1010에서, 제1 전자 장치(1001)는 레인징을 개시하는 개시 메시지(제1 개시 메시지)를 제2 전자 장치(1002)로 전송할 수 있다.
실시예로서, SS-TWR 방식/DS-TWR 방식이 사용되는 경우, 개시 메시지는 예컨대, 도 7 또는 도 8의 레인징 개시 메시지(RIM)일 수 있다. DL-TDoA 방식이 사용되는 경우, 개시 메시지는 예컨대, 도 9의 Poll 메시지(Poll DTM)일 수 있다.
실시예로서, 개시 메시지는 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ 정보 요소(IE))를 포함할 수 있다. 전력 제어 요청 정보는 레인징 전력 제어(Ranging Power Control: RPC)를 요청하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전력 제어 요청 정보는 레인징 절차에 참여하는 특정 responder를 위한 레인징 전력 제어(RPC) 관련 정보를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 전력 제어 요청 정보는 레인징 절차에 참여하는 모든 responder들을 위한 RPC 관련 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 레인징 절차에 참여하는 responder들의 각각에 대한 개별 RPC 관련 정보가 리스트 엘리먼트의 형태로 전력 제어 요청 정보에 포함되거나, 또는, 레인징 절차에 참여하는 responder들에 대한 하나의 RPC 관련 정보가 전력 제어 요청 정보에 포함될 수 있다.
동작 1020에서, 제2 전자 장치(1002)는 개시 메시지에 포함된 전력 제어 요청 정보에 기초하여 전송 전력을 결정할 수 있다. 이에 대하여는 도 11 내지 15의 설명을 참조하여 이하에서 설명한다.
동작 1030에서, 제2 전자 장치(1002)는 제1 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지를 제1 전자 장치(1001)로 전송할 수 있다.
실시예로서, SS-TWR 방식/DS-TWR 방식이 사용되는 경우, 응답 메시지는 예컨대, 도 7 또는 도 8의 레인징 응답 메시지(RRM)일 수 있다. DL-TDoA 방식이 사용되는 경우, 응답 메시지는 예컨대, 도 9의 응답 메시지(Response DTM)일 수 있다.
실시예로서, 응답 메시지는 전력 제어 응답 정보(예컨대, RPC-RESP 정보 요소(IE))를 포함할 수 있다. 전력 제어 응답 정보는 전력 제어 요청 정보의 레인징 전력 제어 요청에 응답하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 실시예로서, 전력 제어 응답 정보는 응답 메시지를 전송하는 responder에 대한 레인징 전력 제어(RPC) 관련 정보를 포함할 수 있다.
동작 1040에서, 제1 전자 장치(1001)는 미리 설정된 기준에 따라 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 재설정(또는, 설정)할 수 있다. 재설정된 전력 제어 요청 정보는 재설정된 레인징 전력 제어(Ranging Power Control: RPC)를 요청하기 위한 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 제1 전자 장치(1001)는 응답 메시지의 수신 결과 및/또는 레인징 결과에 기초하여 전력 제어 요청 정보를 재설정할 수 있다. 한편, 응답 메시지 수신 결과에 기초하여 전력을 조정하는 실시예(제1 실시예)는 도 11을 참조하여 이하에서 설명하고, 응답 메시지 수신 결과 및 레인징 결과에 기초하여 전력을 조정하는 실시예(제2 실시예)는 도 12를 참조하여 이하에서 설명한다.
동작 1050에서, 제1 전자 장치(1001)는 재설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지(제2 개시 메시지)를 제2 전자 장치(1002)로 전송할 수 있다.
실시예로서, 제2 개시 메시지는 제1 개시 메시지가 전송되는 레인징 라운드에 후행하는 레인징 라운드에서 전송될 수 있다. 한편, 제1 개시 메시지의 전력 제어 요청 정보는 제1 개시 메시지가 전송되는 레인징 라운드에서의 전송 전력 제어를 위해 사용되고, 제2 개시 메시지의 재설정된 전력 제어 요청 정보는 제2 개시 메시지가 전송되는 레인징 라운드에서의 전송 전력 제어를 위해 사용될 수 있다. 이처럼, 해당 레인징 라운드의 개시 메시지에 전력 제어 요청 정보를 포함시킴으로써, 레인징 라운드 별로 레인징 장치(들)의 전력이 동적/적응적으로 제어될 수 있다.
실시예로서, 전력 제어 요청 정보의 값과 재설정된 전력 제어 요청 정보의 값이 동일한 경우(예컨대, 전력 제어 요정 정보의 값의 변경이 불필요한 경우), 제1 전자 장치(1001)는 제2 개시 메시지에 재설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하지 않을 수 있다. 이와 같이, 현재 개시 메시지에 전력 제어 요청 정보가 포함되지 않은 경우, responder는 이전 개시 메시지에 포함된 전력 제어 요청 정보에 기초하여 결정된 전송 전력을 계속하여 유지하거나, 또는 초기 전송 전력을 사용할 수 있다.
<제1 실시예>
제1 실시예는 initiator가 responder로부터의 응답 메시지의 수신 결과에 기초하여 전송 전력을 동적/적응적으로 조정하는 실시예에 해당한다.
도 11a는 본 개시의 제1 실시예에 따른 제1 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 11a의 실시예에서, 동적 전력 제어 동작은 상술한 closed loop power control 방법을 따르는 동작일 수 있다.
도 11a의 실시예에서, 제1 전자 장치는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있고, 제2 전자 장치는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 11a를 참조하면, 동작 11010a에서, 제1 전자 장치는 UWB 통신을 위한 UWB 모듈을 활성화(on)시킬 수 있다. 이처럼, 제1 전자 장치는 필요한 경우에만 UWB 모듈(UWB 통신 모듈)을 활성화시킴으로써 전력을 절약할 수 있다.
동작 11020a에서, UWB 레인징을 위한 스케쥴링 동작(레인징 스케쥴링)이 수행될 수 있다. 실시예로서, 레인징 스케쥴링 동작은 controller의 역할을 수행하는 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치가 controller의 역할을 수행하는 경우, 제1 전자 장치는 현재(current) 레인징 라운드에서 다른 전자 장치들과의 UWB 레인징을 스케쥴링할 수 있다. 이러한 스케쥴링 동작을 통해, 응답 메시지의 전송을 위한 레인징 슬롯들이 결정될 수 있다.
실시예로서, 스케쥴링 기반 레인징이 수행되는 경우, UWB 레인징에 참여하는 responder들은 controller에 의해 할당된 자신의 레인징 슬롯에서 initiator의 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지를 각각 전송할 수 있다. 경쟁 기반 레인징이 수행되는 경우, UWB 레인징에 참여하는 responder들은 응답 메시지의 전송을 위한 레인징 슬롯들 중 임의의 한 슬롯에서 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 응답 메시지 간의 충돌이 발생할 수 있다.
또한, 동작 11020a에서, UWB 레인징을 위한 초기 전송 전력(PInit)이 할당되어, 전송 전력 값(Pt)으로 설정(Pt=PInit)될 수 있다. 실시예로서, 초기 전송 전력의 할당/설정은 controller의 역할을 수행하는 전자 장치 또는 initiator의 역할을 수행하는 전자 장치(예컨대, 제1 전자 장치)에 의해 수행될 수 있다. 실시예로서, 초기 전송 전력(PInit)은 해당 UWB 채널에서 허용 가능한 최대 전력일 수 있다.
동작 11030a에서, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드에서 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지(제1 레인징 메시지)를 전송할 수 있다.
실시예로서, 개시 메시지는 TWR을 위한 레인징 개시 메시지(RIM) 또는 OWR(DL-TDoA)를 위한 Poll 메시지(Poll DTM)일 수 있다. 예를 들면, UWB 레인징 방식이 TWR(DS-TWR 또는 SS-TWR)인 경우, 제1 전자 장치는 RIM 메시지를 전송할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 레인징 방식이 OWR(DL-TDoA)인 경우, 제1 전자 장치는 Poll 메시지를 전송할 수 있다.
실시예로서, 개시 메시지는 설정된 전송 전력 값(Pt)에 대한 정보를 포함하는 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 개시 메시지를 전송하기 위한 신호의 전송 전력은 설정된 전송 전력 값(Pt)을 이용하여 결정될 수 있다.
개시 메시지를 수신한 제2 전자 장치는 개시 메시지에 응답하여 응답 메시지(제2 레인징 메시지)를 전송할 수 있다. 실시예로서, 응답 메시지는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지(response DTM)일 수 있다. 예를 들면, UWB 레인징 방식이 TWR(DS-TWR 또는 SS-TWR)인 경우, 제2 전자 장치는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 레인징 방식이 OWR(DL-TDoA)인 경우, 제2 전자 장치는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다.
동작 11040a에서, 제1 전자 장치는 미리 설정된 기준에 따라 개시 메시지에 대한 응답 메시지가 성공적으로 수신되었는지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 미리 설정된 기간 이내(timeout 이전)에 응답 메시지가 수신되었는지를 결정할 수 있다. 예컨대, 제1 전자 장치는 해당 responder를 위해 할당된 레인징 슬롯의 기간이 만료되기 이전(timeout 이전)에 해당 responder의 응답 메시지가 수신되었는지를 결정할 수 있다.
