KR20230110941A - 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법 - Google Patents

전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230110941A
KR20230110941A KR1020220006519A KR20220006519A KR20230110941A KR 20230110941 A KR20230110941 A KR 20230110941A KR 1020220006519 A KR1020220006519 A KR 1020220006519A KR 20220006519 A KR20220006519 A KR 20220006519A KR 20230110941 A KR20230110941 A KR 20230110941A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electronic device
ranging
time
various embodiments
packet
Prior art date
Application number
KR1020220006519A
Other languages
English (en)
Inventor
한광훈
김희수
정다운
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020220006519A priority Critical patent/KR20230110941A/ko
Priority to PCT/KR2023/000817 priority patent/WO2023136711A1/ko
Publication of KR20230110941A publication Critical patent/KR20230110941A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/28—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations
    • H04L47/283—Flow control; Congestion control in relation to timing considerations in response to processing delays, e.g. caused by jitter or round trip time [RTT]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/32—Flow control; Congestion control by discarding or delaying data units, e.g. packets or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/34—Flow control; Congestion control ensuring sequence integrity, e.g. using sequence numbers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/12—Messaging; Mailboxes; Announcements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 UWB 통신을 지원하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈에 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 외부 전자 장치가 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청(ranging request) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제1 시간을 확인하고, 상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제1 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답(ranging response) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제2 시간을 확인하고, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정할 수 있다.

Description

전자 장치 및 전자 장치에서 UWB 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법{ELECTRONIC DEVICE AND MEHTOD FOR DETERMINING LOCATION USING UWB SIGNAL IN ELECTRONIC DEVICE}
본 개시는 UWB(ultra wide band) 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 전자 장치들의 UWB 신호를 모니터링하고, UWB 신호를 이용하여 전자 장치의 위치를 판단하는 방법에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물 인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서는, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구된다. 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는, 기존의 IT(information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여, 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 예를 들어, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하는 레인징(ranging) 기술 및 UWB를 이용하여 전자 디바이스들 간 데이터를 전송하는 트랜잭션 기술이 사용될 수 있다.
본 개시는 외부 전자 장치들의 UWB 레인징 신호를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 자신의 위치를 판단하는 전자 장치 및 이의 동작 방법을 제안한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 UWB 통신을 지원하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈에 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 외부 전자 장치가 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청(ranging request) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제1 시간을 확인하고, 상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제1 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답(ranging response) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제2 시간을 확인하고, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 제1 외부 전자 장치가 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청(ranging request) 메시지를 수신하는 과정과, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제1 시간을 확인하는 과정과, 상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제1 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답(ranging response) 메시지를 수신하는 과정과, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제2 시간을 확인하는 과정과, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 직접 UWB 레인징을 수행하지 않고도 외부 전자 장치들의 UWB 레인징 신호를 모니터링하여 자신의 상대적 위치를 결정할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시적인 아키텍쳐이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 복수의 전자 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 복수의 전자 장치가 통신을 수행하는 방법을 나타낸다.
도 4는 다양한 실시예에 따른 복수의 전자 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 5a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 UWB 패킷 모니터링을 통해 전자 장치의 상대적 위치를 판단하기 위한 과정을 나타낸다.
도 5b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 UWB 패킷 모니터링을 통해 전자 장치의 상대적 위치를 계산하기 위한 과정을 나타낸다.
도 6a는 다양한 실시예에 따른 UWB 패킷 모니터링을 통한 전자 장치의 상대적 위치를 나타내는 일 예시를 나타낸다.
도 6b는 다양한 실시예에 따른 UWB 패킷 모니터링을 통한 전자 장치의 상대적 위치를 나타내는 다른 예시를 나타낸다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 UWB 패킷 교환을 통해 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리를 결정하는 과정을 나타낸다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 UWB 패킷들의 구조를 나타낸다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 나타낸다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 거리 필드가 추가된 UWB 패킷의 구조를 나타낸다.
도 11은 다양한 실시예에 따라 전자 장치의 접근 상태를 유추하는 과정을 나타낸다.
도 12는 다양한 실시예에 따라 전자 장치가 특정 영역에 진입했는지 확인하는 과정을 나타낸다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 복수의 UWB 패킷 모니터링을 통해 전자 장치의 정확한 위치를 결정하기 위한 과정을 나타낸다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 제1 전자 장치, 제2 전자 장치, 및 제3 전자 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 15는 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
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 '전자 장치' 또는 '단말'은 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. 전자 장치의 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.
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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시의 다양한 실시예들을 설명한다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 예시적인 아키텍쳐이다.
본 개시에서, 전자 장치는 다양한 타입의 전자 장치 중 하나일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 포터블 장치(예컨대, UE, 스마트 폰, 웨어러블 장치, 차량(vehicle), 태그(tag) 장치) 또는 stationary 장치(예컨대, 도어락, 앵커 장치 등)일 수 있다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 PHY 레이어(110), MAC 레이어(MAC 서브레이어)(120) 및/또는 상위 레이어(higher layer)(130)를 포함할 수 있다.
(1) PHY 레이어
PHY 레이어(110)는 low-level 제어 엔티티와 적어도 하나의 트랜시버를 포함할 수 있다. 본 개시에서, 트랜시버는 RF 트랜시버 또는 radio 트랜시버로 지칭될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 적어도 하나의 트랜시버는 UWB 통신(예컨대, 802.15.4z 기반의 UWB 통신)을 지원하는 제1 트랜시버, UWB 통신의 대역폭 보다 좁은 대역폭을 이용하는 NB(narrowband) 통신을 지원하는 제2 트랜시버, 및/또는 다른 통신 기술(예컨대, 블루투스, BLE 등)을 지원하는 제3 트랜시버를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 트랜시버는 UWB 트랜시버로 지칭될 수 있고, 제2 트랜시버는 NB 트랜시버로 지칭될 수 있고, 제3 트랜시버는 OOB 트랜시버로 지칭될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 하나의 트랜시버가 복수의 통신 기술을 지원할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 트랜시버가 UWB 통신 및 NB 통신을 지원할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, PHY 레이어(110)는 다음 기능들 중 적어도 하나(at least one)를 지원할 수 있다.
