KR20230081039A

KR20230081039A - Uwb 통신을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20230081039A
Application number: KR1020210168713A
Authority: KR
Inventors: 오현섭; 구종회; 서진욱; 이민규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-06-07
Also published as: WO2023101429A1; US20230171729A1

Abstract

본 개시는 시간 자원의 공간적 재사용을 위한 방법을 개시한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제1 initiator 장치의 방법은 채널에 대한 센싱에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별하는 단계, 적어도 하나의 제2 initiator 장치로부터 수신된 채널 상태 관련 정보에 기초하여, 채널 유휴 기간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시간을 결정하는 단계를 포함한다. 여기서, 기준 시간은 제1 initiator 장치를 위한 레인징 블록의 시작 시간에 대응하며, 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 적어도 하나의 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

Description

UWB 통신을 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR UWB (ULTRA WIDE BAND) COMMUNICATION}

본 개시는 UWB 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시간 자원의 공간적 재사용을 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.

본 개시는 시간 자원의 공간적 재사용을 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 일 양상에 따른, 제1 UWB 장치의 방법은 채널에 대한 센싱에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별하는 단계; 및 적어도 하나의 initiator 장치로부터 수신된 채널 상태 관련 정보에 기초하여, 상기 채널 유휴 기간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시간을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 기준 시간은 상기 제1 UWB 장치를 위한 레인징 블록의 시작 시간에 대응하며, 상기 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

본 개시의 다른 양상에 따른, 제2 UWB 장치의 방법은 제1 UWB 장치로부터, 제1 레인징 라운드에서 제1 Poll 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 UWB 장치로, 상기 제1 레인징 라운드에서 상기 제1 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제1 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드인 제2 레인징 라운드에서, 제2 Poll 메시지를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 레인징 라운드 및 상기 제2 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

본 개시의 또 다른 양상에 따른, 제1 UWB 장치는 트랜시버; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는: 채널에 대한 센싱에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별하고, 적어도 하나의 initiator 장치로부터 수신된 채널 상태 관련 정보에 기초하여, 상기 채널 유휴 기간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시간을 결정하도록 구성되며, 상기 기준 시간은 상기 제1 UWB 장치를 위한 레인징 블록의 시작 시간에 대응하며, 상기 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

본 개시의 또 다른 양상에 따른, 제2 UWB 장치는 트랜시버; 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는: 제1 UWB 장치로부터, 제1 레인징 라운드에서 제1 Poll 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 UWB 장치로, 상기 제1 레인징 라운드에서 상기 제1 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제1 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드인 제2 레인징 라운드에서, 제2 Poll 메시지를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제1 레인징 라운드 및 상기 제2 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

본 개시의 실시예를 통해, 동일한 시간 자원을 공간적으로 재사용하여, 자원 이용의 효율성을 높일 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 전자 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 7a는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 개략적인 동작을 나타낸다.
도 7b는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 예시적인 메시지 교환 동작을 나타낸다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 클러스터 배치(deployment)의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 시간 자원에 대한 공간적 재사용을 위한 예시적인 클러스터 배치 구조를 나타낸다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 시간 자원에 대한 공간적 재사용을 위한 예시적인 클러스터 배치 구조에서 발생되는 간섭 및 충돌을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하기 위해 채널 유휴 시간을 식별하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예에 따른 채널 유휴 시간 내의 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하기 위해 사용되는 UWB 메시지의 일 예를 나타낸다.
도 14는 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 UWB 앵커의 스케쥴링을 위해 사용되는 스케쥴링 정보를 나타낸다.
도 15는 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 멀티-클러스터 체인을 구성하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 16은 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 멀티-클러스터 체인 구성에 기초한 그룹 내/그룹 간 시동기화 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 17a는 본 개시의 실시예에 따른 슬롯 레벨 전송 오프셋을 적용하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 17b는 본 개시의 실시예에 따른 서브-슬롯 레벨 전송 오프셋을 적용하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 18a는 본 개시의 실시예에 따른 공간적 재사용을 위한 DL TDoA 메시지에 대한 제어 메시지 정보의 일 예를 나타낸다. 도 18b는 도 18a의 제어 메시지 정보에 포함되는 컨텐트 제어 필드(Content control)의 일 예를 나타낸다.
도 19a는 본 개시의 실시예에 따른 제어 메시지 정보를 포함하는 DL TDoA 메시지의 일 예를 나타낸다. 도 19b는 도 19a의 DL TDoA 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)의 일 예를 나타낸다.
도 20a는 본 개시의 실시예에 따른 그룹 간 시간 동기가 맞춰진 상태의 클러스터의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 20b는 본 개시의 실시예에 따른 그룹 간 시간 동기가 맞춰지지 않은 상태의 클러스터의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 21는 본 개시의 실시예에 따른 공간적 재사용 팩터를 최적화하기 위한 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 개시의 실시예에 따른 제1 UWB 장치의 방법을 나타낸다.
도 23은 본 개시의 실시예에 따른 제2 UWB 장치의 방법을 나타낸다.
도 24은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 UWB 장치의 장치도이다.
도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 UWB 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.

FCC (Federal Communications Commission)의 정의에 따르면, UWB는 500MHz 이상의 대역폭을 사용하거나, 또는 중심 주파수에 대응하는 대역폭이 20% 이상인 무선통신 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.

“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.

"Payload IE”는 페이로드 정보 엘리먼트 (Payload Information Element)라 불릴 수 있으며, IEEE 802.15.4/4z 에서 정의된 UWB MAC frame의 MAC payload에 포함될 수 있다. MAC payload는 복수 개의 Payload IE를 포함할 수 있다.

"Data Transfer IE"는 application data를 전송하기 위한 추가적인 payload IE일 수 있다. Application data는 UWB MAC Layer 상위의 프레임워크 또는 애플리케이션에서 전달되는 데이터일 수 있다. Data Transfer IE는 Initiator와 Responder가 서로 레인징을 하는 절차에서 이용될 수 있다. 이 경우, 레인징 메시지는 레인징을 위한 payload IE와 application data 전달을 위한 Data Transfer IE를 적어도 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 예를 들면, Data Transfer IE는 레인징을 위한 레인징 개시 메시지 (Ranging Initiation Message: RIM), 레인징 응답 메시지 (Ranging Response Message: RRM), 레인징 종료 메시지 (Ranging Final Message: RFM), 측정값 전달 메시지 (Measurement Report Message: MRM), 레인징 결과 전달 메시지 (Ranging Result Report Message: RRRM)의 MAC paylaod의 payload IE의 일부로 포함되어 전달될 수 있다. Data Transfer IE는 DTM의 MAC payload의 payload IE로 전달될 수도 있다. 예를 들어, Data Transfer IE는 Poll DTM, Response DTM, Final DTM의 MAC payload 부분에 DTM payload IE와 함께 덧붙여 전달될 수 있다.

"UWB channel"은 UWB 통신을 위해 할당된 후보 UWB 채널들 중 하나일 수 있다. UWB 통신을 위해 할당된 후보 UWB 채널들은 IEEE 802.15.4/4z에 정의된 UWB 통신을 위해 할당된 채널들일 수 있다. UWB 채널은 UWB 레인징 및/또는 트랜잭션을 위해 사용될 수 있다. 예컨대, UWB 채널은 레인징 프레임(RFRAME)의 송수신 및/또는 데이터 프레임의 송수신을 위해 사용될 수 있다.

"NB(narrow band) channel"은 UWB 채널 보다 좁은 대역폭을 갖는 채널일 수 있다. 실시예로서, NB 채널은 UWB 통신을 위해 할당된 후보 UWB 채널들 중 하나의 서브 채널일 수 있다. UWB 통신을 위해 할당된 후보 UWB 채널들은 IEEE 802.15.4/4z에 정의된 UWB 통신을 위해 할당된 채널들일 수 있다. NB 채널은 Advertising, 장치 발견(discovery) 및/또는 추가 파라미터 협상/인증을 위한 연결 설정을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, NB 채널은 Advertisement 메시지, 추가 Advertising 메시지, 연결 요청 메시지 및/또는 연결 확인 메시지의 송수신을 위해 사용될 수 있다.

* “one-way ranging (OWR)”는 time difference of arrival(TDoA) localization method을 이용하는 레인징 방식일 수 있다. TDoA 방법은 단일 메시지 또는 멀티플 메시지의 상대적인 도착 시간에 기초하여 모바일 장치(태그 장치)를 locating 하는 방법에 해당한다. OWR(TDoA)에 대한 설명은 IEEE 802.15.4z의 설명을 참조할 수 있다. OWR 방식의 일 예로, Downlink(DL)-TDoA 방식이 포함될 수 있다.

“Two-way ranging (TWR)”는 두 장치 간 레인징 메시지의 교환을 통해 ToF(time of flight)를 측정하여, 두 장치 간 상대적 거리를 추정할 수 있는 레인징 방식일 수 있다. TWR 방식은 double-sided two-way ranging(DS-TWR) 및 single-sided two-way ranging(SS-TWR) 중 하나일 수 있다. SS-TWR은 한번의 round-trip time measurement를 통해 레인징을 수행하는 절차일 수 있다. DS-TWR은 두 번의 round-trip time measurement를 통해 레인징을 수행하는 절차일 수 있다. SS-TWR 및 DS-TWR에 대한 설명은 IEEE 802.15.4z의 설명을 참조할 수 있다.

“DL-TDoA”는 Downlink Time Difference of Arrival (DL-TDoA), reverse TDoA라 불릴 수 있으며, 복수 개의 앵커 장치가 메시지를 브로드캐스트 또는 서로 메시지를 주고받는 과정에서, 사용자 장치(Tag 장치)가 앵커 디바이스의 메시지를 overhear하는 것이 기본 동작일 수 있다. DL-TDoA는 Uplink TDoA와 같이 one way ranging의 일종으로 분류될 수도 있다. DL-TDoA 동작을 수행하는, 사용자 장치는 두 앵커 장치가 송신하는 메시지를 overhear하여, 각 앵커 장치와 사용자 장치의 거리의 차이에 비례하는 Time Difference of Arrival (TDoA)을 계산할 수 있다. 사용자 장치는 여러 쌍 (pair)의 앵커 장치와의 TDoA를 이용하여, 앵커 장치와의 상대적인 거리를 계산하여 측위에 사용할 수 있다. DL-TDoA를 위한 앵커 장치의 동작은 IEEE 802.15.4z에 정의된 DS-TWR (Double Side-Two Way Ranging)와 유사한 동작을 할 수 있으며, 사용자 장치가 TDoA를 계산할 수 있도록 다른 유용한 시간 정보를 더 포함할 수도 있다. 본 개시에서, DL-TDoA는 DL-TDoA localization으로 지칭될 수 있다.

"Anchor device"는 앵커, UWB 앵커, UWB 앵커 장치라 불릴 수 있으며, 측위 서비스를 제공하기 위해 특정 위치에 배치된 UWB 장치일 수 있다. 예를 들면, 앵커 장치는 실내 측위 서비스를 제공하기 위해서 서비스 제공자가 실내의 벽, 천장, 구조물 등에 설치한 UWB 장치일 수 있다. 앵커 장치는 메시지를 송신하는 순서와 역할에 따라서 Initiator 앵커, Responder 앵커로 구분될 수도 있다.

"Initiator anchor"는 Initiator UWB 앵커, Initiator 앵커 장치 등으로 불릴 수 있으며, 특정 레인징 라운드 (ranging round)의 개시를 알릴 수 있다. Initiator 앵커는 동일한 레인징 라운드에서 동작하는 Responder 앵커들이 응답을 하는 레인징 슬롯을 스케줄링할 수도 있다. Initiator 앵커의 개시 메시지는 Initiator DTM (Downlink TDoA Message), Poll 메시지로 지칭될 수 있다. Initiator 앵커의 개시 메시지는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다. Initiator 앵커는 Responder 앵커들의 응답을 수신 후 종료 메시지를 추가로 전달할 수도 있다. Initiator 앵커의 종료 메시지는 Final DTM, Final 메시지로 지칭될 수 있다. 종료 메시지에는 Responder 앵커들이 보낸 메시지에 대한 응답 시간(reply time)을 포함할 수도 있다. 종료 메시지에는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다.