동작 11050a에서, 응답 메시지가 성공적으로 수신되지 않은 경우(예컨대, timeout 이전에 응답 메시지가 수신되지 않은 경우), 제1 전자 장치는 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최대 전력 값(Pmax) 보다 작은지를 결정할 수 있다.
동작 11060a에서, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최대 전력 값(Pmax) 보다 작은 경우, 제1 전자 장치는 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 증가시키고, 증가된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 11030a를 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
동작 11070a에서, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최대 전력 값(Pmax) 보다 작지 않은 경우(예컨대, 동일한 경우), 제1 전자 장치는 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 유지시키고, 유지된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 11030a를 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
동작 11080a에서, 응답 메시지가 성공적으로 수신된 경우, 제1 전자 장치는 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최저 전력 값(P0) 보다 큰지를 결정할 수 있다.
동작 11090a에서, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최저 전력 값(P0) 보다 큰 경우, 제1 전자 장치는 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 감소시키고, 감소된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 11030a를 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
또는, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최저 전력 값(P0) 보다 크지 않은 경우(예컨대, 동일한 경우), 제1 전자 장치는 동작 11070a에 따라, 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 유지시키고, 유지된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 11030a를 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
이처럼, 도 11a의 실시예에서는 현재(예컨대, 현재 레인징 라운드)의 응답 메시지의 수신 결과에 따라 다음(예컨대, 현재 레인징 라운드에 후행하는 레인징 라운드)에 사용되는 전송 전력을 동적으로 조정함으로써, 다음 메시지의 수신율을 일정 수준 이상으로 유지시키면서 전력의 소모를 최소화시킬 수 있다.
도 11b 본 개시의 제1 실시예에 따른 제2 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 11b의 실시예에서, 동적 전력 제어 동작은 상술한 closed loop power control 방법을 따르는 동작일 수 있다.
도 11b의 실시예에서, 제1 전자 장치는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있고, 제2 전자 장치는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 11b를 참조하면, 동작 11010b에서, 제2 전자 장치는 UWB 통신을 위한 UWB 모듈을 활성화(on)시킬 수 있다. 이처럼, 제2 전자 장치는 필요한 경우에만 UWB 모듈(UWB 통신 모듈)을 활성화시킴으로써 전력을 절약할 수 있다.
동작 11020b에서, UWB 레인징을 위한 스케쥴링 동작(레인징 스케쥴링)이 수행될 수 있다. 실시예로서, 레인징 스케쥴링 동작은 controller의 역할을 수행하는 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치가 controller의 역할을 수행하는 경우, 제1 전자 장치는 현재(current) 레인징 라운드에서 다른 전자 장치들과의 UWB 레인징을 스케쥴링할 수 있다. 이러한 스케쥴링 동작을 통해, 응답 메시지의 전송을 위한 레인징 슬롯들이 결정될 수 있다.
실시예로서, 스케쥴링 기반 레인징이 수행되는 경우, UWB 레인징에 참여하는 responder들은 controller에 의해 할당된 자신의 레인징 슬롯에서 initiator의 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지를 각각 전송할 수 있다. 경쟁 기반 레인징이 수행되는 경우, UWB 레인징에 참여하는 responder들은 응답 메시지의 전송을 위한 레인징 슬롯들 중 임의의 한 슬롯에서 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 응답 메시지 간의 충돌이 발생할 수 있다.
또한, 동작 11020b에서, UWB 레인징을 위한 초기 전송 전력(PInit)이 할당되어, 전송 전력 값(Pt)으로 설정(Pt=PInit)될 수 있다. 실시예로서, 초기 전송 전력의 할당/설정은 controller의 역할을 수행하는 전자 장치 또는 initiator의 역할을 수행하는 전자 장치(예컨대, 제1 전자 장치)에 의해 수행될 수 있다. 실시예로서, 초기 전송 전력(PInit)은 해당 UWB 채널에서 허용 가능한 최대 전력일 수 있다.
동작 11030b에서, 제2 전자 장치는 제1 전자 장치로부터 개시 메시지가 수신되었는지를 결정할 수 있다. 실시예로서, 개시 메시지는 TWR을 위한 레인징 개시 메시지(RIM) 또는 OWR(DL-TDoA)를 위한 Poll 메시지(Poll DTM)일 수 있다. 예를 들면, UWB 레인징 방식이 TWR(DS-TWR 또는 SS-TWR)인 경우, 제2 전자 장치는 RIM 메시지를 수신할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 레인징 방식이 OWR(DL-TDoA)인 경우, 제2 전자 장치는 Poll 메시지를 수신할 수 있다.
실시예로서, 개시 메시지는 설정된 전송 전력 값(Pt)에 대한 정보를 포함하는 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 개시 메시지를 전송하기 위한 신호의 전송 전력은 설정된 전송 전력 값(Pt)을 이용하여 결정될 수 있다.
동작 11040b에서, 개시 메시지가 수신된 경우, 제2 전자 장치는 개시 메시지 내에 포함된 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)에 기초하여 전송 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 결정할 수 있다. 이는 도 13 내지 15를 참조하여 이하에서 설명한다.
동작 11050b에서, 제2 전자 장치는 결정된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 응답 정보(예컨대, RPC-RESP IE)를 설정할 수 있고, 전력 제어 응답 정보를 포함하는 응답 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다.
실시예로서, 응답 메시지는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지(response DTM)일 수 있다. 예를 들면, UWB 레인징 방식이 TWR(DS-TWR 또는 SS-TWR)인 경우, 제2 전자 장치는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 레인징 방식이 OWR(DL-TDoA)인 경우, 제2 전자 장치는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다.
실시예로서, 제2 전자 장치는 controller에 의해 할당된 자신의 레인징 슬롯에서 응답 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다. 이후, 제2 전자 장치는 동작 11030b를 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제2 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지가 수신되었는지를 결정할 수 있다.
<제2 실시예>
제2 실시예는 initiator가 responder로부터의 응답 메시지의 수신 결과 및 레인징 결과에 기초하여 전송 전력을 동적/적응적으로 조정하는 실시예에 해당한다. 실시예로서, 레인징 결과는 UWB 레인징(예컨대, SS-TWR, DS-TWR 또는 DL-TDoA(OWR))를 통해 획득된 ToF, 또는 initiator와 responder 간의 거리일 수 있다. 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여, 레인징 결과를 더 이용하여 전송 전력을 조정함으로써, 더 정확하고 효율적인 전력 조정이 가능하다.
도 12는 본 개시의 제2 실시예에 따른 제1 전자 장치가 동적 전력 제어 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 12의 실시예에서, 동적 전력 제어 동작은 상술한 closed loop power control 방법을 따르는 동작일 수 있다.
도 12의 실시예에서, 제1 전자 장치는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있고, 제2 전자 장치는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 12를 참조하면, 동작 12010에서, 제1 전자 장치는 UWB 통신을 위한 UWB 모듈을 활성화(on)시킬 수 있다. 이처럼, 제1 전자 장치는 필요한 경우에만 UWB 모듈(UWB 통신 모듈)을 활성화시킴으로써 전력을 절약할 수 있다.
동작 12020에서, UWB 레인징을 위한 스케쥴링 동작(레인징 스케쥴링)이 수행될 수 있다. 실시예로서, 레인징 스케쥴링 동작은 controller의 역할을 수행하는 전자 장치에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치가 controller의 역할을 수행하는 경우, 제1 전자 장치는 현재(current) 레인징 라운드에서 다른 전자 장치들과의 UWB 레인징을 스케쥴링할 수 있다. 이러한 스케쥴링 동작을 통해, 응답 메시지의 전송을 위한 레인징 슬롯들이 결정될 수 있다.
실시예로서, 스케쥴링 기반 레인징이 수행되는 경우, UWB 레인징에 참여하는 responder들은 controller에 의해 할당된 자신의 레인징 슬롯에서 initiator의 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지를 각각 전송할 수 있다. 경쟁 기반 레인징이 수행되는 경우, UWB 레인징에 참여하는 responder들은 응답 메시지의 전송을 위한 레인징 슬롯들 중 임의의 한 슬롯에서 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이 경우, 응답 메시지 간의 충돌이 발생할 수 있다.
또한, 동작 12020에서, UWB 레인징을 위한 초기 전송 전력(PInit)이 할당되어, 전송 전력 값(Pt)으로 설정(Pt=PInit)될 수 있다. 실시예로서, 초기 전송 전력의 할당/설정은 controller의 역할을 수행하는 전자 장치 또는 initiator의 역할을 수행하는 전자 장치(예컨대, 제1 전자 장치)에 의해 수행될 수 있다. 실시예로서, 초기 전송 전력(PInit)은 해당 UWB 채널에서 허용 가능한 최대 전력일 수 있다.
동작 12030에서, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드에서 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지(제1 레인징 메시지)를 전송할 수 있다.
실시예로서, 개시 메시지는 TWR을 위한 레인징 개시 메시지(RIM) 또는 OWR(DL-TDoA)를 위한 Poll 메시지(Poll DTM)일 수 있다. 예를 들면, UWB 레인징 방식이 TWR(DS-TWR 또는 SS-TWR)인 경우, 제1 전자 장치는 RIM 메시지를 전송할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 레인징 방식이 OWR(DL-TDoA)인 경우, 제1 전자 장치는 Poll 메시지를 전송할 수 있다.