- 트랜시버의 활성화(activation) 및 비활성화(deactivation) 기능 (트랜시버 온/오프 기능)
- 에너지 디텍션(energy detection) 기능
- 채널 선택 기능
- CCA(Clear Channel Assessment) 기능
- synchronization 기능
- low-level 시그널링 기능
- UWB 레인징, Positioning 및 Localization 기능
- 스펙트럼 리소스 관리 기능
- physical medium을 통해 패킷을 송신/수신하는 기능
(2) MAC 레이어
MAC 레이어(120)는 상위 레이어(130)와 PHY 레이어(120) 사이의 인터페이스를 제공한다.
다양한 실시예에 따라, MAC 레이어(120)는 아래 두 개의 서비스를 제공할 수 있다.
- MAC 데이터 서비스: PHY를 통해 MAC PDU(protocol data unit)의 송수신을 가능하게 하는 서비스
- MAC 관리 서비스: MLME-SAP(MAC sublayer management entity (MLME) service access point (SAP))에 인터페이싱하는 서비스
다양한 실시예에 따라, MAC 레이어(120)는 아래 기능들 중 적어도 하나를 지원할 수 있다.
- 장치 발견(discovery) 및 연결 설정 기능
- channel access 기능 (physical 채널(예컨대, NB 채널/UWB 채널/OOB 채널)에 대한 access 기능)
- synchronization 기능
- 에너지 디텍션(energy detection)에 기반한 간섭 완화 기능
- NB 시그널링과 관련된 기능
- GTS(guaranteed timeslot) 관리 기능
- frame delivery 기능
- UWB 레인징 기능
- PHY 파라미터 변경 통지 기능
- 보안 기능
(3) 상위 레이어
상위 레이어(130)는 네트워크 설정(configuration), 메시지 라우팅과 같은 기능을 제공하는 네트워크 레이어 및/또는 장치의 의도된(intended) 기능을 제공하는 어플리케이션 레이어를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 어플리케이션 레이어는 UWB 서비스를 제공하기 위한 UWB-enabled Application Layer일 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 복수의 전자 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 통신 시스템(200)은 제1 전자 장치(210) 및 제2 전자 장치(220)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(210) 및/또는 제2 전자 장치(220)는 도 1의 전자 장치(100)일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(210)는 장치 발견, 연결 설정, 레인징(예컨대, UWB 레인징), 데이터 통신 및/또는 다른 목적을 위해 제2 전자 장치(220)와 통신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(210)는 미리 설정된 통신 방식(기술)을 이용하여 제2 전자 장치(220)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치(210)는 UWB 통신 방식, NB 통신 방식 및/또는 OOB 통신 방식을 이용하여 제2 전자 장치(220)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 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 전자 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(컨트롤러 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 다양한 실시예에 따른 복수의 전자 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템(400)은 제1 전자 장치(410), 제2 전자 장치(420), 및 제3 전자 장치(430)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(210), 제2 전자 장치(220), 및/또는 제3 전자 장치(430)는 도 1의 전자 장치(100)일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(410)는 장치 발견, 연결 설정, 레인징(예컨대, UWB 레인징), 데이터 통신 및/또는 다른 목적을 위해 제2 전자 장치(420)와 통신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(410)는 미리 설정된 통신 방식(기술)을 이용하여 제2 전자 장치(420)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 장치(410)는 UWB 통신 방식, NB 통신 방식 및/또는 OOB 통신 방식을 이용하여 제2 전자 장치(420)와 무선 통신을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(430)는 미리 설정된 통신 방식(기술)을 이용하여 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 간 주고 받는 메시지(또는 패킷)을 감지 및 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(430)는 UWB 통신을 통해 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 간 주고 받는 레인징 메시지 및/또는 레인징 패킷을 모니터링 및 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(430)는 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 간 주고 받는 레인징 메시지 및/또는 레인징 패킷을 모니터링하고, 해당 레인징 메시지 및/또는 레인징 패킷을 이용하여 제3 전자 장치(430)의 상대적 위치를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 간 거리는 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 사이에 주고 받는 레인징 패킷 쌍(예를 들어, ranging request packet - ranging response packet)의 도달 시간 차이에 의해 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(430)는 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 사이에 주고 받는 레인징 패킷 쌍(예를 들어, ranging request packet - ranging response packet)을 모니터링하고, 레인징 패킷 쌍(예를 들어, ranging request packet - ranging response packet)이 제3 전자 장치(430)로 도달하는 시간을 고려하여 제3 전자 장치(430)의 상대적 위치를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(430)는 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 사이에 주고 받는 레인징 패킷 쌍(예를 들어, ranging request packet - ranging response packet)에 대한 모니터링 결과에 따라 제3 전자 장치(430)가 제1 전자 장치(410)와 제2 전자 장치(420) 중에서 어느 쪽에 더 가까운지 판단할 수 있다.
도 5a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 UWB 패킷 모니터링을 통해 전자 장치의 상대적 위치를 판단하기 위한 과정을 나타낸다.