"Responder anchor"는 Responder UWB 앵커, Responder UWB 앵커 장치, Responder 앵커 장치 등으로 불릴 수 있다. Responder 앵커는 Initiator 앵커의 개시 메시지에 응답하는 UWB 앵커일 수 있다. Responder 앵커가 응답하는 메시지에는 개시 메시지에 대한 응답 시간을 포함할 수 있다. Responder 앵커가 응답하는 메시지는 Responder DTM, Response 메시지로 지칭될 수 있다. Responder 앵커의 응답 메시지에는 송신 타임스탬프 (transmission timestamp)를 포함할 수도 있다.

"Cluster"는 특정 영역을 커버하는 UWB 앵커의 집합을 의미할 수 있다. 클러스터는 Initiator UWB anchor와 이에 응답하는 responder UWB anchor들로 구성될 수 있다. 2D 측위를 위해서는 통상적으로 하나의 Initiator UWB anchor와 최소 3개의 responder UWB anchor가 필요하며, 3D 측위를 위해서는 하나의 Initiator UWB anchor와 최소 4개의 responder UWB anchor가 필요하다. Initiator UWB anchor와 responder UWB anchor가 별도의 유/무선 연결로 시동기(time synchronization)를 정확하게 맞출 수 있다면, 2D 측위를 위해서는 1개의 Initiator UWB anchor와 2개의 responder UWB anchor가 필요하고, 3D 측위를 위해서는 1개의 initiator UWB anchor와 3개의 responder UWB anchor가 필요하다. 별도의 언급이 없는 경우, UWB anchor 간 별도의 유/무선 시동기를 위한 장치가 없다고 가정한다. 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 셀(cell)로 지칭될 수도 있다. 본 개시에서, 클러스터의 동작은 클러스터에 속하는 앵커(들)의 동작으로 이해될 수 있다.

"Active ranging round"는 active state로 동작하는 레인징 라운드일 수 있다. 액티브 레인징 라운드에서, 앵커 장치들은 DL-TDoA 메시지를 교환할 수 있고, 태그 장치(사용자 장치)는 앵커 장치가 전송하는 메시지를 overhear할 수 있다. 본 개시에서, 액티브 레인징 라운드는 액티브 라운드로 지칭될 수 있다.

"In-active ranging round"는 in-active state 또는 sleep state로 동작하는 레인징 라운드일 수 있다. 인-액티브 레인징 라운드에서, 앵커 장치들은 DL-TDoA 메시지를 교환하지 않으며, 태그 장치(사용자 장치)는 sleep 상태에 있을 수 있다. 본 개시에서, 인-액티브 레인징 라운드는 sleep 레인징 라운드, 인-액티브 라운드, sleep 라운드로 지칭될 수 있다.

"레퍼런스 클럭 (reference clock)"은 다운링크 TDoA 시스템을 구성하는 앵커들(DT-앵커들)과 태그들(DT-태그들)이 시동기를 맞추어 동작하고, DT-태그가 정확한 TDoA 값을 구할 수 있도록 하는 하나의 공통된 클럭으로 지칭될 수 있다. DT-앵커들과 DT-태그는 서로 다른 단말이며, 서로 다른 크리스털 오실레이터 (crystal oscillator)로 동작하기 때문에 미세한 클럭 속도 차이가 날 수 있으며, 전원 공급 시점이 다르므로 클럭의 원점이 다를 수 있다. 따라서, 시스템 전체적으로 동일한 클럭을 유지하도록 하는 메커니즘이 필요하며 이를 시동기화 (synchronization)이라 부를 수 있다. 클러스터 내부의 구성요소들 간 시동기화를 intra-cluster synchronization이라 할 수 있으며, 하나의 클러스터를 구성하는 복수 개의 Responder 앵커가 동일 클러스터의 Initiator 앵커의 클럭에 맞추는 동작을 intra-cluster synchronization이라 할 수 있다. 인접한 클러스터 간 시동기화를 맞추는 작업을 inter-cluster synchronization이라 할 수 있으며, 인접한 클러스터의 Initiator 앵커들끼리 동일한 레인징 블록 구조 (ranging block structure)를 유지하는 동작을 inter-cluster synchronization이라 부를 수 있다. 클러스터 내부에서는 Initiator 앵커의 클럭이 레퍼런스 클럭이 될 수 있으며, 시스템 전체에서는 특정 하나의 Initiator 앵커의 클럭이 레퍼런스 클럭이 될 수 있다.

"글로벌 컨트롤러"는 다운링크 TDoA 시스템을 구성하는 DT-앵커들의 동작 순서, 클러스터의 구조, 레퍼런스 클럭을 설정할 수 있는 UWB 단말일 수 있다. 글로벌 컨트롤러는 DT-앵커 중 하나일 수 있으며, 동일 시스템 안에 복수 개의 글로벌 컨트롤러가 존재할 수도 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 전자 장치가 통신을 수행하는 방법을 나타낸다.

도 3의 제1 전자 장치(301) 및 제2 전자 장치(302)는 예컨대, 도 1 또는 도 2의 UWB 장치일 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 전자 장치(301) 및 제2 전자 장치(302)는 장치 탐색/연결 설정 절차(310) 및 데이터 통신 절차(320)를 수행할 수 있다. 이러한 장치 탐색/연결 설정 절차(310) 및 데이터 통신 절차(320)는 전자 장치의 MAC 레이어(엔티티)에 의해 관리 또는 제어될 수 있다.

(1) 장치 탐색/연결 설정 절차

본 개시에서, 장치 탐색/연결 설정 절차(310)는 데이터 통신 절차(320) 이전에 수행되는 사전 절차일 수 있다. 실시예로서, 장치 탐색/연결 설정 절차(310)는 OOB 통신(채널), NB 통신(채널), 및/또는 UWB 통신(채널)을 통해 수행될 수 있다.

장치 탐색/연결 설정 절차(310)는 아래의 동작들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

- 장치 탐색 동작: 전자 장치가 다른 UWB 장치를 탐색(발견)하는 동작. 장치 탐색 동작은 Advertisement 메시지를 송신/수신하는 동작을 포함할 수 있다. 본 개시에서, 장치 탐색 동작은 discovery 동작, 또는 advertising 동작으로 지칭될 수 있다.

- 연결 설정 동작: 두 전자 장치가 연결을 설정하는 동작. 연결 설정 동작은 연결 요청(connection request) 메시지 및 연결 확인(connection confirmation) 메시지의 송신/수신하는 동작을 포함할 수 있다. 연결 설정 동작을 통해 설정된 연결(채널)은 데이터 통신을 위한 UWB 세션을 설정 및 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 연결 설정 동작을 통해 설정된 보안 채널을 통해, UWB 세션을 설정하기 위한 파라미터(예컨대, UWB 성능 파라미터(컨트롤리 성능 파라미터), UWB 설정(configuration) 파라미터, 세션 키 관련 파라미터)가 두 전자 장치 간에 협상될 수 있다.

(2) 데이터 통신 절차

본 개시에서, 데이터 통신 절차(320)는 UWB 통신을 사용하여 데이터를 송수신하는 절차일 수 있다. 실시예로서, 데이터 통신 절차는 UWB 통신 또는 NB 통신을 이용하여 수행될 수 있다.

데이터 통신 절차(320)는 아래의 동작들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

- UWB 레인징 동작: 전자 장치가 다른 전자 장치와 미리 설정된 UWB 레인징 방식(예컨대, OWR, SS-TWR, DS-TWR 방식)을 UWB 레인징을 수행하는 동작. 실시예로서, UWB 레인징 동작은 ToF 측정 동작 및/또는 AoA 측정 동작을 포함할 수 있다.

- 트랜잭션 동작: 전자 장치가 다른 전자 장치와 서비스 데이터를 교환하는 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, 레인징 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), 프레임으로 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. 본 개시에서, 동기 헤더 부분(part)은 프리앰블로 지칭될 수 있고, PHY 헤더 및 PHY 페이로드를 포함하는 부분은 데이터 부분으로 지칭될 수 있다.

동기 헤더는 신호 수신을 위한 동기화에 사용되며, SYNC 필드 및 SFD(start-of-frame delimiter)를 포함할 수 있다.

SYNC 필드는 송/수신 장치 간의 동기화를 위해 사용되는 복수의 프리앰블 심볼을 포함하는 필드일 수 있다. 프리앰블 심볼은 미리 정의된 프리앰블 코드들 중 하나를 통해 설정될 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. 예를 들면, PHY 헤더는 PSDU의 길이에 대한 정보, 현재 프레임이 RFRAME인지를 지시하는 정보 등을 포함할 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.

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)(레인징 사이클)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 7a는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 개략적인 동작을 나타낸다.

도 7a를 참조하면, 동작 710에서, initiator DL-TDoA(DT) 앵커인, DT 앵커 1(700-1)은 Poll 메시지(Poll DTM)를 전송함으로써, DT 절차를 개시할 수 있다.

동작 720에서, responder DT 앵커인 DT 앵커 2 내지 DT 앵커 N(700-2,…, 700-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 730에서, DT 앵커 1(700-1)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 7a에 도시된 바와 같이, DT 태그(701)는 DT 앵커들(700-1,…,700-N) 사이에서 교환되는 개시 메시지, 응답 메시지 및 종료 메시지를 수신(또는, overhear)하고, TDoA 커브를 획득(find out)할 수 있다. DT 태그(701)는 아래 수학식 1에 도시된 계산 과정을 예컨대, 셋 이상의 DT 앵커들로부터 수신되는 신호들에 대하여 반복하여 수행함으로써 TDoA 결과를 획득할 수 있다.

동작 740에서, DT 태그(701)는 TDoA 결과에 기초하여 DT 앵커에 대한 상대적인 위치를 획득할 수 있다.

DT 태그(701)에서 측정된 시간 값들에 기초하여 계산된 Initiator DT 앵커(700-1)와 DT 태그(701)의 거리 및 Responder DT 앵커(예컨대, DT 앵커2(700-2))와 DT 태그(701)의 거리 간의 거리 차이 d₂-d₁를 도출하는 구체적인 계산 과정은 아래 수학식 1과 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 7b는 본 개시의 실시예에 따른 DL-TDoA 절차(OWR)의 예시적인 메시지 교환 동작을 나타낸다.

도 7b를 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 7b에 도시되지는 않았으나, 실시예에 따라서는, 하나의 클러스터에 복수 개의 레인징 라운드가 할당될 수도 있고, 복수 개의 클러스터에 하나의 레인징 라운드가 할당되는 것도 가능하다.

상술한 것처럼, 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 7a에서와 같이, 하나의 클러스터에 1 개의 Initiator DT 앵커와 3 개의 Responder DT 앵커가 포함된 경우, 제1 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, 제3 Responder DT 앵커의 response 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제4 레인징 슬롯 및 Initiator DT 앵커의 final 메시지의 송/수신을 위해 할당된 제5 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 7b의 실시예와 같은 레인징 블록 구조를 통해, 각 클러스터는 한 레인징 블록에서 한번씩 자신의 레인징 메시지들(예컨대, Poll/Response/Final 메시지)을 교환할 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 해당 클러스터에서의 사용자 장치의 위치가 업데이트될 수 있다. 따라서, 도 7b의 실시예에서, 레인징 블록은 positioning update를 위한 주기에 대응할 수 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 클러스터 배치(deployment)의 일 예를 나타낸다.

도 8의 실시예는, 해당 영역에 13개의 클러스터(801, 802, ..., 813)가 배치되며, 각 클러스터는 1 개의 Initiator 앵커와 3 개의 Responder 앵커로 구성된 것으로 가정한다. 다만, 실시예가 이에 한정되지 않으며, 클러스터의 수는 다양할(variable) 수 있고, 각 클러스터에 포함되는 앵커의 수 역시, 다양할 수 있다.

도 8을 참조하면, 하나의 클러스터에 의해 정해지는 영역은 이웃하는 다른 클러스터(들)에 의해 정해지는 영역과 서로 겹칠 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 제2 클러스터(802)에 의해 커버되는 영역은 제1 클러스터(801)에 의해 커버되는 영역, 제3 클러스터(803)에 의해 커버되는 영역 및 제4 클러스터(804)에 의해 커버되는 영역과 겹칠 수 있다. 다만, 이는 일 예에 불과하고, 실시예에 따라서는, 하나의 클러스터에 의해 정해지는 영역이 이웃하는 다른 클러스터에 의해 정해지는 영역과 서로 겹치지 않게 배치될 수도 있다.