실시예로서, 개시 메시지는 설정된 전송 전력 값(Pt)에 대한 정보를 포함하는 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 개시 메시지를 전송하기 위한 신호의 전송 전력은 설정된 전송 전력 값(Pt)을 이용하여 결정될 수 있다.
개시 메시지를 수신한 제2 전자 장치는 개시 메시지에 응답하는 응답 메시지(제2 레인징 메시지)를 전송할 수 있다. 실시예로서, 응답 메시지는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지(response DTM)일 수 있다. 예를 들면, UWB 레인징 방식이 TWR(DS-TWR 또는 SS-TWR)인 경우, 제2 전자 장치는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다. 다른 예를 들면, UWB 레인징 방식이 OWR(DL-TDoA)인 경우, 제2 전자 장치는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지를 제1 전자 장치로 전송할 수 있다.
한편, 제2 실시예에서의 제2 전자 장치(responder)의 동작은 제1 실시예에서의 제2 전자 장치의 동작과 동일하다. 따라서, 중복된 설명은 생략되며, 도 12의 제2 전자 장치의 동작은 도 11b의 제2 전자 장치의 동작이 참조될 수 있다.
동작 12040에서, 제1 전자 장치는 미리 설정된 기준에 따라 개시 메시지에 대한 응답 메시지가 성공적으로 수신되었는지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 미리 설정된 기간 이내(timeout 이전)에 응답 메시지가 수신되었는지를 결정할 수 있다. 예컨대, 제1 전자 장치는 해당 responder를 위해 할당된 레인징 슬롯의 기간이 만료되기 이전(timeout 이전)에 해당 responder의 응답 메시지가 수신되었는지를 결정할 수 있다.
동작 12050에서, 응답 메시지가 성공적으로 수신되지 않은 경우(예컨대, timeout 이전에 응답 메시지가 수신되지 않은 경우), 제1 전자 장치는 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최대 전력 값(Pmax) 보다 작은지를 결정할 수 있다.
동작 12060에서, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최저 전력 값(Pmax) 보다 작은 경우, 제1 전자 장치는 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 증가시키고, 증가된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 12030을 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
동작 12070에서, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최대 전력 값(Pmax) 보다 작지 않은 경우(예컨대, 동일한 경우), 제1 전자 장치는 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 유지시키고, 유지된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 12030을 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
동작 12080에서, 응답 메시지가 성공적으로 수신된 경우, 제1 전자 장치는 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최저 전력 값(P0) 보다 큰지를 결정할 수 있다.
동작 12090에서, 설정된 전송 전력 값(Pt)이 최저 전력 값(P0) 보다 큰 경우, 제1 전자 장치는 현재 레인징 결과(Rangingt)가 이전 레인징 결과(Rangingt-1)보다 큰지를 결정할 수 있다. 실시예로서, 레인징 결과는 UWB 레인징(예컨대, SS-TWR, DS-TWR, 또는 DL-TDoA(OWR))을 통해 획득된 ToF 또는 제1 전자 장치(initiator)와 제2 전자 장치(responder) 간의 거리일 수 있다.
현재 레인징 결과(Rangingt)가 이전 레인징 결과 값(Rangingt-1) 보다 큰 경우, 제1 전자 장치는 동작 12060에 따라 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 증가시키고, 증가된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이처럼, 도 12의 실시예에서는, UWB 레인징 결과(예컨대, 제1 전자 장치(initiator)와 제2 전자 장치(responder) 사이의 거리 정보)를 더 이용하여 응답 메시지가 성공적으로 수신되더라도, 두 전자 장치 간의 거리가 이전에 비해 더 멀어진 경우라면, 전송 전력을 감소시키지 않고 증가시킴으로써 메시지의 수신율을 더 높일 수 있게 된다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 12030을 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
동작 12100에서, 현재 레인징 결과(Rangingt)가 이전 레인징 결과 값(Rangingt-1) 보다 크지 않은 경우 또는 작은 경우, 제1 전자 장치는 전력 값(예컨대, 전력 레벨)을 감소시키고, 감소된 전송 전력 값에 기초하여 전력 제어 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 설정할 수 있다. 이처럼, 도 12의 실시예에서는, UWB 레인징 결과(예컨대, 제1 전자 장치(initiator)와 제2 전자 장치(responder) 사이의 거리 정보)를 더 이용하여 응답 메시지가 성공적으로 수신되더라도, 두 전자 장치 간의 거리가 이전에 비해 가까워진 경우에만, 전송 전력을 감소시켜, 메시지의 수신율을 일정 수준 이상으로 유지시키면서 전력의 소모를 줄일 수 있게 된다. 이후, 제1 전자 장치는 동작 12030을 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치는 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 설정된 전력 제어 요청 정보를 포함하는 개시 메시지를 전송할 수 있다.
이처럼, 도 12의 실시예에서는 현재(예컨대, 현재 레인징 라운드)의 응답 메시지의 수신 결과에 따라 다음(예컨대, 현재 레인징 라운드에 후행하는 레인징 라운드)에 사용되는 전송 전력을 동적으로 조정함으로써, 다음 메시지의 수신율을 최적의 상태로 유지시키면서 전력의 소모를 최소화시킬 수 있다.
<RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소의 제1 실시예>
RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소의 제1 실시예는 전송 전력을 양자화된(quantized) 전력 레벨로 표현하는 실시예에 해당한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 13(a)는 RPC-REQ 정보 요소의 일 예를 나타내고, 도 13(b)는 RPC-RESP 정보 요소의 일 예를 나타낸다.
RPC-REQ 정보 요소는 responder(들)로 레인징 전력 제어를 위한 정보(RPC 관련 정보)를 전송하기 위해 initiator에 의해 사용되는 IE(예컨대, payload IE)일 수 있다. 실시예로서, RPC-REQ 정보 요소는 레인징에 참여하는 responder 별로 각각 설정되거나, 또는, 하나의 RPC-REQ 정보 요소가 레인징에 참여하는 responder들에 대해 설정될 수도 있다.
일 실시예에서, RPC-REQ 정보 요소는 initiator의 개시 메시지에 포함되어 responder로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 RIM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 Poll 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
실시예로서, initiator가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-REQ 정보 요소는 ARC(advanced ranging control) payload IE에 포함될 수 있다. 여기서, ARC payload IE(ARC IE)는 controlee로 레인징 설정 정보(ranging configuration information)를 전송하기 위해 controller에 의해 사용되는 payload IE일 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE는 제어 메시지(예컨대, RCM 메시지), RIM 메시지 또는 Poll 메시지를 통해 전송될 수 있다. ARC payload IE의 설명은 IEEE 802.15.4z의 ARC IE의 설명을 참조할 수 있다.
RPC-RESP 정보 요소는 initiator로부터 수신된 RPC-REQ 정보 요소에 응답하기 위해 responder에 의해 사용되는 IE(예컨대, payload IE)일 수 있다.
실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 responder의 응답 메시지에 포함되어 initiator 장치로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
실시예로서, initiator 장치가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-RESP 정보 요소는 RCR(ranging changing request) payload IE와 함께 전송될 수 있다. 예를 들면, initiator 장치가 controller 장치의 역할도 수행하는 경우, RPC-RESP 정보 요소는 ACR payload IE에 포함되어, 또는 별도의 payload IE로서 RCR payload IE와 함께 전송될 수 있다.
여기서, RCR payload IE(RCR IE)는 controller 장치로 현재 레인징 설정 정보에 대한 변경을 요청하기 위해 controlee 장치에 의해 사용되는 payload IE일 수 있다. 한편, ARC payload IE(ARC IE)는 controller 장치로 controlee 장치의 선호(preferred) 레인징 파라미터들을 전송하기 위해 RCR payload IE(RCR IE)와 함께 controlee 장치에 의해 사용될 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE 및/또는 RCR payload IE는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지를 통해 전송될 수 있다. RCR payload IE의 설명은 IEEE 802.15.4z의 RCR IE의 설명을 참조할 수 있다.
도 13(a)를 참조하면, RPC-REQ 정보 요소는 전력 레벨 수 필드(Number of quantized power levels)(13010), 현재 전력 레벨 필드(Current power level)(13020) 및/또는 제어 필드(13030)를 포함할 수 있다. 도 13(a) (RPC-REQ IE)의 현재 전력 레벨 필드(13020)는 제1 현재 전력 레벨 필드로 지칭될 수 있고, 제어 필드(13030)는 제1 제어 필드로 지칭될 수 있다.
전력 레벨 수 필드(13010)는 양자화된 전력 레벨의 수를 지시할 수 있다. 허용 가능한 범위의 전력이 양자화된 전력 레벨들로 표현될 수 있고, 전력 레벨 수 필드(13010)는 양자화된 전력 레벨의 수에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, N개의 전력 레벨로 구성된 
와 같은 양자화된 전력 레벨 세트가 설정될 수 있고, 전력 레벨 수 필드(13010)는 이 전력 레벨 세트에 포함된 전력 레벨의 수(N)를 지시할 수 있다. 한편, 설정된 양자화된 전력 레벨 세트(들)에 대한 정보는 레인징 절차에 참여하는 장치들 간에 사전에 공유될 수 있다.