도 5a를 참조하면, 제1 전자 장치(예컨대, tag)는 Ranging request 패킷을 제2 전자 장치(예컨대, node)로 전송하고, 제2 전자 장치(node)는 Ranging request 패킷에 상응하는 Ranging response 패킷을 제1 전자 장치(tag)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, Ranging request 패킷을 수신한 제2 전자 장치(node)는 시스템 지연(system delay)에 해당하는 시간인 "t2" 이후에 Ranging response 패킷을 제1 전자 장치(tag)로 전송할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, Ranging request 패킷을 전송한 제1 전자 장치(tag)는 패킷 전파 시간(propagation time)에 해당하는 t1 및 시스템 지연(system delay)에 해당하는 시간인 t2가 경과한 후 Ranging response 패킷을 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, t1은 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 사이의 거리에 기반하여 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, t2는 동일한 타입의 전자 장치 간에는 동일한 값으로 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 사이의 레인징은 "t1+t2"의 시간을 기반으로 수행될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 사이의 거리(d)는 "t1+t2"의 시간을 기반으로 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 제1 전자 장치(tag)가 제2 전자 장치(node)로 전송하는 Ranging request 패킷을 모니터링 및 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 제2 전자 장치(node)가 제1 전자 장치(tag)로 전송하는 Ranging response 패킷을 모니터링 및 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, Ranging request 패킷을 수신한 제3 전자 장치(observer)는 모니터된 패킷 전파 시간(monitored propagation time)에 해당하는 t1' 및 시스템 지연(system delay)에 해당하는 시간인 t2가 경과한 후 Ranging response 패킷을 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, t1'은 제3 전자 장치(observer)와 제1 전자 장치(tag) 간 제1 거리 및/또는 제3 전자 장치(observer)와 제2 전자 장치(node) 간 제2 거리에 기반하여 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)의 상대적 위치는 t1'+t2의 시간을 기반으로 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)의 위치에 따라 0 ≤ t1' ≤ t1+α 의 범위가 만족될 수 있다.
도 5b는 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 UWB 패킷 모니터링을 통해 전자 장치의 상대적 위치를 계산하기 위한 과정을 나타낸다.
도 5b를 참조하면, 제1 전자 장치(tag)는 t0 시점에 Ranging request 패킷을 제2 전자 장치(node)로 전송하고, 제2 전자 장치(node)는 t1 시점에 제1 전자 장치(tag)로부터 전송된 Ranging request 패킷을 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(node)는 Ranging request 패킷에 상응하는 Ranging response 패킷을 t2 시점에 제1 전자 장치(tag)로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)는 제2 전자 장치(node)로부터 전송된 Ranging response 패킷을 t3 시점에 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, c를 빛의 속도라고 하면 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 사이의 거리(d)는 수학식 1에 기반하여 결정될 수 있다.
[수학식 1]
수학식 1에서 "t2-t1"은 시스템 처리(system processing)에 관련된 상수(constant)로서 K로 지칭할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, K는 도 5a의 시스템 지연(system delay)과 관련된 값일 수 있다. K를 반영한 수학식 1은 수학식 2로 변형될 수 있다.
[수학식 2]
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 t4 시점에 제1 전자 장치(tag)로부터 제2 전자 장치(node)로 전송되는 Ranging request 패킷을 모니터링 및/또는 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 t5 시점에 제2 전자 장치(node)로부터 제1 전자 장치(tag)로 전송되는 Ranging response 패킷을 모니터링 및/또는 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)와 제1 전자 장치(tag) 간 거리는 d1으로, 제3 전자 장치(observer)와 제2 전자 장치(node) 간 거리는 d2로 표현될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)가 감지(또는 관측)한 상대(relative) 거리는 수학식 3의 d'으로 표현될 수 있다.
[수학식 3]
전술한 바와 같이 K = t2 - t1를 만족할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 라고 가정할 때, 아래와 같은 수학식 4의 조건을 만족할 수 있다.
[수학식 4]
다양한 실시예에 따라, t1, t2, t4, t5의 대소관계(즉, 상대적 거리)를 고려할 때, 제3 전자 장치(observer)는 등거리 위치인 쌍곡선 형태로 표현될 수 있다.
도 6a는 다양한 실시예에 따른 UWB 패킷 모니터링을 통한 전자 장치의 상대적 위치를 나타내는 일 예시를 나타낸다.
도 5a, 도 5b 및 도 6a를 참조하면, 제3 전자 장치(observer)는 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 간 거리 및 모니터링한 시간 정보(도 5a의 t')를 기반으로 자신의 위치를 결정(또는 판단)할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 동일한 모니터링한 시간 정보(도 5a의 t')를 갖는 제3 전자 장치(observer)의 위치들은 도 5b에서 전술한 바와 같이 쌍곡선의 형태로 표현될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 각각의 위치가 고정되고, 제1 전자 장치(tag) 및 제2 전자 장치(node)로부터 같은 거리에 있는 제3 전자 장치(observer)는 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node)의 정 중앙선에 위치할 수 있다.
도 6b는 다양한 실시예에 따른 UWB 패킷 모니터링을 통한 전자 장치의 상대적 위치를 나타내는 다른 예시를 나타낸다.
도 5a, 도 5b 및 도 6b를 참조하면, 제3 전자 장치(observer)는 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 간 거리 및 모니터링한 시간 정보(도 5a의 t')를 기반으로 자신의 위치가 제1 전자 장치(tag) 및 제2 전자 장치(node) 중에서 제1 전자 장치(tag)와 더 가깝다고 판단할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 동일한 모니터링한 시간 정보(도 5a의 t')를 갖는 제3 전자 장치(observer)의 위치들은 도 6b의 쌍곡선의 형태로 표현될 수 있다.
도 7은 다양한 실시예에 따른 제1 전자 장치와 제2 전자 장치가 UWB 패킷 교환을 통해 제1 전자 장치와 제2 전자 장치 간 거리를 결정하는 과정을 나타낸다.
