WO2012165759A2 - 무선 개인 영역 통신망의 스케줄링 방법 및 그 장치 - Google Patents

무선 개인 영역 통신망의 스케줄링 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2012165759A2
WO2012165759A2 PCT/KR2012/002569 KR2012002569W WO2012165759A2 WO 2012165759 A2 WO2012165759 A2 WO 2012165759A2 KR 2012002569 W KR2012002569 W KR 2012002569W WO 2012165759 A2 WO2012165759 A2 WO 2012165759A2
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WO
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coordinator
gts
transmission band
frequency channel
transmission
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김서욱
김봉회
임재원
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present specification relates to a scheduling method and apparatus therefor in a wireless personal area network (WPAN), and more particularly, to a scheduling method and apparatus using a guaranteed time slot (GTS).
  • WPAN wireless personal area network
  • GTS guaranteed time slot
  • Personal portable devices can establish low-rate wireless personal area networks (LR-WPANs) to perform communications.
  • LR-WPANs low-rate wireless personal area networks
  • An example of the LR-WPAN is a network conforming to the IEEE 802.15.4 standard.
  • the IEEE 802.15.4 standard provides 20 Kbps and 40 Kbps transmission rates using binary phase-shift keying (BPSK) in the 868/915 MHz band, and offset quadrature phase-shift keying (O-QPSK) in the 2.45 GHz band. It provides a transmission rate of 250 Kbps.
  • BPSK binary phase-shift keying
  • OF-QPSK offset quadrature phase-shift keying
  • the IEEE 802.15.4b standard uses O-QPSK in the 868/915 MHz band to provide 250 Kbps transmission rates.
  • WPAN can also operate on many channels in various frequency bands.
  • IEEE 802.15.4 standard has a limitation in supporting it.
  • a transmission band for contention free operation cannot be allocated when the operating channel is changed.
  • an object of the present specification to propose a method of allocating a continuous transmission band even when the operating channel of the device is changed.
  • another object of the present specification is to propose a method for guaranteeing a constant QoS through consecutive GTS allocation.
  • the transmission band for the non-competitive data transmission and reception may be a guaranteed time slot (GTS).
  • GTS guaranteed time slot
  • the transmission band request message may be a GTS request command.
  • the GTS request command may include an indicator indicating that the second coordinator requests a GTS.
  • the indicator may be included in a GTS network field.
  • the GTS request command may further include a channel number of the other frequency channel and an identifier of the second coordinator.
  • the transmission band allocation information may be received in a beacon frame.
  • the transmission band allocation information may be received through a GTS descriptor in the beacon frame.
  • the WPAN system may be a medical body area network (MBAN) system.
  • MBAN medical body area network
  • a method in which a coordinator operating in a first frequency channel of a wireless personal area network (WPAN) system allocates a transmission band to a device.
  • the method comprising receiving uncompetitive transmission band request information for the device from another coordinator in communication with the device over a second frequency channel, wherein the second frequency channel is a different frequency channel than the first frequency channel; Allocating a non-competitive transmission band based on the received non-competitive transmission band request information; And transmitting transmission band allocation information for the device through a first frequency channel.
  • WPAN wireless personal area network
  • the information requesting the non-competitive transmission band may include one or more of an address of the device, an address of the other coordinator, and time information for the device to change a frequency channel.
  • a terminal of a wireless personal area network (WPAN) system includes a transceiver for communicating with the coordinator; A control unit for controlling the transmission and reception unit, wherein the control unit
  • Control the transceiver to transmit a transmission band request message for non-competitive data transmission and reception with a second coordinator to a first coordinator, wherein the second coordinator is a coordinator operating on a different frequency channel than the first coordinator,
  • the transceiver may be controlled to transmit / receive data with the second coordinator according to the transmission band allocation information.
  • the transmission band for the non-competitive data transmission and reception may be a guaranteed time slot (GTS).