현재 전력 레벨 필드(13020)는 현재 전력 레벨을 지시할 수 있다. 현재 전력 레벨 필드(13020)에 의해 지시되는 현재 전력 레벨(제1 현재 전력 레벨)은 양자화된 전력 레벨들 중 하나로서, initiator에 의해 결정/사용된 전력 레벨일 수 있다. 제1 현재 전력 레벨은 개시 메시지를 전송하기 위해 initiator에 의해 사용될 수 있다.
제어 필드(13030)는 responder(들)의 전력 레벨의 조정을 위한 제어 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제어 필드(13030)는 전력 레벨을 현재 전력 레벨 필드(13020)에 의해 지시되는 현재 전력 레벨보다 낮출 것(level down)을 지시하는 제1 값(예컨대, 0), 전력 레벨을 현재 전력 레벨 필드(13020)에 의해 지시되는 현재 전력 레벨보다 높일 것(level up)을 지시하는 제2 값(예컨대, 1), 전력 레벨을 변경하지 않을 것(즉, 전력 레벨을 현재 전력 레벨 필드(13020)에 의해 지시되는 현재 전력 레벨로 유지할 것)을 지시하는 제3 값(예컨대, 2) 중 하나로 설정될 수 있다.
도 13(b)를 참조하면, RPC-RESP 정보 요소는 현재 전력 레벨 필드(13040) 및/또는 제어 필드(13050)를 포함할 수 있다. 도 13(b)(RPC-RESP IE)의 현재 전력 레벨 필드(13040)는 제2 현재 전력 레벨 필드로 지칭될 수 있고, 제어 필드(13050)는 제2 제어 필드로 지칭될 수 있다.
현재 전력 레벨 필드(13040)는 현재 전력 레벨을 지시할 수 있다. 실시예로서, 현재 전력 레벨 필드(13040)에 의해 지시되는 현재 전력 레벨(제2 현재 전력 레벨)은 양자화된 전력 레벨들 중 하나로서, RPC-REQ 정보 요소에 기초하여 responder에 의해 결정된 전력 레벨일 수 있다. 제2 현재 전력 레벨은 응답 메시지를 전송하기 위해 responder에 의해 사용될 수 있다.
실시예로서, responder는 개시 메시지에 포함된 RPC-REQ 정보 요소에 기초하여 제2 현재 전력 레벨을 결정할 수 있다.
예를 들면, RPC-REQ 정보 요소의 제1 제어 정보(13030)가 전력 레벨을 제1 현재 전력 레벨보다 낮출 것을 지시하는 제1 값으로 설정된 경우, responder는 양자화된 전력 레벨들 중 제1 현재 전력 레벨 보다 낮은 전력 레벨(예컨대, 제1 현재 전력 레벨 보다 한 레벨 또는 두 레벨 이상 낮은 전력 레벨)을 제2 현재 전력 레벨로 결정할 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소의 제1 제어 정보(13030)가 전력 레벨을 제1 현재 전력 레벨보다 높일 것을 지시하는 제2 값으로 설정된 경우, responder는 양자화된 전력 레벨들 중 제1 현재 전력 레벨 보다 높은 전력 레벨(예컨대, 제1 현재 전력 레벨 보다 한 레벨 또는 두 레벨 이상 높은 전력 레벨)을 제2 현재 전력 레벨로 결정할 수 있다. 또 다른 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소의 제1 제어 정보(13030)가 전력 레벨을 변경하지 않을 것을 지시하는 제3 값으로 설정된 경우, responder는 제1 현재 전력 레벨을 제2 현재 전력 레벨로 결정할 수 있다.
이러한 방식으로 결정된 제2 현재 전력 레벨의 값은 RPC-REQ 정보 요소의 제2 현재 전력 레벨 필드(13040)의 제2 현재 전력 레벨의 값으로 설정될 수 있다.
제어 필드(13050)는 현재 전력 레벨의 변경 여부에 대한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들면, 제어 필드(13050)는 제2 현재 전력 레벨의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 실시예로서, 제어 필드(13050)는 현재 전력 레벨이 변경되지 않았음을 지시하는 제1 값(예컨대, 0) 또는 현재 전력 레벨이 변경되었음을 지시하는 제2 값(예컨대, 1) 중 하나로 설정될 수 있다. 예를 들면, 제2 현재 전력 레벨이 제1 현재 전력 레벨과 동일한 값으로 설정된 경우, 제어 필드(13050)는 현재 전력 레벨이 변경되지 않았음을 지시하는 제1 값으로 설정될 수 있다. 다른 예를 들면, 제2 현재 전력 레벨이 제1 현재 전력 레벨과 상이한 값으로 설정된 경우, 제어 필드(13050)는 현재 전력 레벨이 변경되었음을 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
한편, 도 13의 실시예는, 후술할 도 14/15의 실시예와 달리, initiator가 responder에서 사용될 전력 값/레벨을 특정 값/비율로 직접 제공하는 대신에, 전력 레벨의 up/down 또는 유지에 대한 지시만을 제어 정보로 제공함으로써, responder는 자신이 사용할 전력 레벨을 미리 설정된 기준에 따라 유연하게 설정해서 사용할 수 있게 된다.
<RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소의 제2 실시예>
RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소의 제2 실시예는 전송 전력을 절대 값(예컨대, dBm 단위)으로 표현하는 실시예에 해당한다.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 14(a)는 RPC-REQ 정보 요소의 일 예를 나타내고, 도 14(b)는 RPC-RESP 정보 요소의 일 예를 나타낸다.
RPC-REQ 정보 요소는 responder(들)로 레인징 전력 제어를 위한 정보(RPC 관련 정보)를 전송하기 위해 initiator에 의해 사용되는 IE(예컨대, payload IE)일 수 있다. 실시예로서, RPC-REQ 정보 요소는 레인징에 참여하는 responder 별로 각각 설정되거나, 또는, 하나의 RPC-REQ 정보 요소가 레인징에 참여하는 responder들에 대해 설정될 수도 있다.
일 실시예에서, RPC-REQ 정보 요소는 initiator의 개시 메시지에 포함되어 responder로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 RIM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 Poll 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
실시예로서, initiator가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-REQ 정보 요소는 ARC(advanced ranging control) payload IE에 포함될 수 있다. 여기서, ARC payload IE(ARC IE)는 controlee로 레인징 설정 정보(ranging configuration information)를 전송하기 위해 controller에 의해 사용되는 payload IE일 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE는 제어 메시지(예컨대, RCM 메시지), RIM 메시지 또는 Poll 메시지를 통해 전송될 수 있다. ARC payload IE의 설명은 IEEE 802.15.4z의 ARC IE의 설명을 참조할 수 있다.
RPC-RESP 정보 요소는 initiator로부터 수신된 RPC-REQ 정보 요소에 응답하기 위해 responder에 의해 사용되는 IE(예컨대, payload IE)일 수 있다.
실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 responder의 응답 메시지에 포함되어 initiator 장치로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
실시예로서, initiator 장치가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-RESP 정보 요소는 RCR(ranging changing request) payload IE와 함께 전송될 수 있다. 예를 들면, initiator 장치가 controller 장치의 역할도 수행하는 경우, RPC-RESP 정보 요소는 ACR payload IE에 포함되어, 또는 별도의 payload IE로서 RCR payload IE와 함께 전송될 수 있다.
여기서, RCR payload IE(RCR IE)는 controller 장치로 현재 레인징 설정 정보에 대한 변경을 요청하기 위해 controlee 장치에 의해 사용되는 payload IE일 수 있다. 한편, ARC payload IE(ARC IE)는 controller 장치로 controlee 장치의 선호(preferred) 레인징 파라미터들을 전송하기 위해 RCR payload IE(RCR IE)와 함께 controlee 장치에 의해 사용될 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE 및/또는 RCR payload IE는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지를 통해 전송될 수 있다. RCR payload IE의 설명은 IEEE 802.15.4z의 RCR IE의 설명을 참조할 수 있다.
도 14(a)를 참조하면, RPC-REQ 정보 요소는 타겟 전력 레벨 필드(Target power level)(14010) 및/또는 현재 전력 레벨 필드(Current power level)(14020)를 포함할 수 있다.
타겟 전력 레벨 필드(14010)는 responder(들)에서 사용될 타겟 전력 레벨을 지시할 수 있다. 예를 들면, 타겟 전력 레벨 필드(14010)는 responder에서 사용될 dBm 단위의 전력 레벨을 지시할 수 있다. 타겟 전력 레벨은 응답 메시지를 전송하기 위해 responder 장치에서 사용될 수 있다. 실시예로서, 타겟 전력 레벨은 initiator에 의해 결정될 수 있다.
현재 전력 레벨 필드(14020)는 현재 전력 레벨을 지시할 수 있다. 예를 들면, 현재 전력 레벨 필드(14020)는 initiator에서 현재 사용되는 dBm 단위의 전력 레벨을 지시할 수 있다. 현재 전력 레벨은 개시 메시지를 전송하기 위해 initiator에서 사용될 수 있다.
도 14(b)를 참조하면, RPC-RESP 정보 요소는 업데이트 전력 레벨 필드(Updated power level)(14030)를 포함할 수 있다.