도 7에 도시된 제1 전자 장치(tag)는 도 5a 내지 도 6b의 제1 전자 장치(tag)일 수 있다. 도 7에 도시된 제2 전자 장치(anchor)는 도 5a 내지 도 6b의 제2 전자 장치(node) 일 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 전자 장치(tag)는 TSP 시점에 Poll 메시지를 제2 전자 장치(anchor)로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Poll 메시지는 Poll 메시지를 식별할 수 있는 ID 정보를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(anchor)는 TRP 시점에 Poll 메시지를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Poll 메시지는 도 5a 내지 도 6b의 Ranging request 패킷으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(anchor)는 TSR 시점에 Poll 메시지에 대한 Response 메시지를 제1 전자 장치(tag)로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)는 TRR 시점에 Response 메시지를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Response 메시지는 도 5a 내지 도 6b의 Ranging response 패킷으로 구현될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)는 TSF 시점에 Final 메시지를 제2 전자 장치(anchor)로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(anchor)는 TRF 시점에 Final 메시지를 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Final 메시지는 Poll 메시지에 포함되는 ID 정보, TRP, TRR, TSF를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(anchor)는 report 메시지를 제1 전자 장치(tag)로 전송하거나 전송하지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(anchor) 간 거리(Distance)는 수학식 5에 기반하여 결정될 수 있다.
[수학식 5]
수학식 5에서 speed of light는 빛의 속도를 의미할 수 있다.
도 8은 다양한 실시예에 따른 UWB 패킷들의 구조를 나타낸다.
다양한 실시예에 따라, UWB 패킷은 예컨대, IEEE 802.15.4z의 MAC 프레임의 구조를 따를 수 있다. 본 개시에서, UWB 패킷은 UWB MAC 프레임 또는 MAC 프레임 또는 프레임으로 약칭될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 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.
다양한 실시예에 따라, UWB MAC 프레임은 MAC 헤더(MHR), MAC 페이로드 및/또는 MAC footer(MFR)를 포함할 수 있다.
(1) MAC 헤더
도 8을 참조하면, MAC 헤더는 Frame Control 필드, Sequence Number 필드, PAN ID 필드, Destination Address 필드, 및/또는 Source Address 필드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, MAC 헤더는 Auxiliary Security Header 필드, 및/또는 적어도 하나의 Header IE 필드를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 일부 필드들은 MAC 헤더에 포함되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 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.
다양한 실시예에 따라, Poll 메시지(또는 ranging request 패킷) 내 Payload IE 필드는 Packet ID 및 User Payload를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Poll 메시지(또는 ranging request 패킷)는 도 7의 Poll 메시지일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, response 메시지(또는 ranging response 패킷) 내 Payload IE 필드는 Packet ID, Activity, Activity Parameter, 및 user payload를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, response 메시지(또는 ranging response 패킷)는 도 7의 response 메시지일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, final 메시지 내 Payload IE 필드는 Packet ID, Poll Message TX Timestamp, Response Message RX Timestamp, Predicted Final TX Timestamp, 및 User Payload를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Poll Message TX Timestamp는 Poll 메시지의 TX 타임스탬프이고, Response Message RX Timestamp는 response 메시지 RX 타임스탬프이고, Predicted Final TX Timestamp는 예상되는 final 메시지의 TX 타임스탬프일 수 있다. 다양한 실시예에 따라, final 메시지는 도 7의 final 메시지일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, report 메시지 내 Payload IE 필드는 Packet ID, Calculated ToF, 및 User Payload를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, report 메시지는 도 7의 report 메시지일 수 있다.
도 9는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법을 나타낸다.
도 9의 전자 장치는 도 4의 제3 전자 장치(430), 도 5a 및 도 5b의 제3 전자 장치(observer), 도 6a 및 도 6b의 제3 전자 장치(observer)로 구현될 수 있다.
도 9를 참조하면, 901 과정에서 전자 장치는 제1 외부 전자 장치에서 제2 외부 전자 장치로 전송되는 ranging packet을 확인(또는 모니터링)할 수 있다.
903 과정에서 전자 장치는 제1 외부 전자 장치에서 제2 외부 전자 장치로 전송되는 ranging packet이 ranging request인지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 ranging packet에 포함되는 control field를 확인하고 확인 결과에 기반하여 ranging packet을 ranging request로 판단할 수 있다.
903 과정에서 ranging packet이 ranging request이면, 905 과정에서 전자 장치는 ranging request의 MAC 헤더에 포함되는 Source Address 필드를 이용하여 제1 외부 전자 장치의 Address를 확인하고, 전자 장치가 ranging request를 모니터링 및/또는 수신한 시간(ranging request time)을 저장(또는 확인)할 수 있다.
907 과정에서 전자 장치는 다른 ranging request의 유효기간을 확인하고, (유효기간이 만료된) 오래된 ranging request을 제거할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치가 다수의 ranging packet을 수신하는 경우 각 ranging packet의 data는 source/destination address pair 별로 구분될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, source/destination address pair 별로 구분된 이후 ranging packet들은 packet sequence number로 구분될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, ranging packet 의 수신 시간이 미리 설정된 시간(예를 들어, 100msec) 이상 지나면 해당 ranging packet은 유효하지 않은 것으로 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치가 다수의 ranging packet을 수신하더라도 source/destination address pair 별/ packet sequence number 별로 다수의 ranging packet 각각을 구분하고, data를 처리할 수 있다.
903 과정에서 ranging packet이 ranging request가 아니면, 909 과정에서 전자 장치는 ranging packet이 ranging response인지 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 ranging packet에 포함되는 control field를 확인하고 확인 결과에 기반하여 ranging packet을 ranging response로 판단할 수 있다.