한편, 도 6과 같은 레인징 블록 구조를 이용하는 경우, 각 클러스터는 레인징 블록 내 자신의 레인징 라운드에서 한 번씩 자신의 레인징 메시지들을 교환할 수 있고, 사용자 장치는 이 레인징 메시지들을 수신(overhear)하여 자신의 위치를 계산할 수 있다.

한편, 도 8에는 도시되지 않았지만, 하나의 UWB 앵커는 복수 개의 인접한 클러스터에 속할 수 있으며, 각 클러스터에서 initiator UWB 앵커 또는 responder UWB 앵커 중 하나로 동작할 수 있다.

** 이하에서는 DL-TDoA 시스템에서 시간 자원(예컨대, 레인징 라운드)에 대한 공간적 재사용(spatial reuse)을 위한 다양한 실시예들에 대하여 설명한다. 예를 들면, 시간 동기(time synchronization)의 기준 시점(시작 시점)을 결정하는 방법, 시간 동기를 위한 멀티-클러스터의 체인(chain)을 구성하는 방법, 시간 동기의 오차 등으로 인하여 발생하는 간섭/충돌을 회피하는 방법에 대한 다양한 실시예들을 설명한다.

도 9는 본 개시의 실시예에 따른 시간 자원에 대한 공간적 재사용을 위한 예시적인 클러스터 배치 구조를 나타낸다.

도 9의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 단일 레인징 블록이 8 개의 액티브 레인징 라운드를 포함하는 것으로 가정한다. 다만, 본 개시의 실시예가 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 단일 레인징 블록에 대한 액티브 레인징 라운드의 수는, 설정에 따라 단일 레인징 블록에 포함된 전체 레인징 라운드의 수 내에서 다양하게 결정될 수 있다.

실시예로서, 레인징 블록에 대한 액티브 레인징 라운드의 수는 공간적 재사용 팩터(spatial reuse factors)의 수에 대응할 수 있다.

도 9를 참조하면, 시간 자원에 대한 공간적 재사용을 위하여, 복수의 클러스터가 하나의 그룹(클러스터 그룹)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 액티브 레인징 라운드의 수(공간적 재사용 팩터의 수)에 대응하는 8 개의 클러스터가 하나의 단일 그룹을 형성할 수 있다. 예컨대, 클러스터 #0부터 클러스터 #7이 제1 클러스터 그룹(그룹 #0)을 형성하고, 클러스터 #8부터 클러스터 #15가 제2 클러스터 그룹(그룹 #1)을 형성할 수 있다.

실시예로서, 인접한 번호(인덱스)를 갖는 클러스터들은 서로 인접한 위치에 있는 클러스터일 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 클러스터 #7은 클러스터 #6 및 클러스터 #8과 서로 인접할 수 있고, 클러스터 #0은 클러스터 #1 및 클러스터 #15와 서로 인접할 수 있다.

실시예로서, 각 그룹 내 클러스터들은 각각 별도의 레인징 라운드를 할당 받을 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 제1 클러스터 그룹(그룹 #0) 내의 클러스터 #0부터 클러스터 #7는 각각 레인징 라운드 #0부터 레인징 라운드 #7까지 순차적으로 할당 받을 수 있고, 제2 클러스터 그룹(그룹 #1) 내의 클러스터 #8부터 클러스터 #15는 각각 레인징 라운드 #0부터 레인징 라운드 #7까지 순차적으로 할당 받을 수 있다.

이와 같은, 클러스터 배치 및 레인징 라운드 할당을 통해, 동일한 레인징 라운드(시간 자원)가 다른 그룹에 속하는 복수의 클러스터에 의해 사용될 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 레인징 라운드 #0이 제1 클러스터 그룹(그룹 #0)의 클러스터 #0 및 제2 클러스터 그룹(그룹 #1)의 cluster #8에 의해 사용될 수 있다. 이를 통해, 시간 자원의 공간적 재사용이 가능하다.

도 10은 본 개시의 실시예에 따른 시간 자원에 대한 공간적 재사용을 위한 예시적인 클러스터 배치 구조에서 발생되는 간섭 및 충돌을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 10의 실시예에서는, 도 9의 클러스터 배치 및 레인징 라운드 할당 방식을 참조한다. 예를 들면, 도 9와 마찬가지로, 도 10의 실시예에서는, 클러스터 #0부터 클러스터 #7이 제1 클러스터 그룹(그룹 #0)을 형성하고, 클러스터 #8부터 클러스터 #15가 제2 클러스터 그룹(그룹 #1)을 형성할 수 있다. 또한, 제1 클러스터 그룹 내의 클러스터 #0부터 클러스터 #7는 각각 레인징 라운드 #0부터 레인징 라운드 #7까지 순차적으로 할당 받을 수 있고, 제2 클러스터 그룹 내의 클러스터 #8부터 클러스터 #15는 각각 레인징 라운드 #0부터 레인징 라운드 #7까지 순차적으로 할당 받을 수 있다.

이 경우, 동일한 시간 자원(예컨대, 레인징 라운드)이 다른 그룹에 속하는 복수의 클러스터(inter-group 클러스터)에 의해 사용되기 때문에, 그룹 내 및 그룹 간 시간 동기의 오차로 인하여 간섭 및 충돌이 발생할 수 있다. 예를 들면, 인접한 레인징 라운드 #2, #3 및 #4를 함께 사용하는 그룹 #1의 클러스터 #2, #3 및 #4와 그룹 #2의 클러스터 #12, #11 및 #10 사이에 시간 동기 오차로 인한 서로 간섭/충돌이 발생될 수 있다. 따라서, 이를 해소하기 위한 다음의 방안이 고려될 필요가 있다.

(1) Listen-Before-Talk(LBT)에 기반한, 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하는 방안 (예컨대, 도 11 내지 도 13의 실시예)

(2) 그룹 내 또는 그룹 간 시간 동기를 맞추기 위한 클러스터 구성 방안 (예컨대, 도 14 내지 도 16의 실시예)

(3) 시간 동기의 오차로 인하여 발생되는 간섭/충돌 회피를 위한 오프셋 설정 방안 (예컨대, 도 17 내지 도 19의 실시예)

* 이하에서는 도 11 내지 도 13을 참조하여 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하는 실시예를 설명한다.

도 11은 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하기 위해 채널 유휴 시간을 식별하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 12는 본 개시의 실시예에 따른 채널 유휴 시간 내의 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 13은 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하기 위해 사용되는 UWB 메시지의 일 예를 나타낸다.

도 11, 도 12 및 도 13의 실시예의 시간 동기의 기준 시점을 결정하는 방식은, Listen-Before-Talk(LBT) 방식에 기반한 방식일 수 있다.

실시예로서, 기준 시점의 결정은 UWB 네트워크의 하나 또는 복수의 앵커(예컨대, initiator 앵커)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 글로벌 컨트롤러로 동작하는 initiator 앵커(글로벌 initiator)가 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 글로벌 initiator가 기준 시점을 결정하는 것으로 설명한다. 본 개시에서, 글로벌 initiator는 global initiator 앵커, controlling initiator 앵커로 지칭될 수 있다.

(1) 센싱 동작

먼저, 글로벌 initiator는 센싱 동작을 통해 채널 평가(channel assessment)를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도 12에 도시된 것처럼, 글로벌 initiator는 미리 설정된 센싱 기간(sensing duration) 동안 지속적으로 센싱 동작을 수행할 수 있다. 실시예로서, 센싱 동작은 타 네트워크(UWB 네트워크)에 대한 채널 평가를 위한 에너지 디텍션(energy detection) 동작 및/또는 자신의 네트워크(UWB 네트워크)에 대한 채널 평가를 위한 신호 디텍션(signal detection) 동작을 포함할 수 있다. 실시예로서, 신호 디텍션 동작은 채널 상태 관련 정보를 포함하는 메시지(예컨대, 도 13의 UWB 메시지)를 디텍션하는 동작을 포함할 수 있다.

(2) 채널 유휴 시간(기간) 식별

글로벌 initiator는 센싱 동작에 기초한 채널 평가를 통해 채널 유휴 시간을 식별할 수 있다. 여기서, 채널 유휴 시간은 해당 채널(UWB 채널)이 타 UWB 네트워크에 의해 점유되지 않은 시간일 수 있다.

예를 들면, 도 11에 도시된 것처럼, 글로벌 initiator는 센싱 동작(예컨대, 에너지 디텍션 동작)을 통해 예컨대, 타 UWB 네트워크(예컨대, 제1 UWB 네트워크 및 제2 UWB 네트워크)의 존재 또는 간섭을 확인하여 채널 상태를 확인하고, 이에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별할 수 있다. 도 11에 도시된 것처럼, 타 UWB 네트워크(UWB 네트워크 #1 및 UWB 네트워크 #2)는 DL-TDoA를 위한 UWB 네트워크일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

다른 예를 들면, 글로벌 initiator는 센싱 동작(예컨대, 신호 디텍션 동작)을 통해 채널 상태 관련 정보를 획득하고, 이에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별할 수 있다.

(3) 시간 동기 기준 시점 결정

도 12에 도시된 것처럼, 글로벌 initiator는 채널 유휴 시간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 글로벌 initiator는 센싱 동작(예컨대, 신호 디텍션 동작)을 통해 자신의 네트워크에 의한 채널 점유 상태를 확인하고, 이에 기초하여 채널 유휴 시간 내에서 기준 시점을 결정할 수 있다. 상술한 것처럼, 신호 디텍션 동작은 채널 상태 관련 정보를 포함하는 메시지(예컨대, 도 13의 UWB 메시지)를 디텍션하는 동작을 포함할 수 있다. 이 경우, 글로벌 initiator는 메시지에 포함된 채널 상태 관련 정보를 이용하여 채널 유휴 시간 내에서 기준 시점을 결정할 수 있다.

실시예로서, 기준 시점은 해당 UWB 네트워크의 레인징 블록의 시작 시점에 대응할 수 있다. 예를 들면, 기준 시점은 글로벌 initiator가 속하는 UWB 네트워크에 대한 레인징 블록의 시작 시점일 수 있다.

이하에서는 도 13의 UWB 메시지를 이용하여 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정하는 실시예를 예시적으로 설명한다.

(3-1) 도 13의 UWB 메시지를 이용한, 시간 동기 기준 시점 결정

도 13을 참조하면, UWB 메시지는 벤더 OUI 필드, UWB 메시지 ID 필드, ranging round 수 필드(# ranging round) 및/또는 busy ranging round bitmap 필드를 포함할 수 있다.

벤더 OUI 필드는 예컨대, IEEE 표준을 기반으로 하여 정의된 메시지들의 고유성을 보장받기 위하여, 메시지를 정의하는 Vendor의 고유한 값을 포함하는 필드일 수 있다.

UWB Message ID 필드는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)가 어떠한 메시지인지를 지시하는 필드일 수 있다.

ranging round 수 필드(# ranging round)는 해당 메시지를 보내는 앵커(예컨대, initiator 앵커)가 속하는 DL-TDoA 인프라(현재 DL-TDOA 인프라)의 레인징 라운드의 전체 수(total number)를 지시할 수 있다. 예를 들면, 현재 DL-TDoA 인프라에 대한 ranging block이 20개 ranging round를 포함하고, 각 클러스터가 20개의 ranging round 중에서 하나를 선택해서 동작하는 경우, ranging round 수 필드는 20으로 설정될 수 있다.

busy ranging round bitmap 필드는 ranging round 수 필드에 의해 지시되는 수의 레인징 라운드들의 상태(예컨대, 채널 상태)를 나타낼 수 있다. 본 개시에서, busy ranging round bitmap 필드는 busy round bitmap 필드로 지칭될 수도 있다.

실시예로서, 도 13의 UWB 메시지는 Poll 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.