업데이트 전력 레벨 필드(14030)는 responder에서 사용되는 전력 레벨(업데이트 전력 레벨)을 지시할 수 있다. 예를 들면, 업데이트 전력 레벨 필드(14030)는 responder에서 현재 사용되는 dBm 단위의 전력 레벨을 지시할 수 있다. 업데이트 전력 레벨은 응답 메시지를 전송하기 위해 responder 장치에 의해 사용될 수 있다.
실시예로서, responder는 개시 메시지에 포함된 RPC-REQ 정보 요소에 기초하여 사용될 전력 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들면, responder는 RPC-REQ 정보 요소의 타겟 전력 레벨 필드(14010)에 의해 지시되는 타겟 전력 레벨을 사용될 전송 전력 레벨로 결정할 수 있고, 결정된 전송 전력 레벨을 RPC-RESP 정보 요소의 업데이트 전력 레벨 필드(14030)의 값으로 설정할 수 있다.
이처럼, 도 14의 실시예에서는, 도 13의 실시예와 달리, initiator가 responder가 사용할 타겟 전력 레벨을 dBm 단위로 직접 제공하고, responder는 이 타겟 전력 레벨을 응답 메시지를 전송하기 위해 사용할 수 있다.
<RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소의 제3 실시예>
RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소의 제3 실시예는 전송 전력을 상대 값(예컨대, % 단위)으로 표현하는 실시예에 해당한다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC-REQ 정보 요소 및 RPC-RESP 정보 요소를 나타낸다.
도 15(a)는 RPC-REQ 정보 요소의 일 예를 나타내고, 도 15(b)는 RPC-RESP 정보 요소의 일 예를 나타낸다.
RPC-REQ 정보 요소는 responder(들)로 레인징 전력 제어를 위한 정보(RPC 관련 정보)를 전송하기 위해 initiator에 의해 사용되는 IE(예컨대, payload IE)일 수 있다. 실시예로서, RPC-REQ 정보 요소는 레인징에 참여하는 responder 별로 각각 설정되거나, 또는, 하나의 RPC-REQ 정보 요소가 레인징에 참여하는 responder들에 대해 설정될 수도 있다.
일 실시예에서, RPC-REQ 정보 요소는 initiator의 개시 메시지에 포함되어 responder로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 RIM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 Poll 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
실시예로서, initiator가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-REQ 정보 요소는 ARC(advanced ranging control) payload IE에 포함될 수 있다. 여기서, ARC payload IE(ARC IE)는 controlee로 레인징 설정 정보(ranging configuration information)를 전송하기 위해 controller에 의해 사용되는 payload IE일 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE는 제어 메시지(예컨대, RCM 메시지), RIM 메시지 또는 Poll 메시지를 통해 전송될 수 있다. ARC payload IE의 설명은 IEEE 802.15.4z의 ARC IE의 설명을 참조할 수 있다.
RPC-RESP 정보 요소는 initiator로부터 수신된 RPC-REQ 정보 요소에 응답하기 위해 responder에 의해 사용되는 IE(예컨대, payload IE)일 수 있다.
실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 responder의 응답 메시지에 포함되어 initiator 장치로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
실시예로서, initiator 장치가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-RESP 정보 요소는 RCR(ranging changing request) payload IE와 함께 전송될 수 있다. 예를 들면, initiator 장치가 controller 장치의 역할도 수행하는 경우, RPC-RESP 정보 요소는 ACR payload IE에 포함되어, 또는 별도의 payload IE로서 RCR payload IE와 함께 전송될 수 있다.
여기서, RCR payload IE(RCR IE)는 controller 장치로 현재 레인징 설정 정보에 대한 변경을 요청하기 위해 controlee 장치에 의해 사용되는 payload IE일 수 있다. 한편, ARC payload IE(ARC IE)는 controller 장치로 controlee 장치의 선호(preferred) 레인징 파라미터들을 전송하기 위해 RCR payload IE(RCR IE)와 함께 controlee 장치에 의해 사용될 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE 및/또는 RCR payload IE는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지를 통해 전송될 수 있다. RCR payload IE의 설명은 IEEE 802.15.4z의 RCR IE의 설명을 참조할 수 있다.
일 실시예에서, RPC-REQ 정보 요소는 initiator 장치의 개시 메시지에 포함되어 responder 장치로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 RIM 메시지에 별도의 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-REQ 정보 요소는 Poll 메시지에 별도의 payload IE로서 포함될 수 있다.
또 다른 예를 들면, initiator 장치가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-REQ 정보 요소는 ARC(advanced ranging control) payload IE에 포함될 수 있다. 실시예로서, ARC payload IE는 제어 메시지, RIM 메시지 또는 Poll 메시지 중 하나에 포함되어 전송될 수 있다.
또 다른 예를 들면, initiator 장치가 controller의 역할도 수행하는 경우, RPC-REQ 정보 요소는 RCR(ranging changing request) payload IE에 포함되거나, RCR payload IE와 함께 전송될 수 있다. 실시예로서, RCR payload IE는 제어 메시지, RIM 메시지, Poll 메시지 또는 종료 메시지 중 하나에 포함되어 전송될 수 있다.
실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 responder 장치의 응답 메시지에 포함되어 initiator 장치로 전송될 수 있다. 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 RIM 메시지에 대응하는 RRM 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, RPC-RESP 정보 요소는 Poll 메시지에 대응하는 응답 메시지에 payload IE로서 포함될 수 있다.
도 15(a)를 참조하면, RPC-REQ 정보 요소는 타겟 전력 레벨 필드(Target power level)(15010) 및/또는 현재 전력 레벨 필드(Current power level)(15020)를 포함할 수 있다.
타겟 전력 레벨 필드(15010)는 responder(들)에서 사용될 타겟 전력 레벨을 지시할 수 있다. 예를 들면, 타겟 전력 레벨 필드(15010)는 responder에서 사용될 % 단위의 전력 레벨을 지시할 수 있다. 타겟 전력 레벨은 응답 메시지를 전송하기 위해 responder에서 사용될 수 있다. 실시예로서, 타겟 전력 레벨은 initiator에 의해 결정될 수 있다.
현재 전력 레벨 필드(15020)는 현재 전력 레벨을 지시할 수 있다. 예를 들면, 현재 전력 레벨 필드(15020)는 initiator에서 현재 사용되는 % 단위의 전력 레벨을 지시할 수 있다. 현재 전력 레벨은 개시 메시지를 전송하기 위해 initiator에 의해 사용될 수 있다.
도 15(b)를 참조하면, RPC-RESP 정보 요소는 업데이트 전력 레벨 필드(Updated power level)(15020)를 포함할 수 있다.
업데이트 전력 레벨 필드(15020)는 responder에서 사용되는 전력 레벨(업데이트 전력 레벨)을 지시할 수 있다. 예를 들면, 업데이트 전력 레벨 필드(15020)는 responder에서 현재 사용되는 % 단위의 전력 레벨을 지시할 수 있다. 업데이트 전력 레벨은 응답 메시지를 전송하기 위해 responder에서 사용될 수 있다.
실시예로서, responder는 개시 메시지에 포함된 RPC-REQ 정보 요소에 기초하여 사용될 전력 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들면, responder는 RPC-REQ 정보 요소의 타겟 전력 레벨 필드(15010)에 의해 지시되는 타겟 전력 레벨을 사용될 전송 전력 레벨로 결정할 수 있고, 결정된 전송 전력 레벨을 RPC-RESP 정보 요소의 업데이트 전력 레벨 필드(15030)의 값으로 설정할 수 있다.
이처럼, 도 15의 실시예에서는, 도 13의 실시예와 달리, initiator가 responder가 사용할 타겟 전력 레벨을 % 단위로 직접 제공하고, responder 장치는 이 타겟 전력 레벨을 응답 메시지를 전송하기 위해 사용할 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다.
도 16(a)는 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지의 일 예를 나타내고, 도 16(b)는 도 16(a)의 UWB 메시지에 포함되는 컨텐트 제어 필드(Content control)의 일 예를 나타낸다.
도 16의 실시예에서, UWB 메시지는 TWR을 위해 사용되는 레인징 메시지(TWR 메시지) 또는 DL-TDoA를 위해 사용되는 레인징 메시지(DL-TDoA 메시지(DTM))에 포함될 수 있다. 실시예로서, TWR 메시지는 RIM 메시지 또는 RRM 메시지일 수 있다. 실시예로서, DL-TDoA 메시지는 Poll 메시지(Poll DTM) 또는 Response 메시지(Response DTM)일 수 있다.
도 16(a)를 참조하면, UWB 메시지는 컨텐트 제어 필드(Content control), 레인징 블록 기간(Ranging block duration: RBD) 필드, 레인징 라운드 기간(Ranging round duration: RRD) 필드, 레인징 슬롯 기간(Ranging slot duration: RSD) 필드 및/또는 레인징 전력 제어(Ranging power control: RPC) 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, 도 16(a)의 필드들은 UWB 메시지의 payload IE(예컨대, IEEE에서 정의된 UWB 메시지를 위한 payload IE)에 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 16(a)의 필드들은 UWB 메시지의 ARC payload IE(ARC IE) 또는 별도로 정의된 payload IE에 포함될 수 있다.