909 과정에서 ranging packet이 ranging response이면 전자 장치는 ranging response의 MAC 헤더에 포함되는 Destination Address 필드를 이용하여 제1 외부 전자 장치의 Address를 확인하고, 전자 장치가 해당 Address에 상응하는 ranging request를 수신하였는지 여부를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 ranging response에 포함되는 Address 필드(조건에 따라 Source Address 또는 destination Address)를 확인하고, 저장된 데이터 내에서 address를 검색할 수 있다. 여기서, 저장된 데이터는 source 및 destination address를 키 값으로 하고 packet 수신 시간을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 ranging response에 포함되는 Address 필드와 저장된 데이터 내 address가 일치하면, 저장된 데이터를 사용할 수 있다.
913 과정에서 제1 외부 전자 장치의 Address에 상응하는 ranging request를 전자 장치가 수신한 경우, 915 과정에서 전자 장치는 ranging request 수신(또는 모니터링) 시간 및 ranging response 수신(또는 모니터링) 시간 차이에 기반하여 전자 장치의 상대적 거리를 결정(또는 계산)할 수 있다.
917 과정에서 전자 장치는 915 과정에서 결정(또는 계산)한 상대적 거리에 대한 정보를 저장하고, 919 과정에서 전자 장치는 상대적 거리 변경을 추적하고 이를 히스토리 정보로 관리할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 915 과정을 통해 전자 장치의 상대적 거리를 결정(또는 계산)한 이후 917 과정을 수행하지 않거나, 919 과정을 수행하지 않을 수 있다.
도 10은 다양한 실시예에 따른 거리 필드가 추가된 UWB 패킷의 구조를 나타낸다.
다양한 실시예에 따라, 전자 장치는 Ranging packet 모니터링을 기반으로 상대적 위치를 유추하기 때문에, 절대 거리 기반의 서비스에 적용하기 위해서는 실제 ranging을 수행한 외부 전자 장치의 측정 결과를 브로드캐스팅(broadcast)하여 전자 장치로 제공할 필요가 있다.
다양한 실시예에 따라, ranging request packet 및 ranging response packet 각각에 거리 필드가 추가될 수 있다. 예를 들어, ranging request packet 및 ranging response packet 각각의 User Payload 뒤에 거리 필드가 추가될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, ranging request packet 에 포함되는 거리 필드는 제1 외부 전자 장치가 측정한 거리 값이 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, ranging response packet 에 포함되는 거리 필드는 제2 외부 전자 장치가 측정한 거리 값이 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Ranging Packet을 모니터링하는 전자 장치는 해당 거리 필드를 디코딩(decoding)하고, 디코딩 결과를 전자 장치의 상대적 위치 유추 시 활용할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, final 메시지 내 Payload IE 필드는 Packet ID, Poll Message TX Timestamp, Response Message RX Timestamp, Predicted Final TX Timestamp, 및 User Payload를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, final 메시지는 도 7의 final 메시지일 수 있다. 다양한 실시예에 따라, Poll Message TX Timestamp는 Poll 메시지의 TX 타임스탬프이고, Response Message RX Timestamp는 response 메시지 RX 타임스탬프이고, Predicted Final TX Timestamp는 예상되는 final 메시지의 TX 타임스탬프일 수 있다. 다양한 실시예에 따라, User Payload는 측정된 거리 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지원하는 거리의 단위가 1cm 단위인 경우 거리 필드는 8~16bit 크기로 할당될 수 있다.
도 11은 다양한 실시예에 따라 전자 장치의 접근 상태를 유추하는 과정을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node)는 ranging 패킷을 주고 받으며 주기적으로 ranging을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(tag)는 차도의 일 측면에 일정 거리만큼 거리를 두고 배치되고, 제2 전자 장치(node)는 인도의 일 측면에 일정 거리만큼 거리를 두고 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 간 주고 받는 ranging 패킷을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 제3 전자 장치(observer)의 상대적 위치를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 제1 전자 장치(tag)와 제2 전자 장치(node) 간 주고 받는 ranging 패킷을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 제3 전자 장치(observer)가 차도로 진입했는지 여부를 판단할 수 있다.
도 12는 다양한 실시예에 따라 전자 장치가 특정 영역에 진입했는지 확인하는 과정을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 서비스 영역에 배치된 복수의 제1 전자 장치(tag)와 하나의 제2 전자 장치(node)는 ranging 패킷을 주고 받으며 주기적으로 ranging을 수행할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 복수의 제1 전자 장치(tag) 각각은 제2 전자 장치(node)와 동일한 거리를 두고 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 서비스 영역에 배치된 복수의 제1 전자 장치(tag)와 하나의 제2 전자 장치(node) 간 주고 받는 ranging 패킷을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 제3 전자 장치(observer)의 상대적 위치를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 서비스 영역에 배치된 복수의 제1 전자 장치(tag)와 하나의 제2 전자 장치(node) 간 주고 받는 ranging 패킷을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 제3 전자 장치(observer)가 특정 서비스 영역(예를 들어, Area 4) 내에 위치함을 판단할 수 있다.