도 13에 도시된 것처럼, busy ranging round bitmap 필드는 ranging round 수 필드에 의해 지시되는 수의 비트들을 포함할 수 있다. 예를 들면, busy ranging round bitmap 필드는 32bits의 bitmap의 형식을 가질 수 있다. 이 경우, 각 비트는 해당 비트에 대응하는 레인징 라운드가 busy 한지 또는 아닌지 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, 1로 표시된 비트는 해당 비트에 대응하는 레인징 라운드가 busy함을 지시하고, 0으로 표시된 비트는 해당 비트에 대응하는 레인징 라운드가 busy 하지 않음(idle)을 지시할 수 있다. 예컨대, “1010110000 값”으로 설정된 busy ranging round bitmap 필드는 10개의 레인징 라운드 중 1, 3, 5, 6 번째 레인징 라운드가 busy하고, 나머지 레인징 라운드가 busy하지 않음을 지시할 수 있다.

busy ranging round bitmap 필드는 ranging round 수 필드에 의해 지시되는 수의 바이트 리스트(byte list)들을 포함할 수 있다. 예를 들면, busy ranging round bitmap 필드는 32bytes의 byte list의 형식을 가질 수 있다. 이 경우, 각 바이트는 해당 바이트에 대응하는 레인징 라운드의 busy ratio를 0-255 사이의 값으로 표현할 수 있다. 이처럼, 제2 실시예의 경우, 제1 실시예에 비해, 해당 라운드의 채널 상태가 더 세분화되어 표현될 수 있다.

실시예로서, busy ranging round bitmap 필드(또는, busy ranging round bitmap 필드를 포함하는 UWB 메시지)는 initiator 앵커에 의해 생성 및 전송될 수 있다. 예를 들면, 현재 DL-TDOA 인프라에 속하는 적어도 하나의 initiator 앵커가 busy ranging round bitmap 필드(또는, busy ranging round bitmap 필드를 포함하는 UWB 메시지)를 생성 및 전송할 수 있다.

실시예로서, initiator 앵커는 지속적으로 채널을 센싱하여 busy ranging round bitmap 필드(또는, busy ranging round bitmap 필드를 포함하는 UWB 메시지)를 생성할 수 있다.

실시예로서, initiator 앵커는 busy ranging round bitmap 필드(또는. busy ranging round bitmap 필드를 포함하는 UWB 메시지)를 Poll 메시지(Poll DTM)를 이용하여 전송할 수 있다. 예컨대, initiator 앵커는 Poll 메시지에 busy ranging round bitmap 필드(또는, busy ranging round bitmap 필드를 포함하는 UWB 메시지)를 포함하여 전송할 수 있다.

공간적 재사용을 제어하는 initiator 앵커(global initiator)는 동일한 UWB 네트워크에 속하는 initiator 앵커(들)로부터 전송되는 UWB 메시지(또는, Poll 메시지)를 수신하고, UWB 메시지에 포함된 busy ranging round bitmap 필드에 기초하여, 예컨대, 채널 유휴 시간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시점을 결정할 수 있다.

실시예로서, controlling initiator 앵커는 적어도 하나의 initiator 앵커로부터 수신된 busy ranging round bitmap 필드의 값에 기초하여, 연속적으로 사용 가능한 시구간 중 가장 긴 시구간의 시작 시점을 시간 동기를 위한 기준 시점으로 결정할 수 있다. 여기서, 사용 가능한 시구간은 busy 한 상태가 아닌, 레인징 라운드에 대응하는 시구간일 수 있다. 이러한 사용 가능한 시구간은 채널 유휴 시간에 대응할 수 있다.

예를 들면, 제1 initiator 앵커로부터 수신된 busy ranging round bitmap 필드의 값이 '1010110000'이고, 제2 initiator 앵커로부터 수신된 busy ranging round bitmap 필드의 값이 '1101100000'이고, 제3 initiator 앵커로부터 수신된 busy ranging round bitmap 필드의 값이 '0110110000'인 경우, controlling initiator 앵커는 연속적으로 사용 가능한 시구간인, 7번째 레인징 라운드에서 10번째 레인징 라운드까지의 시구간의 시작 시점(7번째 레인징 라운드의 시작 시점)을 기준 시점으로 결정할 수 있다.

* 이하에서는 도 14 내지 16을 참조하여 클러스터 내 및/또는 클러스터 간 시간 동기를 위한 클러스터 구성 방안 및 클러스터 내의 UWB 앵커의 스케쥴링 방안(UWB 앵커 스케쥴링)을 설명한다.

도 14는 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 UWB 앵커의 스케쥴링을 위해 사용되는 스케쥴링 정보를 나타낸다.

도 14의 실시예에서, 스케쥴링 정보(스케쥴링 설정 정보)는 예컨대, 동일 UWB 네트워크에 속하는(또는, 동일 DL-TDoA 인프라)에 속하는 UWB 앵커의 스케쥴링을 위해 사용될 수 있다. 한편, DL-TDoA 인프라에 속하는 클러스터들은 복수의 앵커를 포함할 수 있고, 각 클러스터의 배치는 예컨대, 도 9와 같은 배치 구조를 가질 수 있다.

<스케쥴링 조건>

UWB 앵커 스케쥴링은 다음 스케쥴링 조건을 만족하여야 한다.

- 각 클러스터 내에는 반드시 하나의 initiator 앵커만 존재하여야 함.

- 각 앵커는 특정 레인징 라운드 내에서 반드시 하나의 role 만(예컨대, initiator 또는 responder) 수행하여야 함. 다만, 앵커는 다른 레인징 라운드에서 다른 role로 동작하는 것이 가능함. (즉, multi-role 앵커의 설정이 가능하며, 이 조건(특성)을 통해, 멀티-클러스터 체인(chain)이 가능하게 됨)

- responder 앵커는 initiator 앵커의 Poll 메시지의 수신 후, Poll 메시지에 포함된 스케쥴링 정보에 따라 Response 메시지를 전송하여야 함 (이때, multi-role이 부여된 앵커의 경우, responder 앵커로 먼저 동작하여야 함)

- 첫 번째 클러스터(예를 들면, 클러스터 배치 구조 내에서 가장 낮은 클러스터 인덱스를 갖는 클러스터(예컨대, 도 9의 클러스터 #0))의 앵커가 글로벌 initiator로 동작함. (이 경우, 글로벌 initiator가 속하는 클러스터부터 인접 클러스터 순으로 순차적으로 동작됨).

이러한 스케쥴링 조건을 만족하는 클러스터 구성은 멀티클러스터 체인 구성으로 지칭될 수 있다.

<스케쥴링 조건에 따른 스케쥴링 정보의 실시예>

도 14를 참조하면, 스케쥴링 정보는 적어도 하나의 앵커에 대한 시간 정보(time) 및 역할 정보(role)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 스케쥴링 정보는 특정 클러스터에 속하는 앵커들의 각각에 대한 시간 정보 및 역할 정보를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 스케쥴링 정보는 DL-TDoA 인프라에 속하는 모든 클러스터에 속하는 앵커들의 각각에 대한 시간 정보 및 역할 정보를 포함할 수 있다.

도 14에 예시된 것처럼, 스케쥴링 정보는 각 앵커에 대한 리스트 엘리먼트를 포함할 수 있다. 각 리스트 엘리먼트는 해당 앵커에 대한 앵커 인덱스 정보, 시간 정보 및 역할 정보를 포함할 수 있다.

앵커 인덱스 정보는 해당 앵커의 인덱스를 지시할 수 있다.

시간 정보는 앵커 인덱스 정보에 의해 식별되는 앵커가 동작하는 레인징 라운드의 인덱스를 지시할 수 있다.

역할 정보는 앵커 인덱스 정보에 의해 식별되는 앵커의 역할(예컨대, initiator 또는 responder)을 지시할 수 있다.

실시예로서, 시간 정보 및 역할 정보는 하나의 필드로 표현될 수도 있다. 이 경우, 해당 필드는 앵커 인덱스 정보에 의해 식별되는 앵커에 대한 레인징 라운드 인덱스 및 앵커 역할을 지시하는 값으로 설정될 수 있다.

도 14에 예시된 스케쥴링 정보는 아래와 같은 정보를 제공할 수 있다.

- 앵커 인덱스 #0, #1, #2 및 #3에 대응하는 앵커 #1, #2, #3, 및 #4이 라운드 인덱스 #0에 대응하는 레인징 라운드 #0에서 동작함.

- 레인징 라운드 #0에서, 앵커 #0는 initiator의 역할을 수행하고, 앵커 #1 내지 #3은 responder의 역할을 수행함.

- 앵커 #3은 라운드 인덱스 #1에 대응하는 레인징 라운드 #1(다음 레인징 라운드)에서 initiator의 역할을 수행함. 즉, 앵커 #3은 멀티-역할을 수행할 수 있음.

<스케쥴링 정보의 전송 실시예>

일 실시예에서, 스케쥴링 정보는 글로벌 initiator에 의해 전송될 수 있다. 예를 들면, 글로벌 initiator는 Poll 메시지를 이용하여 전체 클러스터에 대한 스케쥴링 정보를 전송할 수 있다. 실시예로서, 스케쥴링 정보는 Poll 메시지(또는, Poll 메시지의 payload IE)에 포함될 수 있다. 이 경우, 전체 클러스터의 모든 앵커들은 스케쥴링 정보에 기초하여 자신의 동작 시간(레인징 라운드) 및 역할을 확인할 수 있다.

다른 실시예에서, 스케쥴링 정보는 해당 클러스터의 initiator 앵커에 의해 전송될 수 있다. 예를 들면, initiator 앵커는 Poll 메시지를 이용하여 해당 클러스터에 대한 스케쥴링 정보를 전송할 수 있다. 실시예로서, 스케쥴링 정보는 Poll 메시지(또는, Poll 메시지의 payload IE)에 포함될 수 있다. 이 경우, 해당 클러스터의 앵커들은 스케쥴링 정보에 기초하여 자신의 동작 시간(레인징 라운드) 및 역할을 확인할 수 있다.

실시예로서, Poll 메시지는 클러스터 내의 앵커들 간의 시동기화를 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, CFO(Clock Frequency Offset) 기반 시동기 방식이 적용되는 경우, Poll 메시지는 CFO 정보(필드)를 포함할 수 있다. CFO 정보는 initiator에 대한 Clock frequency offset(Clock frequency offset with respect to Initiator)를 지시할 수 있다. 예컨대, CFO 정보는 initiator의 clock(reference clock)에 대한 responder 앵커의 clock의 속도 차이를 지시하기 위해 사용될 수 있다.

실시예로서, DL-TDoA 인프라의 각 앵커에 대한 동작 시간 및 역할은 DL-TDoA 인프라의 오퍼레이터(operator)에 의해 초기 설정될 수도 있다. 이 경우, 상술한 스케쥴링 정보는 각 앵커에 대한 동작 시간 및 역할을 초기 설정이 아닌 다른 설정으로 재설정하는 것이 필요한 경우, 글로벌 initiator(또는, initiator 앵커)에 의해 생성/전송될 수 있다.

도 15는 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 멀티-클러스터 체인을 구성하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 15의 실시예는 시간 동기를 위한 멀티-클러스터 체인 구성의 일 예일 수 있다.

도 15를 참조하면, 레인징 블록 N은 복수의 레인징 라운드를 포함하고, 복수의 레인징 라운드 중, 레인징 라운드 #0은 클러스터 #0을 위해 할당되고, 레인징 라운드 #1은 클러스터 #1을 위해 할당되고, 레인징 라운드 #2은 클러스터 #2를 위해 할당되고, 레인징 라운드 #3은 클러스터 #3을 위해 할당되고, 레인징 라운드 #4은 클러스터 #4를 위해 할당될 수 있다.

실시예로서, 레인징 블록 N의 첫 번째 레인징 라운드(레인징 라운드 #0)와 연관된 클러스터 #0의 initiator는 스케쥴링 정보(예컨대, 도 14의 스케쥴링 정보)를 전송할 수 있다. 실시예로서, 클러스터 #0의 initiator는 글로벌 initiator로 동작할 수 있다.

스케쥴링 정보를 수신한 각 앵커들은 스케쥴링 정보에 기초하여 자신의 동작 시간 및 역할을 확인할 수 있다. 이를 통해, 앵커들은 해당 레인징 라운드에서 해당 역할에 따라 DL-TDoA를 위한 메시지 교환 동작(예컨대, Poll 메시지, Response 메시지 및/또는 Final 메시지 교환 동작)을 수행할 수 있다.