컨텐트 제어 필드는 UWB 메시지(또는, UWB 메시지의 payload IE)에 포함되는 적어도 하나의 필드에 대한 제어 정보를 제공할 수 있다. 도 16(b)에서와 같이, 컨텐트 제어 필드는 레인징 블록 기간 존재(Ranging block duration present: RBDP) 필드, 레인징 라운드 기간 존재(Ranging round duration present: RRDP) 필드, 레인징 슬롯 기간 존재(Ranging slot duration present: RSDP) 필드 및/또는 레인징 전력 제어 존재(Ranging power control present: RPCP) 필드를 포함할 수 있다.
RBDP 필드는 RBD 필드의 존재(presence) 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RBDP 필드는 RBD 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RBD 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
RRDP 필드는 RRD 필드의 존재(presence) 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RRDP 필드는 RRD 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RRD 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
RSDP 필드는 RSD 필드의 존재(presence) 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RSDP 필드는 RSD 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RSD 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
RPCP 필드는 RPC 필드의 존재(presence) 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RPCP 필드는 RPC 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RPC 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
RBD 필드는 레인징 블록의 기간(duration)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
RRD 필드는 레인징 라운드의 기간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, RRD 필드는 레인징 라운드 내의 레인징 슬롯의 수를 지시할 수 있다.
RSD 필드는 레인징 슬롯의 기간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
RPC 필드는 RPC 관련 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, UWB 메시지가 initiator의 개시 메시지(예컨대, RIM 메시지 또는 Poll 메시지)에 포함되는 경우, RPC 필드는 RPC-REQ 정보 요소를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC-REQ 정보 요소는 도 13(a), 도 14(a) 또는 도 15(a)의 RPC-REQ 정보 요소 중 하나일 수 있다.
다른 실시예에서, UWB 메시지가 responder의 응답 메시지(예컨대, RIM에 대응하는 RRM 메시지 또는 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지)에 포함되는 경우, RPC 필드는 RPC-RESP 정보 요소를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 도 13(b), 도 14(b) 또는 도 15(b)의 RPC-RESP 정보 요소 중 하나일 수 있다.
도 17a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다. 도 17b는 도 17a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 17a 및 17b의 실시예에서, UWB 메시지는 DL-TDoA를 위해 사용되는 레인징 메시지(DL-TDoA 메시지(DTM))(예컨대, FiRa Consortium에서 정의된 DTM)에 포함될 수 있다. 실시예로서, DL-TDoA 메시지는 Poll 메시지(Poll DTM) 또는 Response 메시지(Response DTM)일 수 있다.
도 17a를 참조하면, UWB 메시지는 벤더 OUI 필드(Vendor OUI), UWB 메시지 ID 필드(UWB Message ID), 메시지 제어 필드(Message Control), 블록 인덱스 필드(Block Index), 라운드 인덱스 필드(Round Index), 전송 타임스탬프 필드(Tx Timestamp), 레인징 장치 관리 리스트 필드(Ranging Device Management List), CFO 필드(Clock Frequency Offset), 응답 시간 리스트 필드(Reply Time List) 및/또는 RPC 메시지 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, 도 17a의 필드들은 UWB 메시지의 payload IE에 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 17a의 필드들은 DL-TDoA 메시지의 payload IE의 content 필드에 포함될 수 있다.
각 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
- Vendor OUI: Vendor OUI는 예컨대, IEEE 표준을 기반으로 하여 정의된 메시지들의 고유성을 보장받기 위하여, 메시지를 정의하는 Vendor의 고유한 값을 포함하는 필드이다. 예를 들면, FiRa Consortium에서 정의된 payload IE의 경우, Vendor OUI 필드가 0x5A18FF 값을 포함할 수 있다.
- UWB Message ID: UWB Message ID는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)가 어떠한 메시지인지를 지시하는 필드일 수 있다. 도 17a의 실시예에서, UWB Message ID는 Poll DTM을 지시하는 제1 값 또는 Response DTM을 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
- Message Control: Message Control 필드는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)에 포함되는 각종 파라미터들의 존재 유무와, 리스트 형태로 표현되는 파라미터의 경우, 리스트 내 포함되는 엘리먼트의 개수 또는 파라미터의 길이에 대한 정보를 포함하는 필드이다.
도 17b를 참조하면, Message Control 필드는 RDM list length 필드, Reply time list length 필드, CFO present 필드 및/또는 RPC message present 필드를 포함할 수 있다.
RDM List length 필드는 RDM list 필드에 포함되는 엘리먼트의 개수/길이에 대한 정보를 포함할 수 있다.
Reply time list length 필드는 Reply time list에 포함되는 엘리먼트의 개수/길이에 대한 정보를 포함할 수 있다.
CFO present 필드는 CFO 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면CFO presence 필드는 CFO 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 CFO 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
RPC message present 필드는 RPC message 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RPC message present 필드는 RPC message 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RPC message 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
- Block Index: Block index는 해당 메시지가 전송되는 레인징 블록 (Ranging block)의 인덱스를 지시할 수 있다.
- Round Index: Round index는 해당 메시지가 전송되는 레인징 라운드의 인덱스를 지시할 수 있다.
- Tx Timestamp: Tx Timestamp 필드는 해당 메시지가 전송되는 시점의 타임스탬프를 포함할 수 있다. 실시예로서, Tx Timestamp는 다운링크 TDoA와 관련된 동작, 예컨대 동기화를 맞추는 동작, 클록의 속도 차이를 보정하는 동작, 및/또는 TDoA를 계산하는 동작을 위해 사용될 수 있다.
- Ranging Device Management(RDM) List: RDM List는 initiator DT-앵커가 동일 클러스터 내 response DT-앵커가 어느 레인징 슬롯에 응답 메시지(Response DTM)를 보내야 하는지 등의 스케줄링 정보를 포함하는 파라미터일 수 있다.
- CFO: CFO는 response DT-앵커의 클록이 initiator DT-앵커의 클록에 대한 속도 차이를 나타내는 값일 수 있다. 해당 값은 DT-태그가 정확한 TDoA를 계산하기 위해 사용될 수 있다.
- Reply Time List: Reply Time List는 종료 메시지(Final DTM)에 포함되는 파라미터로서, Response DTM에 대한 Final DTM의 응답 시간의 리스트를 포함하는 파라미터이다. initiator DT-앵커가 복수 개의 Response DTM을 받는 경우, 수신한 Response DTM들 각각에 대한 응답 시간을 리스트 형태로 구성할 수 있다.
- RPC message: RPC message 필드는 동적 전력 관리(dynamic power management)를 위한 제어 메시지인 RPC 메시지를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC 메시지는 RPC 관련 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, UWB 메시지가 initiator의 개시 메시지(예컨대, Poll 메시지)에 포함되는 경우, RPC 필드는 RPC-REQ 정보 요소를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC-REQ 정보 요소는 도 13(a), 도 14(a) 또는 도 15(a)의 RPC-REQ 정보 요소 중 하나일 수 있다.
다른 실시예에서, UWB 메시지가 responder의 응답 메시지(예컨대, Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지)에 포함되는 경우, RPC 필드는 RPC-RESP 정보 요소를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 도 13(b), 도 14(b) 또는 도 15(b)의 RPC-RESP 정보 요소 중 하나일 수 있다.
도 18a는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다. 도 18b는 도 18a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 18a 및 18b의 실시예에서, UWB 메시지는 TWR을 위해 사용되는 개시 메시지에 포함될 수 있다. 실시예로서, 개시 메시지는 RIM 메시지(예컨대, FiRa Consortium에서 정의된 RIM)일 수 있다.
도 18a를 참조하면, UWB 메시지는 벤더 OUI 필드(Vendor OUI), UWB 메시지 ID 필드(UWB Message ID), 메시지 제어 필드(Message Control), 스트라이드 길이 필드(Stride length), 레인징 장치 관리 리스트 필드(Ranging Device Management List), 및/또는 RPC 메시지 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, 도 18a의 필드들은 UWB 메시지의 payload IE에 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 18a의 필드들은 RIM 메시지의 payload IE의 content 필드에 포함될 수 있다.
각 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
- Vendor OUI: Vendor OUI는 예컨대, IEEE 표준을 기반으로 하여 정의된 메시지들의 고유성을 보장받기 위하여, 메시지를 정의하는 Vendor의 고유한 값을 포함하는 필드이다. 예를 들면, FiRa Consortium에서 정의된 payload IE의 경우, Vendor OUI 필드가 0x5A18FF 값을 포함할 수 있다.
- UWB Message ID: UWB Message ID는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)가 어떠한 메시지인지를 지시하는 필드일 수 있다. 도 18의 실시예에서, UWB Message ID 필드는 제어 메시지를 지시하는 값(예컨대, 0x3)으로 설정될 수 있다. 또는, UWB Message ID 필드는 개시 메시지(예컨대, RIM)를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
- Message Control: Message Control 필드는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)에 포함되는 각종 파라미터들의 존재 유무와 리스트 형태로 표현되는 파라미터의 경우, 리스트 내 포함되는 엘리먼트의 개수 또는 파라미터의 길이에 대한 정보를 포함하는 필드이다.
도 18b를 참조하면, Message Control 필드는 RDM list length 필드 및/또는 RPC message present 필드를 포함할 수 있다.
RDM List length 필드는 RDM list 필드에 포함되는 엘리먼트의 개수/길이에 대한 정보를 포함할 수 있다.