도 13은 다양한 실시예에 따른 복수의 UWB 패킷 모니터링을 통해 전자 장치의 정확한 위치를 결정하기 위한 과정을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 제2 전자 장치(node)와 복수의 제1 전자 장치(tag) 각각은 d1, d2, d3만큼 거리를 두고 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 제2 전자 장치(node)와 복수의 제1 전자 장치(tag) 사이에서 주고 받는 ranging 패킷을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 제3 전자 장치(observer)의 상대적 위치를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 제2 전자 장치(node)와 복수의 제1 전자 장치(tag) 사이에서 주고 받는 ranging 패킷을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기반하여 제3 전자 장치(observer)가 포물선 1, 포물선 2, 및 포물선 3 내에 위치함을 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(observer)는 포물선 1, 포물선 2, 및 포물선 3의 교차점을 확인하고, 해당 교차점을 제3 전자 장치(observer)의 정확한 위치로 판단할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예에 따른 제1 전자 장치, 제2 전자 장치, 및 제3 전자 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 통신 시스템(1400)은 제1 전자 장치(1410), 제2 전자 장치(1420), 및 제3 전자 장치(1430)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(1410)는 도 4 내지 도 13에 기재된 제1 전자 장치이고, 제2 전자 장치(1420)는 도 4 내지 도 13에 기재된 제2 전자 장치이고, 제3 전자 장치(1430)는 도 4 내지 도 13에 기재된 제3 전자 장치일 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(1410)는 장치 측정 제어 모듈(device measurement control)(1411) 및 UWB 통신 모듈(1413)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(1420)는 장치 측정 제어 모듈(1421) 및 UWB 통신 모듈(1423)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(1410)는 UWB 통신 모듈(1413)을 통해 ranging request 패킷을 제2 전자 장치(1420)로 전송하고, UWB 통신 모듈(1413)을 통해 ranging response 패킷을 제2 전자 장치(1420)로부터 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제1 전자 장치(1410)는 ranging request 패킷 전송 시간 및 ranging response 패킷 수신 시간을 기반으로 장치 측정 제어 모듈(1411)을 통해 제2 전자 장치(1420)와의 거리를 측정할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(1420)는 UWB 통신 모듈(1423)을 통해 제1 전자 장치(1410)로부터 ranging request 패킷을 수신하고, UWB 통신 모듈(1423)을 통해 제1 전자 장치(1410)로 ranging response 패킷을 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제2 전자 장치(1420)는 ranging request 패킷 수신 시간 및 ranging response 패킷 전송 시간을 기반으로 장치 측정 제어 모듈(1421)을 통해 제1 전자 장치(1410)와의 거리를 측정할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(1430)는 장치 패킷 분석 모듈(device packet analyzer)(1431) 및 UWB 통신 모듈(1433)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(1430)는 UWB 통신 모듈(1433)을 통해 제1 전자 장치(1410)와 제2 전자 장치(1420) 간 주고 받는 ranging request 패킷/ranging response 패킷 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 제3 전자 장치(1430)는 장치 패킷 분석 모듈(1431)을 통해 ranging request 패킷/ranging response 패킷을 분석하고 제3 전자 장치(1430)의 상대적 위치를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 전자 장치(예를 들어, 도 4 내지 도 14의 제3 전자 장치)는 UWB 통신을 지원하는 통신 모듈, 및 상기 통신 모듈에 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 외부 전자 장치(예를 들어, 도 4 내지 도 14의 제1 전자 장치)가 제2 외부 전자 장치(예를 들어, 도 4 내지 도 14의 제2 전자 장치)로 전송하는 레인징 요청(ranging request) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제1 시간을 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제1 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답(ranging response) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제2 시간을 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 시간과 상기 제2 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이에 기반하여 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 함수를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 함수는 쌍곡선 형태로 구현될 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이는, 시스템 지연 시간(system delay) 및 전파 시간(propagation time)에 기반하여 결정될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이가 제1 값이면 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 제1 함수를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이가 제2 값이면 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 제2 함수를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 레인징 요청 메시지에 포함되는 출발지 주소 필드(source address field)를 기반으로 상기 제1 외부 전자 장치의 주소를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 레인징 응답 메시지에 포함되는 목적지 주소 필드(destination address field)를 기반으로 상기 제1 외부 전자 장치의 주소를 확인할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 통신 모듈을 통해 레인징 패킷을 수신하고,상기 레인징 패킷에 포함되는 제어 필드(control field)를 확인하고, 확인 결과에 따라 상기 레인징 패킷이 상기 레인징 요청 메시지 또는 상기 레인징 응답 메시지인지 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제3 외부 전자 장치가 상기 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제3 시간을 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제3 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제4 시간을 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 시간 내지 상기 제4 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 상기 위치 정보를 결정할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 레인징 요청 메시지는 패킷 ID 필드, 사용자 페이로드 필드, 및 거리 필드 중에서 적어도 하나를 포함하고, 상기 레인징 응답 메시지는 패킷 ID 필드, 사용자 페이로드 필드, 및 거리 필드 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 복수의 레인징 요청 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 복수의 레인징 요청 메시지는 어드레스 페어(address pair) 및 패킷 시퀀스 넘버(packet sequence number) 중에서 적어도 하나에 의해 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 복수의 레인징 응답 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따라, 상기 복수의 레인징 응답 메시지는 어드레스 페어(address pair) 및 패킷 시퀀스 넘버(packet sequence number) 중에서 적어도 하나에 의해 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 복수의 레인징 요청 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 복수의 레인징 요청 메시지 중에서 유효 기간이 지난 레인징 요청 메시지를 삭제할 수 있다.
다양한 실시예에 따라, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 복수의 레인징 응답 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 복수의 레인징 응답 메시지 중에서 유효 기간이 지난 레인징 응답 메시지를 삭제할 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 15의 전자 장치(1501)는 도 1 내지 도 14에 기재된 전자 장치(예: 제1 전자 장치 내지 제3 전자 장치) 중에서 어느 하나와 동일 또는 유사하거나 실질적으로 동일할 수 있다.
도 15를 참조하면, 네트워크 환경(1500)에서 전자 장치(1501)는 제 1 네트워크(1598)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1502)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1599)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1504) 또는 서버(1508)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)는 서버(1508)를 통하여 전자 장치(1504)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)는 프로세서(1520), 메모리(1530), 입력 모듈(1550), 음향 출력 모듈(1555), 디스플레이 모듈(1560), 오디오 모듈(1570), 센서 모듈(1576), 인터페이스(1577), 연결 단자(1578), 햅틱 모듈(1579), 카메라 모듈(1580), 전력 관리 모듈(1588), 배터리(1589), 통신 모듈(1590), 가입자 식별 모듈(1596), 또는 안테나 모듈(1597)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1578))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1576), 카메라 모듈(1580), 또는 안테나 모듈(1597))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1560))로 통합될 수 있다.