도 15를 참조하여, 각 클러스터에서의 앵커들의 동작을 설명하면 다음과 같다.

<클러스터 #0의 앵커들의 동작>

클러스터 #0의 initiator는 스케쥴링 정보를 포함하는 Poll 메시지를 전송할 수 있다.

클러스터 #0의 나머지 앵커들은 initiator로부터 Poll 메시지를 수신하고, Poll 메시지에 포함된 스케쥴링 정보에 기초하여 자신의 역할이 responder임을 식별할 수 있다. 또한, 클러스터 #0의 한 앵커는 자신이 멀티-역할(multi-role)을 수행함을 식별할 수 있다.

각 responder들은 자신을 위해 할당된 레인징 슬롯에서 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 initiator로 전송할 수 있다. 실시예로서, 각 responder에 할당된 레인징 슬롯에 대한 정보는 Poll 메시지에 포함될 수 있다. 예를 들면, 각 responder에 할당된 레인징 슬롯에 대한 정보는 Poll 메시지에 포함된 Ranging Device Management List 필드(예컨대, 도 19a의 Ranging Device Management List)에 포함될 수 있다.

Initiator는 responder들로부터 Response 메시지에 대응하는 Final 메시지를 전송할 수 있다.

한편, 클러스터 #0의 responder들 중 하나는 멀티-역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 클러스터 #0의 responder들 중 하나는 현재 레인징 라운드(레인징 라운드 #0)에서는 responder의 역할을 수행하지만, 다음 레인징 라운드(레인징 라운드 #1)에서는 initiator의 역할을 수행할 수 있다. 이 멀티-역할을 수행하는 responder에 의해 다음 레인징 라운드에서의 레인징(DL-TDoA)이 개시될 수 있다.

<클러스터 #1의 앵커들의 동작>

클러스터 #1의 initiator는 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 상술한 것처럼, 클러스터 #1의 initiator는 멀티-역할을 수행하는 앵커로서, 클러스터 #1의 레인징 라운드 #0(이전 레인징 라운드)에서는 responder의 역할을 수행하였다. 실시예로서, Poll 메시지는 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다.

클러스터 #1의 나머지 앵커들(responder들)은 initiator로부터 Poll 메시지를 수신하고, 자신을 위해 할당된 레인징 슬롯에서 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 initiator로 전송할 수 있다. 실시예로서, 각 responder에 할당된 레인징 슬롯에 대한 정보는 Poll 메시지에 포함될 수 있다.

한편, 클러스터 #1의 responder들 중 하나는 멀티-역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 클러스터 #1의 responder들 중 하나는 현재 레인징 라운드(레인징 라운드 #1)에서는 responder의 역할을 수행하지만, 다음 레인징 라운드(레인징 라운드 #2)에서는 initiator의 역할을 수행할 수 있다. 이 멀티-역할을 수행하는 responder에 의해 다음 레인징 라운드에서의 레인징(DL-TDoA)이 개시될 수 있다.

<나머지 클러스터들에서의 동작>

나머지 클러스터들에서는, 클러스터 #1에서의 동작과 마찬가지로, 각 앵커가 스케쥴링 정보에 의해 지시된 자신의 동작 시간 및 역할에 따라, DL-TDoA 레인징을 위한 메시지 교환 동작을 수행할 수 있다.

도 15의 실시예의 멀티-클러스터 구성은 멀티-클러스터 체인 구성에 해당한다. 따라서, 클러스터 내 한 앵커는 멀티-역할을 수행하도록 설정된다. 이러한 멀티-클러스터 체인 구성을 통해, 클러스터 내 시동기화 및 클러스터 간 시동기화가 가능해진다.

<클러스터 내 시동기화 방법(intra-cluster synchronization)>

intra-cluster synchronization는 하나의 클러스터 내의 앵커들 간 시동기화일 수 있다. 실시예로서, intra-cluster synchronization는 하나의 클러스터에 속하는 responder들이 동일 클러스터에 속하는 initiator의 클럭에 맞추는 동작을 포함할 수 있다. 예를 들면, CFO 기반 시동기화 방식이 적용되는 경우, responder들은 initiator의 Poll 메시지에 기초하여 CFO를 획득(또는, 계산)하고, CFO를 이용하여 initiator 및 responder들 간의 시동기화를 수행할 수 있다. 실시예로서, Poll 메시지는 CFO 정보를 포함할 수 있다.

<클러스터 간 시동기화 방법(inter-cluster synchronization)>

inter-cluster synchronization는 인접한 클러스터 간 시동기화일 수 있다. 실시예로서, inter-cluster synchronization는 인접한 클러스터 간에 동일한 레인징 블록 구조를 유지하는 동작을 포함할 수 있다. 멀티-클러스터 구성이 도 15의 멀티-클러스터 체인 구성과 같은 경우, 클러스터들의 체인 구성으로 인하여, 현재 클러스터의 responder로 동작하는 앵커가 다음 클러스터의 initiator로 동작하기 때문에, 상술한 클러스터 내 시동기화 방법이 클러스터 간 시동기화 방법으로 확장될 수 있다. 즉, 각 클러스터의 initiator 간에 시동기화를 위한 별도의 메시지 교환 없이, Poll 메시지에 기초한 클러스터 내 시동기화 방법을 확장하여, 클러스터 간 시동기화가 수행될 수 있다.

도 16은 본 개시의 실시예에 따른 시간 동기를 위한 멀티-클러스터 체인 구성에 기초한 그룹 내/그룹 간 시동기화 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 16의 실시예에서, 멀티-클러스터 체인 구성 및 멀티-클러스터 체인 구성에 따른 각 클러스터의 동작은 도 15의 설명을 참조할 수 있다.

도 16을 참조하면, 클러스터 #0 내지 클러스터 #4는 단일 그룹(그룹 #0)에 속할 수 있다.

도시된 것처럼, 그룹 #0의 각 클러스터에 속하는 하나의 앵커는 현재 레인징 라운드에서는 responder의 역할을 수행하고, 다음 레인징 라운드에서는 initiator의 역할을 수행하는 멀티-역할을 수행할 수 있다. 이 앵커(제1 멀티-역할 앵커)를 통해, 그룹 내의 각 클러스터들은 체인 구조를 가질 수 있다.

또한, 도시되지는 않았지만, 그룹 #0의 클러스터(예컨대, 도 9의 클러스터 #7)의 한 앵커는 그룹 #0의 해당 클러스터에 대응하는 현재 레인징 라운드에서는 responder의 역할을 수행하고, 그룹 #0에 인접한 그룹 #1의 클러스터(예컨대, 도 9의 클러스터 #8)에 대응하는 다음 레인징 라운드에서는 initiator의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 이 앵커(제2 멀티-역할 앵커)를 통해, 그룹 간 인접한 클러스터들이 체인 구조를 가질 수 있다.

이러한, 그룹 내 및 그룹 간 클러스터의 체인 구조로 인하여, 도 15의 클러스터 내 시동기화 방법은 이하의 그룹 내 시동기화 방법 및 그룹 간 시동기화 방법으로 확장될 수 있다.

<그룹 내 시동기화 방법(intra-group synchronization)>

intra-group synchronization는 그룹 내 클러스터 간의 시동기화일 수 있다. 실시예로서, inter-group synchronization는 그룹 내의 인접한 클러스터 간에 동일한 레인징 블록 구조를 유지하는 동작을 포함할 수 있다. 멀티-클러스터 구성이 도 15/16의 실시예와 같이 멀티-클러스터 체인 구성인 경우, 그룹 내 클러스터들의 체인 구성으로 인하여, 그룹 내에서 현재 클러스터의 responder로 동작하는 앵커가 다음 클러스터의 initiator로 동작하기 때문에, 도 15에서 상술한 클러스터 간 시동기화 방법이 그룹 내 시동기화 방법으로 확장될 수 있다.

즉, 그룹 내 각 클러스터의 initiator 간에 시동기화를 위한 별도의 메시지 교환 없이, Poll 메시지에 기초한 클러스터 간 시동기화 방법을 확장하여, 클러스터 간 시동기화가 수행될 수 있다.

<그룹 간 시동기화 방법(inter-group synchronization)>

inter-group synchronization는 인접한 그룹 간 시동기화일 수 있다. 실시예로서, inter-group synchronization는 인접한 그룹 간에 동일한 레인징 블록 구조를 유지하는 동작을 포함할 수 있다. 멀티-클러스터 구성이 도 15/16의 실시예와 같이 멀티-클러스터 체인 구성인 경우, 그룹 간 클러스터들의 체인 구성으로 인하여, 그룹 간에서 현재 클러스터의 responder로 동작하는 앵커가 다음 클러스터의 initiator로 동작하기 때문에, 상술한 클러스터 간 시동기화 방법이 그룹 간 시동기화 방법으로 확장될 수 있다.

즉, 각 그룹 클러스터의 initiator 간에 시동기화를 위한 별도의 메시지 교환 없이, Poll 메시지에 기초한 클러스터 간 시동기화 방법을 확장하여, 클러스터 간 시동기화가 수행될 수 있다.

* 이하에서는 도 17 내지 도 19를 참조하여 시간 동기의 오차로 인하여 발생되는 간섭/충돌 회피를 위한 오프셋 설정의 실시예를 설명한다.

도 17a는 본 개시의 실시예에 따른 슬롯 레벨 전송 오프셋을 적용하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 17a의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, DL-TDoA 인프라에 속하는 클러스터의 수가 15 개이고, 하나의 레인징 블록에 포함되는 액티브 레인징 라운드의 수(공간적 재사용 팩터의 수)가 5개이고, 클러스터 구성이 멀티클러스터 체인 구성인 것으로 가정한다. 또한, 도 17a의 실시예에서는, 5개의 액티브 레인징 라운드가 레인징 라운드 #0 내지 레인징 라운드 #4인 것으로 가정한다.

이 경우, 하나의 레인징 라운드가 복수의 클러스터에 의해 사용될 수 있다. 예컨대, 도 17a에 도시된 것처럼, 레인징 라운드 #0은 클러스터 그룹 #0의 클러스터 #0, 클러스터 그룹 #1의 클러스터 #5 및 클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10에 의해 사용될 수 있다.

도 17a를 참조하여, 클러스터 그룹 #1의 클러스터 #5 및 클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10의 동작을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

<클러스터 그룹 #1의 클러스터 #5의 동작>

도시된 것처럼, 클러스터 #5는 레인징 라운드 #0에서 동작할 수 있다.

클러스터 #5의 initiator(initiator 앵커)는 레인징 라운드 #0에서 제1 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, initiator는 레인징 라운드 #0의 두 번째 슬롯에서, 제1 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 클러스터 #5의 initiator에 해당하는 앵커는 레인징 라운드 #0의 이전 레인징 라운드인 레인징 라운드 #4에서 클러스터 #4의 responder(responder 앵커)로 동작하였다.

실시예로서, 제1 Poll 메시지는 클러스터 #5에 속하는 responder들(예컨대, 3개의 responder)에 대한 레인징 슬롯 할당 정보(예컨대, 도 19a의 Ranging Device Management List)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 레인징 슬롯 할당 정보는 해당 클러스터에 속하는 responder들 각각에 대한 레인징 슬롯 인덱스를 포함하고, 레인징 슬롯 인덱스는 해당 responder가 Response 메시지를 전송하기 위해 사용하는 레인징 슬롯의 인덱스를 지시할 수 있다.

실시예로서, initiator는 각 responder에 대한 레인징 슬롯 인덱스의 값을 랜덤하게 설정할 수 있다. 예를 들면, initiator는 5번째 슬롯, 7번째 슬롯 및 9번째 슬롯을 각 responder를 위해 할당할 수 있다. 이러한 랜덤 슬롯 할당을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터(예컨대, 클러스터 #5와 클러스터 #10) 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

각 responder들은 레인징 슬롯 할당 정보에 포함된 자신의 레인징 슬롯 인덱스를 식별하고, 해당 레인징 슬롯 인덱스를 갖는 레인징 슬롯에서 자신의 Response 메시지를 initiator로 전송할 수 있다.