RPC message present 필드는 RPC message 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RPC message present 필드는 RPC message 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RPC message 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
- Stride length: Stride length 필드는 스킵 될 블록의 수를 지시할 수 있다.
- Ranging Device Management(RDM) List: RDM List는 response들 각각이 어느 레인징 슬롯에 응답 메시지(RRM 메시지)를 보내야 하는지 등의 스케줄링 정보를 포함하는 파라미터일 수 있다.
- RPC message: RPC message 필드는 동적 전력 관리(dynamic power management)를 위한 제어 메시지인 RPC 메시지를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC 메시지는 RPC 관련 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, RIM 메시지의 RPC 메시지 필드는 RPC-REQ 정보 요소를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC-REQ 정보 요소는 도 13(a), 도 14(a) 또는 도 15(a)의 RPC-REQ 정보 요소 중 하나일 수 있다.
도 19a는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 RPC 관련 정보를 포함하는 UWB 메시지를 나타낸다. 도 19b는 도 19a의 UWB 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)를 나타낸다.
도 19a 및 19b의 실시예에서, UWB 메시지는 TWR을 위해 사용되는 응답 메시지에 포함될 수 있다. 실시예로서, 응답 메시지는 RRM 메시지(예컨대, FiRa Consortium에서 정의된 RRM)일 수 있다.
도 19a를 참조하면, UWB 메시지는 벤더 OUI 필드(Vendor OUI), UWB 메시지 ID 필드(UWB Message ID), 메시지 제어 필드(Message Control), 라운드 인덱스 필드(Round index), 응답 시간 필드(Reply time), 라운드-트립 시간 리스트 필드(Round-trip time list), 및/또는 RPC 메시지 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, 도 19a의 필드들은 UWB 메시지의 payload IE에 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 19a의 필드들은 RRM 메시지의 payload IE의 content 필드에 포함될 수 있다.
각 필드에 대한 설명은 아래와 같다.
- Vendor OUI: Vendor OUI는 예컨대, IEEE 표준을 기반으로 하여 정의된 메시지들의 고유성을 보장받기 위하여, 메시지를 정의하는 Vendor의 고유한 값을 포함하는 필드이다. 예를 들면, FiRa Consortium에서 정의된 payload IE의 경우, Vendor OUI 필드가 0x5A18FF 값을 포함할 수 있다.
- UWB Message ID: UWB Message ID는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)가 어떠한 메시지인지를 지시하는 필드일 수 있다. 도 19의 실시예에서, UWB Message ID 필드는 측정 리포트 메시지임을 지시하는 값(예컨대, 0x3)으로 설정될 수 있다. 또는, UWB Message ID 필드는 응답 메시지(예컨대, RRM)를 지시하는 값으로 설정될 수 있다.
- Message Control: Message Control 필드는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)에 포함되는 각종 파라미터들의 존재 유무와 리스트 형태로 표현되는 파라미터의 경우, 리스트 내 포함되는 엘리먼트의 개수 또는 파라미터의 길이에 대한 정보를 포함하는 필드이다.
도 19b를 참조하면, Message Control 필드는 Hopping mode 필드, Round index present 필드, Round-trip time list length 필드 Reply time present 및/또는 RPC message present 필드를 포함할 수 있다.
Hopping mode 필드는 레인징 블록에 대한 hop 모드를 지정할 수 있다. 예를 들면, Hopping mode 필드는 hopping(round hopping)이 사용되지 않음(no hopping)을 지시하는 제1 값 또는 hopping이 사용됨을 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
Round index present 필드는 Round index 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, Round index present 필드는 Round index 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 Round index 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
Round-trip time list length 필드는 Round-trip time list 필드에 포함되는 엘리먼트의 개수/길이에 대한 정보를 포함할 수 있다.
Reply time present 필드는 Reply time 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, Reply time present 필드는 Reply time 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 Reply time 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
RPC message present 필드는 RPC message 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RPC message presence 필드는 RPC message 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RPC message 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.
- Round Index: Round index 필드는 해당 메시지가 전송되는 레인징 블록의 다음 레인징 블록에 대한 레인징 라운드의 인덱스를 지시할 수 있다.
- Reply Time: Reply Time 필드는 responder에서 측정된 응답 시간을 포함할 수 있다. 실시예로서, 응답 시간은 RIM 메시지가 수신된 시간에서 RRM 메시지가 전송된 시간까지의 시간일 수 있다.
- Round-trip time list: Round-trip time list 필드는 responder들의 주소들 및 responder 장치들에 대한 왕복 시간 측정들(round-trip time measurements)의 리스트를 포함할 수 있다.
- RPC message: RPC message 필드는 동적 전력 관리(dynamic power management)를 위한 제어 메시지인 RPC 메시지를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC 메시지는 RPC 관련 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, RRM 메시지의 RPC 필드는 RPC-RESP 정보 요소를 포함할 수 있다. 실시예로서, RPC-RESP 정보 요소는 도 13(b), 도 14(b) 또는 도 15(b)의 RPC-RESP 정보 요소 중 하나일 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 20의 실시예에서, 제1 전자 장치는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있고, 제2 전자 장치는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 20을 참조하면, 제1 전자 장치는 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송할 수 있다(2010). 상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어(RPC) 요청 정보(예컨대, RPC-REQ IE)를 포함할 수 있다.
제1 전자 장치는 제2 전자 장치로부터 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 수신되었는지를 식별할 수 있다(2020). 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보(예컨대, RPC-RESP IE)를 포함할 수 있다.
제1 전자 장치는 식별의 결과에 기초하여 레인징 전력 제어 요청 정보를 재설정할 수 있다(2030).
실시예로서, 상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 전력 레벨의 수를 지시하는 전력 레벨 수 필드, 제1 현재 전력 레벨을 지시하는 제1 현재 전력 레벨 필드, 또는 전력 레벨의 조정을 위한 제어 정보를 제공하는 제1 제어 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 제2 현재 전력 레벨을 지시하는 제2 현재 전력 레벨 필드, 또는 상기 제2 현재 전력 레벨의 상태에 대한 정보를 제공하는 제2 제어 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이는 도 13의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 상기 제2 전자 장치에서 사용될 타겟 전력 레벨을 지시하는 타겟 전력 레벨 필드 또는 현재 전력 레벨을 지시하는 현재 전력 레벨 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 업데이트(updated) 전력 레벨을 지시하는 업데이트 전력 레벨 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, 상기 타겟 전력 레벨, 상기 현재 전력 레벨 또는 상기 업데이트 전력 레벨은 전력 레벨의 절대 값 또는 상대 값으로 표현될 수 있다. 이는 도 14 및 15의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 UWB 레인징의 제어를 위한 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 레인징 전력 제어 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 존재 필드를 포함하는 컨텐트 제어 필드를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 16의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 UWB 레인징의 방식이 DL-TDoA 방식이고, 상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 DL-TDoA를 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 17의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고, 상기 개시 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 18의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고, 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 응답 시간 필드의 존재 여부를 지시하는 응답 시간 존재 필드와 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고, 상기 응답 시간 필드는 상기 제2 전자 장치에서 측정된 응답 시간을 지시하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 19의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 재설정하는 단계는, 상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우, 현재 전송 전력이 최소 전송 전력 보다 크면 전송 전력을 감소시키고, 상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우, 현재 전송 전력이 최대 전송 전력 보다 작으면 전송 전력을 증가시킬 수 있다. 이는 도 11의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 재설정하는 단계는, 상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우, 상기 응답 메시지에 기초하여 획득된 현재 레인징 결과를 더 이용하여 상기 레인징 전력 제어 요청 정보를 재설정할 수 있다. 실시예로서, 상기 재설정하는 단계는, 상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우: 현재 전송 전력이 최소 전송 전력 보다 크고, 상기 현재 레인징 결과가 이전 레인징 결과보다 크면, 전송 전력을 감소시키고, 상기 현재 전송 전력이 최소 전송 전력 보다 크고, 상기 현재 레인징 결과가 이전 레인징 결과보다 작으면, 전송 전력을 증가시킬 수 있다. 이는 도 12의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
도 21은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치의 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 21의 실시예에서, 제1 전자 장치는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있고, 제2 전자 장치는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 21을 참조하면, 제2 전자 장치는 제1 UWB 장치로부터 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 수신할 수 있다(21010). 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함할 수 있다.
제2 전자 장치는 상기 개시 메시지에 포함된 레인징 전력 제어 요청 정보에 기초하여 전송 전력을 결정할 수 있다(21020). 이는 도 11b 및 도 13 내지 15의 설명을 참조할 수 있다.
제2 전자 장치는 상기 제1 전자 장치로, 상기 결정된 전송 전력을 이용하여 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 전송할 수 있다(21030). 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다.