프로세서(1520)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1540))를 실행하여 프로세서(1520)에 연결된 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1520)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1576) 또는 통신 모듈(1590))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1532)에 저장하고, 휘발성 메모리(1532)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비 휘발성 메모리(1534)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1520)는 메인 프로세서(1521)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1523)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1501)가 메인 프로세서(1521) 및 보조 프로세서(1523)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1523)는 메인 프로세서(1521)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1523)는 메인 프로세서(1521)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1523)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1521)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1521)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1521)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1521)와 함께, 전자 장치(1501)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1560), 센서 모듈(1576), 또는 통신 모듈(1590))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(1523)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1580) 또는 통신 모듈(1590))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1523)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1501) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1508))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1530)는, 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1520) 또는 센서 모듈(1576))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1540)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1530)는, 휘발성 메모리(1532) 또는 비 휘발성 메모리(1534)를 포함할 수 있다.
프로그램(1540)은 메모리(1530)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1542), 미들웨어(1544) 또는 어플리케이션(1546)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1550)은, 전자 장치(1501)의 구성요소(예: 프로세서(1520))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1501)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1550)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1555)은 음향 신호를 전자 장치(1501)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1555)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1560)은 전자 장치(1501)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1560)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(1560)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1570)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1570)은, 입력 모듈(1550)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1555), 또는 전자 장치(1501)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1576)은 전자 장치(1501)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(1576)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1577)는 전자 장치(1501)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1577)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1578)는, 그를 통해서 전자 장치(1501)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(1578)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1579)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(1579)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1580)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1580)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1588)은 전자 장치(1501)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1588)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1589)는 전자 장치(1501)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(1589)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1590)은 전자 장치(1501)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1502), 전자 장치(1504), 또는 서버(1508)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1590)은 프로세서(1520)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1590)은 무선 통신 모듈(1592)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1594)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(1598)(예: 블루투스, 와이파이(Wi-Fi: wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1599)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1504)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1592)은 가입자 식별 모듈(1596)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1598) 또는 제 2 네트워크(1599)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1501)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1592)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1592)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1592)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1592)은 전자 장치(1501), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1504)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(1599))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(1592)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1597)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1597)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1597)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(1598) 또는 제 2 네트워크(1599)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1590)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1590)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1597)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 모듈(1597)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1599)에 연결된 서버(1508)를 통해서 전자 장치(1501)와 외부의 전자 장치(1504)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1502, 또는 1504) 각각은 전자 장치(1501)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1501)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1502, 1504, 또는 1508) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1501)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1501)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1501)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1501)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1501)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(1504)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1508)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(1504) 또는 서버(1508)는 제 2 네트워크(1599) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1501)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1501)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1536) 또는 외장 메모리(1538))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1540))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1501))의 프로세서(예: 프로세서(1520))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
210, 301, 410, 1410: 제1 전자 장치
220, 302, 420, 1420: 제2 전자 장치
430, 1430: 제3 전자 장치

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    메모리;
    UWB(ultra wide band) 통신을 지원하는 통신 모듈; 및
    상기 통신 모듈에 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 외부 전자 장치가 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청(ranging request) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고,
    상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제1 시간에 대응하는 정보를 상기 메모리에 저장하고,
    상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제1 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답(ranging response) 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고,
    상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제2 시간을 확인하고,
    상기 제1 시간과 상기 제2 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이에 기반하여 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 함수를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 함수는 쌍곡선 형태로 구현되는, 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이는, 시스템 지연 시간(system delay) 및 전파 시간(propagation time)에 기반하여 결정되는, 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이가 제1 값이면 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 제1 함수를 결정하고,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이가 제2 값이면 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 제2 함수를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 레인징 요청 메시지에 포함되는 출발지 주소 필드(source address field)를 기반으로 상기 제1 외부 전자 장치의 주소를 확인하고,
    상기 레인징 응답 메시지에 포함되는 목적지 주소 필드(destination address field)를 기반으로 상기 제1 외부 전자 장치의 주소를 확인하도록 설정되는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 통신 모듈을 통해 레인징 패킷을 수신하고,
    상기 레인징 패킷에 포함되는 제어 필드(control field)를 확인하고, 확인 결과에 따라 상기 레인징 패킷이 상기 레인징 요청 메시지 또는 상기 레인징 응답 메시지인지 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제3 외부 전자 장치가 상기 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제3 시간을 확인하고,
    상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제3 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제4 시간을 확인하고,
    상기 제1 시간 내지 상기 제4 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 상기 위치 정보를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레인징 요청 메시지는 패킷 ID 필드, 사용자 페이로드 필드, 및 거리 필드 중에서 적어도 하나를 포함하고,
    상기 레인징 응답 메시지는 패킷 ID 필드, 사용자 페이로드 필드, 및 거리 필드 중에서 적어도 하나를 포함하는, 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 복수의 레인징 요청 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고,
    상기 복수의 레인징 요청 메시지는 어드레스 페어(address pair) 및 패킷 시퀀스 넘버(packet sequence number) 중에서 적어도 하나에 의해 구분되는, 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 복수의 레인징 응답 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고,
    상기 복수의 레인징 응답 메시지는 어드레스 페어(address pair) 및 패킷 시퀀스 넘버(packet sequence number) 중에서 적어도 하나에 의해 구분되는, 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 복수의 레인징 요청 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고,
    상기 복수의 레인징 요청 메시지 중에서 유효 기간이 지난 레인징 요청 메시지를 삭제하는, 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 복수의 레인징 응답 메시지를 상기 통신 모듈을 통해 수신하고,
    상기 복수의 레인징 응답 메시지 중에서 유효 기간이 지난 레인징 응답 메시지를 삭제하는, 전자 장치.