Initiator는 responder들로부터 Response 메시지를 수신하고, Final 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, Initiator는 마지막 Response 메시지가 수신된 레인징 슬롯 바로 다음 레인징 슬롯에서 Final 메시지를 전송할 수 있다.

<클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10의 동작>

도시된 것처럼, 클러스터 #5와 마찬가지로, 클러스터 #10는 레인징 라운드 #0에서 동작할 수 있다.

클러스터 #10의 initiator(initiator 앵커)는 레인징 라운드 #0에서 제2 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, initiator는 레인징 라운드 #0의 첫 번째 슬롯에서, 제2 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 이처럼, 클러스터 #10의 initiator는 클러스터 #5의 initiator와 상이한 레인징 슬롯에서 Poll 메시지를 전송함으로써 간섭/충돌을 피할 수 있다. 한편, 클러스터 #10의 initiator에 해당하는 앵커는 레인징 라운드 #0의 이전 레인징 라운드인 레인징 라운드 #4에서 클러스터 #9의 responder(responder 앵커)로 동작하였다.

실시예로서, 제2 Poll 메시지는 클러스터 #10에 속하는 responder들(예컨대, 3개의 responder)에 대한 레인징 슬롯 할당 정보(예컨대, 도 19a의 Ranging Device Management List)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 레인징 슬롯 할당 정보는 해당 클러스터에 속하는 responder들 각각에 대한 레인징 슬롯 인덱스를 포함하고, 레인징 슬롯 인덱스는 해당 responder가 Response 메시지를 전송하기 위해 사용하는 레인징 슬롯의 인덱스를 지시할 수 있다.

실시예로서, initiator는 각 responder에 대한 레인징 슬롯 인덱스의 값을 랜덤하게 설정할 수 있다. 예를 들면, initiator는 3번째 슬롯, 4번째 슬롯 및 6번째 슬롯을 각 responder를 위해 할당할 수 있다. 이러한 랜덤 슬롯 할당을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터들(예컨대, 클러스터 #5와 클러스터 #10) 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

Initiator는 responder들로부터 Response 메시지를 수신하고, Final 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, Initiator는 마지막 Response 메시지가 수신된 레인징 슬롯에서 2 슬롯 이후인 레인징 슬롯에서 Final 메시지를 전송할 수 있다. 이처럼, 클러스터 #10의 initiator는 클러스터 #5의 initiator와 상이한 레인징 슬롯에서 Final 메시지를 전송함으로써 간섭/충돌을 피할 수 있다.

이처럼, 도 17a의 실시예는, initiator가 responder들에 대한 레인징 슬롯 인덱스를 랜덤하게 할당하고, 이 레인징 슬롯 인덱스 정보를 Poll 메시지를 통해 슬롯 레벨 오프셋으로서 responder들로 전송한다. 이를 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터들 간의 간섭/충돌이 감소될 수 있다. 한편, 도 17a의 실시예에 따르는 responder들에 대한 스케쥴링은 슬롯 단위로 수행되므로, 도 17a의 실시예의 오프셋 전송 방식은 슬롯 레벨 오프셋 전송 방식으로 지칭될 수 있다.

도 17b는 본 개시의 실시예에 따른 서브-슬롯 레벨 전송 오프셋을 적용하는 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.

도 17b의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 도 17a와 마찬가지로, DL-TDoA 인프라에 속하는 클러스터의 수가 15 개이고, 하나의 레인징 블록에 포함되는 액티브 레인징 라운드의 수(공간적 재사용 팩터의 수)가 5개이고, 클러스터 구성이 멀티클러스터 체인 구성인 것으로 가정한다. 또한, 도 17b의 실시예에서는, 도 17a와 마찬가지로, 5개의 액티브 레인징 라운드가 레인징 라운드 #0 내지 레인징 라운드 #4인 것으로 가정한다.

이 경우, 하나의 레인징 라운드가 복수의 클러스터에 의해 사용될 수 있다. 예컨대, 도 17b에 도시된 것처럼, 레인징 라운드 #0은 클러스터 그룹 #0의 클러스터 #0, 클러스터 그룹 #1의 클러스터 #5 및 클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10에 의해 사용될 수 있다.

또한, 도 17b의 실시예에서는, 도 17a와 달리, 하나의 레인징 슬롯이 4개의 서브 슬롯으로 분할되는 것으로 가정한다.

도 17b를 참조하여, 클러스터 그룹 #1의 클러스터 #5 및 클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10의 동작을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

<클러스터 그룹 #1의 클러스터 #5의 동작>

클러스터 #5의 initiator(initiator 앵커)는 레인징 라운드 #0에서 제1 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, initiator는 레인징 라운드 #0의 첫 번째 슬롯의 4번째 서브 슬롯에서 제1 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 클러스터 #5의 initiator에 해당하는 앵커는 레인징 라운드 #0의 이전 레인징 라운드인 레인징 라운드 #4에서 클러스터 #4의 responder(responder 앵커)로 동작하였다.

실시예로서, 제1 Poll 메시지는 서브-슬롯 레벨 오프셋 관련 정보를 포함할 수 있다. 실시예로서, 서브-슬롯 레벨 오프셋 관련 정보는 서브-슬롯의 수에 관련된 정보 및/또는 responder들에 대한 서브-슬롯 오프셋 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 서브-슬롯 오프셋 정보는 responder들에 대해 적용되는 서브-슬롯 오프셋들을 제공하는 bitmap을 포함할 수 있다. 예를 들면, 서브-슬롯 오프셋 정보는 responder의 수에 대응하는 수의 비트들을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 비트는 해당 responder에 대한 서브-슬롯 오프셋을 지시할 수 있다. 예를 들면, '121'로 설정된 서브-슬롯 오프셋 정보는, responder #1의 서브-슬롯 오프셋이 1임을 지시하고, responder #2의 서브-슬롯 오프셋이 2임을 지시하고, responder #3의 서브-슬롯 오프셋이 1임을 지시할 수 있다. 실시예로서, 각 responder에 대한 서브-슬롯 오프셋의 값은 랜덤하게 설정될 수 있다. 이러한 랜덤 서브-슬롯 오프셋 할당을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터(예컨대, 클러스터 #5와 클러스터 #10) 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

다른 실시예에서, 서브-슬롯 오프셋 정보는 미리 정의된 pseudo random sub-slot offset sequence들 중 하나를 지시하는 코드 번호를 포함할 수 있다. 이러한 pseudo random한 시퀀스의 사용을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터(예컨대, 클러스터 #5와 클러스터 #10) 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

각 responder들은 레인징 슬롯 할당 정보에 기초하여 자신의 레인징 슬롯 인덱스를 식별하고, 서브-슬롯 레벨 오프셋 관련 정보에 기초하여 해당 레인징 슬롯 인덱스에 대응하는 레인징 슬롯 내의 해당 서브-슬롯 오프셋에 대응하는 서브-슬롯에서 자신의 Response 메시지를 initiator로 전송할 수 있다. 예를 들면, '121'로 설정된 서브-슬롯 오프셋 정보가 수신된 경우, responder #1은 해당 레인징 슬롯(예컨대, 두 번째 레인징 슬롯)의 두 번째 서브-슬롯에서 Response 메시지를 전송하고, responder #2는 해당 레인징 슬롯(예컨대, 세 번째 레인징 슬롯)의 세 번째 서브-슬롯에서 Response 메시지를 전송하고, responder #3은 해당 레인징 슬롯(예컨대, 네 번째 레인징 슬롯)의 두 번째 서브-슬롯에서 Response 메시지를 전송할 수 있다.

Initiator는 responder들로부터 Response 메시지를 수신하고, Final 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, Initiator는 마지막 Response 메시지가 수신된 레인징 슬롯 바로 다음 레인징 슬롯의 4 번째 서브-슬롯에서 Final 메시지를 전송할 수 있다.

<클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10의 동작>

도시된 것처럼, 클러스터 #5와 마찬가지로, 클러스터 #10은 레인징 라운드 #0에서 동작할 수 있다.

클러스터 #10의 initiator(initiator 앵커)는 레인징 라운드 #0에서 제2 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, initiator는 레인징 라운드 #0의 첫 번째 슬롯의 1번째 서브 슬롯에서 제1 Poll 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 클러스터 #10의 initiator에 해당하는 앵커는 레인징 라운드 #0의 이전 레인징 라운드인 레인징 라운드 #4에서 클러스터 #9의 responder(responder 앵커)로 동작하였다.

실시예로서, 제1 Poll 메시지는 클러스터 #10에 속하는 responder들(예컨대, 3개의 responder)에 대한 레인징 슬롯 할당 정보(예컨대, 도 19a의 Ranging Device Management List)를 포함할 수 있다. 실시예로서, 레인징 슬롯 할당 정보는 해당 클러스터에 속하는 responder들 각각에 대한 레인징 슬롯 인덱스를 포함하고, 레인징 슬롯 인덱스는 해당 responder가 Response 메시지를 전송하기 위해 사용하는 레인징 슬롯의 인덱스를 지시할 수 있다.

일 실시예에서, 서브-슬롯 오프셋 정보는 각 responder에 대해 적용되는 서브-슬롯 오프셋을 제공하는 bitmap을 포함할 수 있다. 예를 들면, 서브-슬롯 오프셋 정보는 responder의 수에 대응하는 수의 비트들을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 비트는 해당 responder에 대한 서브-슬롯 오프셋을 지시할 수 있다. 예를 들면, '000'로 설정된 서브-슬롯 오프셋 정보는, responder #1의 서브-슬롯 오프셋이 0임을 지시하고, responder #2의 서브-슬롯 오프셋이 0임을 지시하고, responder #3의 서브-슬롯 오프셋이 0임을 지시할 수 있다. 실시예로서, 각 responder에 대한 서브-슬롯 오프셋의 값은 랜덤하게 설정될 수 있다. 이러한 랜덤 서브-슬롯 오프셋 할당을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터(예컨대, 클러스터 #5와 클러스터 #10) 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

각 responder들은 레인징 슬롯 할당 정보에 기초하여 자신의 레인징 슬롯 인덱스를 식별하고, 서브-슬롯 레벨 오프셋 관련 정보에 기초하여 해당 레인징 슬롯 인덱스에 대응하는 레인징 슬롯 내의 해당 서브-슬롯 오프셋에 대응하는 서브-슬롯에서 자신의 Response 메시지를 initiator로 전송할 수 있다. 예를 들면, '000'로 설정된 서브-슬롯 오프셋 정보가 수신된 경우, responder #1은 해당 레인징 슬롯(예컨대, 두 번째 레인징 슬롯)의 첫 번째 서브-슬롯에서 Response 메시지를 전송하고, responder #2는 해당 레인징 슬롯(예컨대, 세 번째 레인징 슬롯)의 첫 번째 서브-슬롯에서 Response 메시지를 전송하고, responder #3은 해당 레인징 슬롯(예컨대, 네 번째 레인징 슬롯)의 첫 번째 서브-슬롯에서 Response 메시지를 전송할 수 있다.

Initiator는 responder들로부터 Response 메시지를 수신하고, Final 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, Initiator는 마지막 Response 메시지가 수신된 레인징 슬롯 바로 다음 레인징 슬롯의 첫 번째 서브-슬롯에서 Final 메시지를 전송할 수 있다.

도 18a는 본 개시의 실시예에 따른 공간적 재사용을 위한 DL TDoA 메시지에 대한 제어 메시지 정보의 일 예를 나타내고, 도 18b는 도 18a의 제어 메시지 정보에 포함되는 컨텐트 제어 필드(Content control)의 일 예를 나타낸다.

도 18의 실시예의 제어 메시지 정보(필드)는 주변 UWB 네트워크 운용 현황/센싱 지원을 위해 사용될 수 있다. 실시예로서, 제어 메시지 정보는 간섭/충돌 회피를 위한 슬롯 오프셋 정보(슬롯 레벨 오프셋 관련 정보) 및/또는 서브-슬롯 오프셋 정보(서브-슬롯 레벨 오프셋 관련 정보)를 포함할 수 있다.

실시예로서, DL-TDoA 메시지는 Poll 메시지(Poll DTM), Response 메시지(Response DTM) 또는 Final 메시지(Final DTM)일 수 있다.