실시예로서, 상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 전력 레벨의 수를 지시하는 전력 레벨 수 필드, 제1 현재 전력 레벨을 지시하는 제1 현재 전력 레벨 필드, 또는 전력 레벨의 조정을 위한 제어 정보를 제공하는 제1 제어 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 제2 현재 전력 레벨을 지시하는 제2 현재 전력 레벨 필드, 또는 상기 제2 현재 전력 레벨의 상태에 대한 정보를 제공하는 제2 제어 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이는 도 13의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 상기 제2 전자 장치에서 사용될 타겟 전력 레벨을 지시하는 타겟 전력 레벨 필드 또는 현재 전력 레벨을 지시하는 현재 전력 레벨 필드 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 업데이트(updated) 전력 레벨을 지시하는 업데이트 전력 레벨 필드를 포함할 수 있다. 실시예로서, 상기 타겟 전력 레벨, 상기 현재 전력 레벨 또는 상기 업데이트 전력 레벨은 전력 레벨의 절대 값 또는 상대 값으로 표현될 수 있다. 이는 도 14 및 15의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 UWB 레인징의 제어를 위한 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 레인징 전력 제어 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 존재 필드를 포함하는 컨텐트 제어 필드를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 16의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 UWB 레인징의 방식이 DL-TDoA 방식이고, 상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 DL-TDoA를 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 17의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고, 상기 개시 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 18의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
실시예로서, 상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고, 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고, 상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 응답 시간 필드의 존재 여부를 지시하는 응답 시간 존재 필드와 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고, 상기 응답 시간 필드는 상기 제2 전자 장치에서 측정된 응답 시간을 지시하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함할 수 있다. 이는 도 19의 실시예의 설명을 참조할 수 있다.
도 22는 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 전자 장치의 장치도이다.
도 22의 실시예에서, 제1 전자 장치는 initiator의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 22을 참고하면, 제1 전자 장치는 송수신부(2210), 제어부(2220), 저장부(2230)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(2210)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2210)는 예컨대, UWB 통신 또는 OOB 통신(예컨대, BLE 통신)을 이용하여 다른 UWB 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(2220)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2220)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2220)는, 예컨대, 도 1 내지 21을 참조하여 설명한 제1 전자 장치의 동적 레인징 전력 제어를 위한 동작을 제어할 수 있다.
저장부(2230)는 상기 송수신부(2210)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2220)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2230)는 예컨대, 도 1 내지 21를 참조하여 설명한 방법을 위해 레인징 전력 제어를 위해 필요한 정보 및 데이터를 저장할 수 있다.
도 23은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 전자 장치의 장치도이다.
도 23의 실시예에서, 제2 전자 장치는 responder의 역할을 수행하는 UWB 장치일 수 있다.
도 23을 참고하면, 제2 전자 장치는 송수신부(2310), 제어부(2320), 저장부(2330)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.
송수신부(2310)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2310)는 예컨대, UWB 통신 또는 OOB 통신(예컨대, BLE 통신)을 이용하여 다른 UWB 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
제어부(2320)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2320)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2320)는, 예컨대, 도 1 내지 21을 참조하여 설명한 제2 전자 장치의 동적 레인징 전력 제어를 위한 동작을 제어할 수 있다.
저장부(2330)는 상기 송수신부(2310)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2320)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2330)는 예컨대, 도 1 내지 21를 참조하여 설명한 방법을 위해 레인징 전력 제어를 위해 필요한 정보 및 데이터를 저장할 수 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (22)
- UWB 통신을 이용하는 제1 전자 장치의 방법에 있어서,
UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하는 단계; 및
제2 전자 장치로부터 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 수신되었는지를 식별하는 단계를 포함하며,
상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함하고, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 전력 레벨의 수를 지시하는 전력 레벨 수 필드, 제1 현재 전력 레벨을 지시하는 제1 현재 전력 레벨 필드, 또는 전력 레벨의 조정을 위한 제어 정보를 제공하는 제1 제어 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 제2 현재 전력 레벨을 지시하는 제2 현재 전력 레벨 필드, 또는 상기 제2 현재 전력 레벨의 상태에 대한 정보를 제공하는 제2 제어 필드 중 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 상기 제2 전자 장치에서 사용될 타겟 전력 레벨을 지시하는 타겟 전력 레벨 필드 또는 현재 전력 레벨을 지시하는 현재 전력 레벨 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 업데이트(updated) 전력 레벨을 지시하는 업데이트 전력 레벨 필드를 포함하는, 방법. - 제3항에 있어서,
상기 타겟 전력 레벨, 상기 현재 전력 레벨 또는 상기 업데이트 전력 레벨은 전력 레벨의 절대 값 또는 상대 값으로 표현되는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 UWB 레인징의 제어를 위한 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 레인징 전력 제어 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 존재 필드를 포함하는 컨텐트 제어 필드를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 UWB 레인징의 방식이 DL-TDoA 방식이고,
상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 DL-TDoA를 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고,
상기 개시 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고,
상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 응답 시간 필드의 존재 여부를 지시하는 응답 시간 존재 필드와 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고,
상기 응답 시간 필드는 상기 제2 전자 장치에서 측정된 응답 시간을 지시하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 식별의 결과에 기초하여 상기 레인징 전력 제어 요청 정보를 재설정하는 단계를 더 포함하고, 방법. - 제9항에 있어서,
상기 재설정하는 단계는,
상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우, 현재 전송 전력이 최소 전송 전력 보다 크면 전송 전력을 감소시키고,
상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우, 현재 전송 전력이 최대 전송 전력 보다 작으면 전송 전력을 증가시키는, 방법. - 제9항에 있어서,
상기 재설정하는 단계는,
상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우, 상기 응답 메시지에 기초하여 획득된 현재 레인징 결과를 더 이용하여 상기 레인징 전력 제어 요청 정보를 재설정하는, 방법. - 제11항에 있어서,
상기 재설정하는 단계는,
상기 응답 메시지가 수신된 것으로 식별된 경우:
현재 전송 전력이 최소 전송 전력 보다 크고, 상기 현재 레인징 결과가 이전 레인징 결과보다 크면, 전송 전력을 감소시키고,
상기 현재 전송 전력이 최소 전송 전력 보다 크고, 상기 현재 레인징 결과가 이전 레인징 결과보다 작으면, 전송 전력을 증가시키는, 방법. - 제2 UWB 장치의 방법에 있어서,
제1 UWB 장치로부터 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 수신하는 단계 -상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함함-;
상기 개시 메시지에 포함된 레인징 전력 제어 요청 정보에 기초하여 전송 전력을 결정하는 단계; 및
상기 제1 전자 장치로, 상기 결정된 전송 전력을 이용하여 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 전송하는 단계를 포함하며, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 전력 레벨의 수를 지시하는 전력 레벨 수 필드, 제1 현재 전력 레벨을 지시하는 제1 현재 전력 레벨 필드, 또는 전력 레벨의 조정을 위한 제어 정보를 제공하는 제1 제어 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 제2 현재 전력 레벨을 지시하는 제2 현재 전력 레벨 필드, 또는 상기 제2 현재 전력 레벨의 상태에 대한 정보를 제공하는 제2 제어 필드 중 적어도 하나를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 레인징 전력 제어 요청 정보는, 상기 제2 전자 장치에서 사용될 타겟 전력 레벨을 지시하는 타겟 전력 레벨 필드 또는 현재 전력 레벨을 지시하는 현재 전력 레벨 필드 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 응답 정보는, 업데이트(updated) 전력 레벨을 지시하는 업데이트 전력 레벨 필드를 포함하는, 방법. - 제15항에 있어서,
상기 타겟 전력 레벨, 상기 현재 전력 레벨 또는 상기 업데이트 전력 레벨은 전력 레벨의 절대 값 또는 상대 값으로 표현되는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 UWB 레인징의 제어를 위한 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 레인징 전력 제어 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 존재 필드를 포함하는 컨텐트 제어 필드를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 UWB 레인징의 방식이 DL-TDoA 방식이고,
상기 개시 메시지 또는 상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 DL-TDoA를 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고,
상기 개시 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고,
상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 UWB 레인징의 방식이 TWR 방식이고,
상기 응답 메시지와 연관된 UWB MAC 프레임은 상기 TWR을 위해 사용되는 페이로드 정보 요소를 포함하고,
상기 페이로드 정보 요소는 해당 메시지를 식별하는 UWB 메시지 ID 필드, 및 응답 시간 필드의 존재 여부를 지시하는 응답 시간 존재 필드와 레인징 전력 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시하는 레인징 전력 제어 메시지 존재 필드를 포함하는 메시지 제어 필드를 포함하고,
상기 응답 시간 필드는 상기 제2 전자 장치에서 측정된 응답 시간을 지시하고, 상기 레인징 전력 제어 메시지 필드는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보 또는 상기 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 방법. - UWB 통신을 이용하는 제1 UWB 장치에 있어서,
트랜시버; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는:
UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하고,
제2 전자 장치로부터 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 수신되었는지를 식별하도록 구성되며,
상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함하고, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 제1 UWB 장치. - UWB 통신을 이용하는 제2 UWB 장치에 있어서,
트랜시버; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는:
제1 UWB 장치로부터 UWB 레인징을 개시하기 위한 개시 메시지를 전송하고, -상기 개시 메시지는 상기 UWB 레인징에 대한 동적 전력 제어를 위한 레인징 전력 제어 요청 정보를 포함함-,
상기 개시 메시지에 포함된 레인징 전력 제어 요청 정보에 기초하여 전송 전력을 결정하고,
상기 제1 전자 장치로, 상기 결정된 전송 전력을 이용하여 상기 개시 메시지에 대응하는 응답 메시지가 전송하도록 구성되며, 상기 응답 메시지는 상기 레인징 전력 제어 요청 정보에 대응하는 레인징 전력 제어 응답 정보를 포함하는, 제2 UWB 장치.
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