  14. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    제1 외부 전자 장치가 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청(ranging request) 메시지를 수신하는 과정;
    상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제1 시간에 대응하는 정보를 저장하는 과정;
    상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제1 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답(ranging response) 메시지를 수신하는 과정;
    상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제2 시간을 확인하는 과정; 및
    상기 제1 시간과 상기 제2 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 위치 정보를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이에 기반하여 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 함수를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이는, 시스템 지연 시간(system delay) 및 전파 시간(propagation time)에 기반하여 결정되는 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이가 제1 값이면 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 제1 함수를 결정하는 과정; 및
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간의 차이가 제2 값이면 상기 전자 장치의 위치를 나타내는 제2 함수를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 레인징 요청 메시지에 포함되는 출발지 주소 필드(source address field)를 기반으로 상기 제1 외부 전자 장치의 주소를 확인하는 과정; 및
    상기 레인징 응답 메시지에 포함되는 목적지 주소 필드(destination address field)를 기반으로 상기 제1 외부 전자 장치의 주소를 확인하는 과정을 더 포함하는 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    레인징 패킷을 수신하는 과정; 및
    상기 레인징 패킷에 포함되는 제어 필드(control field)를 확인하고, 확인 결과에 따라 상기 레인징 패킷이 상기 레인징 요청 메시지 또는 상기 레인징 응답 메시지인지 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    제3 외부 전자 장치가 상기 제2 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 요청 메시지를 수신하고, 상기 레인징 요청 메시지를 수신한 제3 시간을 확인하는 과정;
    상기 레인징 요청 메시지에 응답하여 상기 제2 외부 전자 장치가 상기 제3 외부 전자 장치로 전송하는 레인징 응답 메시지를 수신하고, 상기 레인징 응답 메시지를 수신한 제4 시간을 확인하는 과정; 및
    상기 제1 시간 내지 상기 제4 시간에 기반하여 상기 전자 장치의 상기 위치 정보를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
KR1020220006519A 2022-01-17 2022-01-17 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법 KR20230110941A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220006519A KR20230110941A (ko) 2022-01-17 2022-01-17 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법
PCT/KR2023/000817 WO2023136711A1 (ko) 2022-01-17 2023-01-17 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220006519A KR20230110941A (ko) 2022-01-17 2022-01-17 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230110941A true KR20230110941A (ko) 2023-07-25

Family

ID=87279521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220006519A KR20230110941A (ko) 2022-01-17 2022-01-17 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230110941A (ko)
WO (1) WO2023136711A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638934B1 (ko) 2023-09-19 2024-02-20 박찬배 멀티 센서를 융합한 포지셔닝 기반 객체 인식 트래킹 시스템

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4012179B2 (ja) * 2004-08-03 2007-11-21 株式会社東芝 情報通信システム、情報通信方法、パケット転送装置、パケット転送プログラム、パケット転送方法、防御対象端末、防御対象プログラム及び防御対象方法
WO2019122080A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Ocado Innovation Limited Positioning device, communications system and method
KR20200140097A (ko) * 2019-06-05 2020-12-15 삼성전자주식회사 Uwb 통신에서 시간 스케줄링에 기반한 복수의 전자 장치들의 위치 측정 방법 및 장치
KR20210020616A (ko) * 2019-08-16 2021-02-24 삼성전자주식회사 위치를 연산하기 위한 방법 및 그 전자 장치
CN113687301A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种煤矿井下多支路口uwb联合定位方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102638934B1 (ko) 2023-09-19 2024-02-20 박찬배 멀티 센서를 융합한 포지셔닝 기반 객체 인식 트래킹 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023136711A1 (ko) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160118923A (ko) 전자 장치를 이용한 위치 측정 장치 및 방법
US20230400568A1 (en) Electronic device for transmitting data through uwb communication, and electronic device operating method
KR20200144759A (ko) 블루투스 통신 연결 방법 및 그 전자 장치
KR20230110941A (ko) 전자 장치 및 전자 장치에서 uwb 신호를 이용하여 위치를 판단하는 방법
EP4318039A1 (en) Electronic device and method for performing ranging operation
KR20230047870A (ko) 무선 통신을 이용한 측위 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR20220144223A (ko) 스캔 듀티에 기반한 백 오프 처리 방법 및 장치
KR20240048414A (ko) 초광대역 통신 신호를 이용하여 위치를 추정하기 위한 방법 및 장치
KR20240048410A (ko) Uwb 신호를 이용하여 위치를 추정하기 위한 방법 및 장치
US20230164622A1 (en) Electronic device and method for performing communication using same
US20230292138A1 (en) Method for setting communication scheme, and electronic device using same
EP4287745A1 (en) Multi-connection method and device based on target wake time
US20210329697A1 (en) Method for transmitting and receiving data and electronic device supporting the same
US20230132299A1 (en) Electronic device for providing location-based service and operating method thereof
US20230017108A1 (en) Electronic device for performing medium synchronization of a link and method for the same
KR20240041617A (ko) 본 개시는 초광대역 통신 신호를 이용하여 포즈를 분류하기 위한 방법 및 장치
US20230164736A1 (en) Electronic device for localization and method of operating the same
US20230032364A1 (en) Method for operating ultra wideband signal and electronic device
US20240048613A1 (en) Electronic device and method of forming wi-fi peer to peer (p2p) group
US20230112678A1 (en) Electronic device for wireless lan communication with multiple external electronic devices and operation method thereof
KR20240072163A (ko) 초광대역 통신을 이용한 비-초광대역 장치의 제어를 위한 방법 및 장치
US20230020096A1 (en) Electronic device and method for transmitting and receiving data with reception error
US20230410633A1 (en) Electronic device and loss reporting method therefor
US20240056773A1 (en) Locating method using advertisement and electronic device therefor
US20230113030A1 (en) Method for performing wireless communication and electronic device supporting the same