도 18a를 참조하면, 제어 메시지 정보(또는, DL-TDoA 메시지)는 그룹 ID 필드(Group ID), 클러스터 ID 필드(Cluster ID), 공간적 재사용 팩터 전체 수(Total number of spatial reuse factors) 필드, 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, 레인징 서브-슬롯 기간(Ranging sub-slot duration: RSSD) 및/또는 레인징 서브-슬롯 오프셋(Ranging sub-slot offset: RSSO) 필드를 포함할 수 있다.

실시예로서, 제어 메시지 정보는 DL-TDoA 메시지에 포함될 수 있다. 예를 들면, 제어 메시지 정보는 DL-TDoA 메시지의 IE(예컨대, IEEE 802.15.4z에서 정의된 UWB MAC 프레임의 header IE 및/또는 payload IE)에 포함될 수 있다. 예를 들면, 제어 메시지 정보는 DL-TDoA 메시지의 ARC IE 또는 별도로 정의된 payload IE에 포함될 수 있다.

각 필드에 대하여 설명하면 다음과 같다.

그룹 ID 필드는 해당 메시지가 전송되는 클러스터 그룹(현재 클러스터 그룹)의 ID를 지시할 수 있다.

클러스터 ID 필드는 해당 메시지가 전송되는 클러스터(현재 클러스터)의 ID를 지시할 수 있다.

공간적 재사용 팩터 전체 수 필드는 공간적 재사용 팩터의 전체 수를 지시할 수 있다. 실시예로서, 공간적 재사용 팩터의 전체 수는 액티브 레인징 라운드의 전체 수에 대응할 수 있다.

컨텐트 제어 필드는 해당 메시지(또는, 해당 메시지의 payload IE)에 포함되는 적어도 하나의 필드에 대한 제어 정보를 제공할 수 있다. 도 18b에서와 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, 레인징 서브-슬롯 기간(Ranging sub-slot duration present: RSSDP) 및/또는 레인징 서브-슬롯 오프셋(Ranging sub-slot offset present: RSSOP) 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.

RSSDP 필드는 RSSD 필드의 존재(presence) 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RSSDP 필드는 RSSD 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RSSD 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.

RSSOP 필드는 RSSO 필드의 존재(presence) 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, RSSOP 필드는 RSSO 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 RSSO 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.

RBD 필드는 레인징 블록의 기간(duration)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 실시예로서, RBD 필드는 RSTU(ranging scheduling time unit) 단위로 레인징 블록의 기간을 지정할 수 있다.

RRD 필드는 레인징 라운드의 기간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, RRD 필드는 레인징 슬롯의 단위(예컨대, 레인징 라운드 내의 레인징 슬롯의 수)로 레인징 라운드의 기간을 지정할 수 있다.

RSD 필드는 레인징 슬롯의 기간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 실시예로서, RSD 필드는 RSTU 단위로 레인징 슬롯의 기간을 지정할 수 있다.

RSSD 필드는 레인징 서브-슬롯의 기간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 실시예로서, RSD 필드는 RSTU 단위로 레인징 서브-슬롯의 기간을 지정할 수 있다. RSD 필드 및 RSSD 필드에 의해 하나의 레인징 슬롯에 몇 개에 서브-슬롯이 포함되는지가 식별될 수 있다.

RSSO 필드는 서브-슬롯 오프셋 정보를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 서브-슬롯 오프셋 정보는 해당 앵커들(예컨대, 그룹 ID 및 클러스터 ID에 의해 지시되는 클러스터 내의 responder들)에 대해 적용되는 서브-슬롯 오프셋을 제공하는 bitmap을 포함할 수 있다. 예를 들면, 서브-슬롯 오프셋 정보는 해당 앵커(예컨대, 해당 responder)의 수에 대응하는 수의 비트들을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 비트는 해당 앵커에 대한 서브-슬롯 오프셋을 지시할 수 있다. 예를 들면, '121'로 설정된 서브-슬롯 오프셋 정보는, 앵커 #1(예컨대, responder #1)의 서브-슬롯 오프셋이 1임을 지시하고, 앵커 #2(예컨대, responder #2)의 서브-슬롯 오프셋이 2임을 지시하고, 앵커 #3(예컨대, responder #3)의 서브-슬롯 오프셋이 1임을 지시할 수 있다. 실시예로서, 각 앵커에 대한 서브-슬롯 오프셋의 값은 랜덤하게 설정될 수 있다. 이러한 랜덤 서브-슬롯 오프셋 할당을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

다른 실시예에서, 서브-슬롯 오프셋 정보는 미리 정의된 pseudo random sub-slot offset sequence들 중 하나를 지시하는 코드 번호를 포함할 수 있다. 이러한 pseudo random한 시퀀스의 사용을 통해, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 다른 그룹의 클러스터 간의 간섭/충돌이 회피될 수 있다.

도 19a는 본 개시의 실시예에 따른 제어 메시지 정보를 포함하는 DL TDoA 메시지의 일 예를 나타낸다. 도 19b는 도 19a의 DL TDoA 메시지에 포함되는 메시지 제어 필드(message control)의 일 예를 나타낸다.

도 19의 실시예의 제어 메시지 정보(필드)는 예컨대, 도 18의 제어 메시지 정보(필드)일 수 있다.

실시예로서, 도 19a의 필드들은 DL-TDoA 메시지에 대한 payload IE의 content 필드에 포함될 수 있다.

실시예로서, DL-TDoA 메시지는 SP1 패킷 설정을 갖는 UWB PHY 패킷(SP1 패킷/SP1 프레임)을 통해 전송될 수 있다.

도 19a를 참조하면, DL-TDoA 메시지(또는, DL-TDoA 메시지에 대한 payload IE content 필드)는 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 제어 메시지 필드(Control message)를 포함할 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 19a의 실시예에서, UWB Message ID는 Poll DTM을 지시하는 제1 값, Response DTM을 지시하는 제2 값 또는 Final DTM을 지시하는 제3 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 RDM list length 필드, Reply time list length 필드, CFO present 필드 및/또는 Control 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. 실시예로서, DL TDoA 메시지가 Response 메시지인 경우, Reply time list length 필드는 1로 설정된다. 또는, DL TDoA 메시지가 Final 메시지인 경우, Reply time list length 필드는 initiator가 성공적으로 Response 메시지를 수신한 responder 앵커의 수로 설정된다.

CFO present 필드는 CFO 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, CFO presence 필드는 CFO 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 CFO 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.

Control message present 필드는 제어 메시지 필드의 존재 여부를 지시할 수 있다. 예를 들면, Control message present 필드는 제어 메시지 필드의 존재를 지시하는 제1 값 또는 제어 메시지 필드의 부존재를 지시하는 제2 값으로 설정될 수 있다.

- Block Index: Block index는 해당 메시지가 전송되는 레인징 블록(현재 레인징 블록)의 인덱스를 지시할 수 있다.

- Round Index: Round index는 해당 메시지가 전송되는 레인징 라운드(현재 레인징 라운드)의 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 N개의 Ranging Device Management List 엘리먼트를 포함할 수 있다. 각 Ranging Device Management List 엘리먼트는 해당 responder 앵커에 대한 스케쥴링 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, Ranging Device Management List 엘리먼트는 해당 responder 앵커의 어드레스를 지시하는 address 필드 및 address 필드에 의해 식별되는 responder 앵커에 대한 할당된 레인징 슬롯의 인덱스를 지시하는 레인징 슬롯 인덱스 필드를 포함할 수 있다.

실시예로서, responder 앵커에 대한 레인징 슬롯 인덱스는 랜덤하게 할당될 수 있다. 이 경우, Ranging Device Management(RDM) List 필드는 슬롯 레벨 오프셋 동작을 위해 사용될 수 있다.

실시예로서, DL TDoA 메시지가 Poll 메시지인 경우, Ranging Device Management List 필드가 DL TDoA 메시지에 포함될 수 있다. 또는, DL TDoA 메시지가 Response 메시지 또는 Final 메시지인 경우, Ranging Device Management List 필드는 DL TDoA 메시지에 포함되지 않는다.

- CFO: CFO는 initiator 앵커에 대한 clock frequency offset을 지시할 수 있다. CFO 값은 DT-태그가 정확한 TDoA를 계산하기 위해 사용될 수 있다.

- Reply Time List: Reply Time List는 Response DTM에 대한 Final DTM의 응답 시간의 리스트를 포함하는 파라미터이다.

실시예로서, initiator 앵커가 복수 개의 Response DTM을 받는 경우, Final 메시지 내의 Reply Time List 필드는 수신한 Response DTM들 각각에 대한 응답 시간을 리스트 형태로 구성될 수 있다.

실시예로서, Response 메시지 내의 Reply Time List 필드는 해당 responder 앵커의 Poll 메시지에 대한 응답 시간을 포함할 수 있다.

실시예로서, DL TDoA 메시지가 Poll 메시지인 경우, Reply Time List 필드가 DL TDoA 메시지에 포함되지 않는다.

- Control message: Control message 필드는 공간적 재사용 지원을 위한 제어 메시지 정보를 포함할 수 있다.

실시예로서, 제어 메시지 필드는 예컨대, 도 18의 제어 메시지 정보에 포함되는 필드들의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.

예를 들면, 제어 메시지 필드는 도 18a의 제어 메시지 정보에 포함되는, 그룹 ID 필드(Group ID), 클러스터 ID 필드(Cluster ID), 공간적 재사용 팩터 전체 수(Total number of spatial reuse factors) 필드, 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, 레인징 서브-슬롯 기간(Ranging sub-slot duration: RSSD) 및/또는 레인징 서브-슬롯 오프셋(Ranging sub-slot offset: RSSO) 필드를 포함할 수 있다. 각 필드에 대한 설명은 도 18의 설명을 참조할 수 있다. 실시예로서, RSD 필드, RSSD 필드 및/또는 RSSO 필드는 서브-슬롯 레벨 오프셋 동작을 위해 사용될 수 있다.

도 20a는 본 개시의 실시예에 따른 그룹 간 시간 동기가 맞춰진 상태의 클러스터의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 20a의 실시예는, 클러스터 그룹 간 시간 동기를 정확히 맞춘 이상적인 상황을 보여준다. 이러한 이상적인 상황에서는, 클러스터 그룹 간 동일한 시간 구조(예컨대, 레인징 블록 구조)가 유지될 수 있다. 예를 들면, 도 20a에서와 같이, 클러스터 그룹 #1의 레인징 블록의 시작 시점, 클러스터 그룹 #2의 레인징 블록의 시작 시점 및 클러스터 그룹 #3의 레인징 블록의 시작 시점이 일치할 수 있다.

이 경우, 동일 시간 대에서 레인징 메시지(예컨대, DL TDoA 메시지)를 전송하는 클러스터 간 충돌/간섭이 발생하지 않도록 레인징 라운드를 할당하는 방식으로 공간적 재사용이 수행될 수 있다.

도 20b는 본 개시의 실시예에 따른 그룹 간 시간 동기가 맞춰지지 않은 상태의 클러스터의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 20b의 실시예는, 클러스터 그룹 별로 독립적으로 동작하는 상황을 보여준다. 이러한 상황에서는, 클러스터 그룹 간 동일한 시간 구조(예컨대, 레인징 블록 구조)가 유지되지 않는다. 예를 들면, 도 20b에서와 같이, 클러스터 그룹 #1의 레인징 블록의 시작 시점, 클러스터 그룹 #2의 레인징 블록의 시작 시점 및 클러스터 그룹 #3의 레인징 블록의 시작 시점이 일치하지 않을 수 있다.

이 경우, 클러스터 그룹 간 간섭이 발생될 수 있다. 예를 들면, 도시된 것처럼, 클러스터 그룹 #1의 클러스터 #9와 클러스터 그룹 #2의 클러스터 #10 간의 간섭이 발생될 수 있다.

도 20b와 같은, 클러스터 그룹 간 간섭은 예컨대, 클러스터 그룹 내 첫번째 레인징 라운드(레인징 라운드 #0)를 사용하는 클러스터의 power on 시간에 따라서 발생될 수 있다.

도 21는 본 개시의 실시예에 따른 공간적 재사용 팩터를 최적화하기 위한 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 21는 공간적 재사용 팩터를 최적화하기 위한 실시예를 보여준다. 다시 말해, 도 21의 실시예는, 액티브 레인징 라운드의 수를 최적화하기 위한 실시예를 보여준다.

도 21을 참조하면, 레인징 블록의 전체 구간(duration)에서, 일부 구간을 DL-TDoA를 위한 액티브 레인징 라운드 구간으로 설정할 수 있고, 나머지 구간을 슬립 구간/인액티브 레인징 라운드 구간으로 설정할 수 있다. 다시 말해, 레인징 블록 내의 전체 레인징 라운드들 중 일부 레인징 라운드만(예컨대, 레인징 라운드 #1 내지 #5)을 DL-TDoA를 위한 액티브 레인징 라운드로 운용할 수 있다.

이처럼, 일부 레인징 라운드만을 액티브 레인징 라운드로 운용하는 경우, 아래와 같은 이점을 갖을 수 있다.

- 앵커 측면(앵커 단): DL-TDoA에 사용되는 시간 리소스(레인징 라운드)가 감소되며, 나머지 시간 리소스(레인징 라운드)는 DL-TDoA가 아닌 다른 목적으로 사용되는 것이 가능하다.

- 단말 측면(단말 단): DL-TDoA를 위해 수신해야 하는 시간 구간(time duration)이 감소하여, 전력 절감이 가능해진다. 단말은 슬립 구간에서 sleep 상태로 동작하여 전력 소모를 줄일 수 있다.

다만, 액티브 레인징 라운드의 수(또는, 액티브 레인징 라운드 구간)를 너무 작게 설정하는 경우, 동일한 레인징 라운드를 사용하는 클러스터 간 거리가 가까워질 수 있어, 간섭이 증가할 수 있다. 따라서, 서비스 영역의 지형적 특성을 고려하여, 액티브 레인징 라운드의 수(공간적 재사용 팩터의 수)가 최적화될 필요가 있다.

실시예로서, 액티브 레인징 라운드의 수의 설정은 global initiator에 의해 수행될 수 있다.

도 22는 본 개시의 실시예에 따른 제1 UWB 장치의 방법을 나타낸다.

도 22의 실시예에서, 제1 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제1 UWB 장치일 수 있고, 제2 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제2 UWB 장치일 수 있다.

도 22를 참조하면, 제1 UWB 장치는 채널에 대한 센싱에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별할 수 있다(2210).

제1 UWB 장치는 적어도 하나의 initiator 장치로부터 수신된 채널 상태 관련 정보에 기초하여, 상기 채널 유휴 기간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시간을 결정할 수 있다(2220).

실시예로서, 상기 기준 시간은 상기 제1 UWB 장치를 위한 레인징 블록의 시작 시간에 대응하며, 상기 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

실시예로서, 상기 채널 상태 관련 정보는 Poll 메시지에 포함되고, 상기 채널 상태 관련 정보는 상기 Poll 메시지를 보내는 상기 initiator 장치가 속하는 DL TDoA 인프라의 레인징 라운드들의 전체 수를 지시하는 정보 및 상기 레인징 라운드들의 전체 수에 대응하는 레인징 라운드들의 채널 상태를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 복수의 클러스터의 각각은, 현재 레인징 라운드에서 initiator의 역할을 수행하고, 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 responder의 역할을 수행하도록 설정된, 하나의 멀티-역할 장치를 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 레인징 블록 내, 상기 제1 UWB 장치가 속하는 클러스터와 연관된 제1 레인징 라운드에서, Poll 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 Poll 메시지는 레인징 슬롯 길이 정보, 레인징 서브-슬롯 길이 정보, 및 레인징 서브-슬롯 오프셋 정보를 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 Poll 메시지는 상기 Poll 메시지에 응답하여 상기 제1 레인징 라운드에서 Response 메시지를 전송하는 각 responder 장치에 대한 스케쥴링 정보를 더 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 Poll 메시지는 상기 Poll 메시지가 전송되는 클러스터 그룹의 식별 정보, 상기 Poll 메시지가 전송되는 클러스터의 식별 정보 및 상기 인 액티브 적어도 하나의 레인징 라운드의 수에 대응하는 정보를 더 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 제1 UWB 장치는 상기 제1 UWB 장치가 속하는 DL TDoA 인프라에 대한 공간적 재사용을 제어하는 글로벌 initiator의 역할을 수행할 수 있다.

도 23은 본 개시의 실시예에 따른 제2 UWB 장치의 방법을 나타낸다.

도 23의 실시예에서, 제1 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제1 UWB 장치일 수 있고, 제2 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제2 UWB 장치일 수 있다.

도 23을 참조하면, 제2 UWB 장치는 제1 UWB 장치로부터, 제1 레인징 라운드에서 제1 Poll 메시지를 수신할 수 있다(2310).

제2 UWB 장치는 상기 제1 UWB 장치로, 상기 제1 레인징 라운드에서 상기 제1 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 전송할 수 있다(2320).

제2 UWB 장치는 상기 제1 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드인 제2 레인징 라운드에서, 제2 Poll 메시지를 전송할 수 있다(2330).

실시예로서, 상기 제1 레인징 라운드 및 상기 제2 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당될 수 있다.

실시예로서, 상기 제1 Poll 메시지는 레인징 슬롯 길이 정보, 레인징 서브-슬롯 길이 정보, 및 레인징 서브-슬롯 오프셋 정보를 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 제1 Poll 메시지는 상기 제1 Poll 메시지에 응답하여 상기 제1 레인징 라운드에서 Response 메시지를 전송하는 각 responder 장치에 대한 스케쥴링 정보를 더 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 제1 Poll 메시지는 상기 제1 Poll 메시지가 전송되는 클러스터 그룹의 식별 정보, 상기 제1 Poll 메시지가 전송되는 클러스터의 식별 정보 및 액티브 레인징 라운드의 수에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.

도 24은 본 개시의 일 실시예에 따른 제1 UWB 장치의 장치도이다.

도 24의 실시예에서, 제1 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제1 UWB 장치일 수 있고, 제2 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제2 UWB 장치일 수 있다.

도 24를 참고하면, 제1 UWB 장치는 송수신부(2410), 제어부(2420), 저장부(2430)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부(2410)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2410)는 예컨대, NB 통신, UWB 통신 또는 OOB 통신(예컨대, BLE 통신)을 이용하여 다른 UWB 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.

제어부(2420)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2420)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2420)는, 예컨대, 도 1 내지 23을 참조하여 설명한 시간 자원의 공간적 재사용을 위한 동작을 제어할 수 있다.

저장부(2430)는 상기 송수신부(2410)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2420)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2430)는 예컨대, 도 1 내지 23을 참조하여 설명한 방법을 위해, 예컨대, 설명한 시간 자원의 공간적 재사용을 위해 필요한 정보 및 데이터를 저장할 수 있다.

도 25는 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 UWB 장치의 장치도이다.

도 25의 실시예에서, 제1 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제1 UWB 장치일 수 있고, 제2 UWB 장치는 도 1의 UWB 장치 또는 도 2의 제2 UWB 장치일 수 있다.

도 25를 참고하면, 제1 UWB 장치는 송수신부(2510), 제어부(2520), 저장부(2530)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부(2510)는 다른 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2510)는 예컨대, NB 통신 UWB 통신 또는 OOB 통신(예컨대, BLE 통신)을 이용하여 다른 UWB 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.

제어부(2520)은 본 개시에서 제안하는 실시예에 따른 전자 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2520)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(2520)는, 예컨대, 도 1 내지 23을 참조하여 설명한 저장비 시간 자원의 공간적 재사용을 위한 동작을 제어할 수 있다.

저장부(2530)는 상기 송수신부(2510)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2520)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(2530)는 예컨대, 도 1 내지 23을 참조하여 설명한 방법을 위해, 예컨대, 설명한 시간 자원의 공간적 재사용을 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

제1 UWB 장치의 방법에 있어서,
채널에 대한 센싱에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별하는 단계; 및
적어도 하나의 initiator 장치로부터 수신된 채널 상태 관련 정보에 기초하여, 상기 채널 유휴 기간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시간을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 기준 시간은 상기 제1 UWB 장치를 위한 레인징 블록의 시작 시간에 대응하며, 상기 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 상태 관련 정보는 Poll 메시지에 포함되고,
상기 채널 상태 관련 정보는 상기 Poll 메시지를 보내는 상기 initiator 장치가 속하는 DL TDoA 인프라의 레인징 라운드들의 전체 수를 지시하는 정보 및 상기 레인징 라운드들의 전체 수에 대응하는 레인징 라운드들의 채널 상태를 지시하는 정보를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 클러스터의 각각은,
현재 레인징 라운드에서 initiator의 역할을 수행하고, 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드에서 responder의 역할을 수행하도록 설정된, 하나의 멀티-역할 장치를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 레인징 블록 내, 상기 제1 UWB 장치가 속하는 클러스터와 연관된 제1 레인징 라운드에서, Poll 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 Poll 메시지는 레인징 슬롯 길이 정보, 레인징 서브-슬롯 길이 정보, 및 레인징 서브-슬롯 오프셋 정보를 포함하는, 방법.
제4항에 있어서,
상기 Poll 메시지는 상기 Poll 메시지에 응답하여 상기 제1 레인징 라운드에서 Response 메시지를 전송하는 각 responder 장치에 대한 스케쥴링 정보를 더 포함하는, 방법.
제4항에 있어서,
상기 Poll 메시지는 상기 Poll 메시지가 전송되는 클러스터 그룹의 식별 정보, 상기 Poll 메시지가 전송되는 클러스터의 식별 정보 및 상기 범위 뿐만 적어도 하나의 레인징 라운드의 수에 대응하는 정보를 더 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 UWB 장치는 상기 제1 UWB 장치가 속하는 DL TDoA 인프라에 대한 공간적 재사용을 제어하는 글로벌 initiator의 역할을 수행하는, 방법.
제2 UWB 장치의 방법에 있어서,
제1 UWB 장치로부터, 제1 레인징 라운드에서 제1 Poll 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 UWB 장치로, 상기 제1 레인징 라운드에서 상기 제1 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 전송하는 단계; 및
상기 제1 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드인 제2 레인징 라운드에서, 제2 Poll 메시지를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 제1 레인징 라운드 및 상기 제2 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당되는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 Poll 메시지는 레인징 슬롯 길이 정보, 레인징 서브-슬롯 길이 정보, 및 레인징 서브-슬롯 오프셋 정보를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 Poll 메시지는 상기 제1 Poll 메시지에 응답하여 상기 제1 레인징 라운드에서 Response 메시지를 전송하는 각 responder 장치에 대한 스케쥴링 정보를 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 Poll 메시지는 상기 제1 Poll 메시지가 전송되는 클러스터 그룹의 식별 정보, 상기 제1 Poll 메시지가 전송되는 클러스터의 식별 정보 및 액티브 레인징 라운드의 수에 대한 정보를 더 포함하는, 방법.
제8항에 있어서,
상기 제1 UWB 장치는 상기 제1 UWB 장치가 속하는 DL TDoA 인프라에 대한 공간적 재사용을 제어하는 글로벌 initiator의 역할을 수행하는, 방법.
제1 UWB 장치에 있어서,
트랜시버; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는:
채널에 대한 센싱에 기초하여 채널 유휴 시간을 식별하고,
적어도 하나의 initiator 장치로부터 수신된 채널 상태 관련 정보에 기초하여, 상기 채널 유휴 기간 내에서 시간 동기를 위한 기준 시간을 결정하도록 구성되며,
상기 기준 시간은 상기 제1 UWB 장치를 위한 레인징 블록의 시작 시간에 대응하며, 상기 레인징 블록은 적어도 하나의 레인징 라운드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당되는, 제1 UWB 장치.
제2 UWB 장치에 있어서,
트랜시버; 및
적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는:
제1 UWB 장치로부터, 제1 레인징 라운드에서 제1 Poll 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 UWB 장치로, 상기 제1 레인징 라운드에서 상기 제1 Poll 메시지에 대응하는 Response 메시지를 전송하는 단계; 및
상기 제1 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드인 제2 레인징 라운드에서, 제2 Poll 메시지를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 제1 레인징 라운드 및 상기 제2 레인징 라운드의 각각은 복수의 클러스터를 위해 할당되는, 제2 UWB 장치.