  • GTS guaranteed time slot
  • a device participating in the WPAN may be continuously allocated a transmission band even if the operating channel is changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a protocol stack structure of the IEEE 802.15.4 standard corresponding to an example of an LR-WPAN system.
  • 3A to 3C illustrate a structure of a super frame of an IEEE 802.15.4 system corresponding to an example of an LR-WPAN system.
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of a GTS management procedure in an LR-WPAN system that can be adopted in the embodiments disclosed herein.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a GTS request command frame used in the IEEE 802.15.4 standard corresponding to one example of an LR-WPAN.
  • FIG. 6 is a structural diagram of a beacon frame used in the IEEE 802.15.4 standard corresponding to an example of LR-WPAN.
  • FIG 7 illustrates an example of channel allocation in an IEEE 802.15.4 system.
  • FIG. 8 illustrates an example of transmitting and receiving data in a WPAN system according to an embodiment disclosed herein.
  • FIGS 9A and 9B are structural diagrams of a GTS request command frame according to an embodiment disclosed herein.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a device and a coordinator of an LR-WPAN system according to embodiments of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • 1 is an exemplary diagram of a network topology according to the IEEE 802.15.4 standard.
  • FIG. 1A is an example of a star topology
  • FIG. 1B is an example of a peer-to-peer topology.
  • the FFD is a device capable of performing all functions
  • the FFD may perform communication with the FFD or RFD, and perform functions such as network initialization, node management, and node information storage.
  • the FFD that operates other devices among the FFDs to form a network is called a PAN coordinator device (hereinafter, referred to as a coordinator). Therefore, the above-described network topology may be configured by the FFD serving as the coordinator.
  • the RFD performs less functions than the function that the FFD can perform.
  • the counterpart device to which the RFD can communicate is limited to FFD. Therefore, the RFD may not serve as a coordinator. Therefore, the RFD can have a small stack structure and save computational / memory resources by dedicating network function to the FFD.
  • the RFD finds a coordinator and transmits data, the RFD can be immediately disconnected and enter a sleep mode, so the power consumption is very low and can be operated for a long time even with battery power.
  • the devices may be a start point or an end point of communication
  • the coordinator may be a start point, an end point, or a router.
  • FIG. 2 is a structural diagram of a protocol stack of the IEEE 802.15.4 standard corresponding to an example of an LR-WPAN system.
  • the protocol stack is composed of a PHY layer (Physical Layer), a MAC layer (Medium Access Control Layer), the upper layer (Upper Layer).
  • PHY layer Physical Layer
  • MAC layer Medium Access Control Layer
  • Upper Layer the upper layer
  • the PHY layer includes an RF transceiver and an associated control mechanism.
  • the PHY layer may provide a PHY data service for transmitting and receiving PHY Protocol Data Units (PDUs) through a physical channel and a PHY management service for managing the PHY layer.
  • PDUs PHY Protocol Data Units
  • the MAC layer provides access to the physical channel for data transmission.
  • the MAC layer may provide a MAC data service for transmitting and receiving MAC Protocol Data Units (PDUs) and a MAC management service for managing the MAC layer through the physical layer.
  • PDUs MAC Protocol Data Units
  • the MAC layer may perform functions such as beacon management, channel access, GTS management, frame confirmation, and security functions.
  • the upper layer is composed of a network layer and an application layer.
  • the network layer provides functions such as network configuration, processing, message routing, and the like.
  • the application layer provides the functionality that the device targets.
  • the IEEE 802.15.4 device 100 may function as a reduced function device (RFD), a full function device (FFD), or a coordinator according to a type of a mounted program, that is, a type of a program processing data of an application layer. have.
  • FIG. 3 shows a structure of a super frame of an IEEE 802.15.4 system corresponding to an example of an LR-WPAN system.
  • the super frame structure used in the LR-WPAN system may be determined by the coordinator.
  • the coordinator transmits a super frame configured to place the beacon frame in the first slot.
  • the coordinator does not perform beacon transmission when it does not want to use the super frame structure.
  • devices to transmit data wait for a beacon frame transmitted by the coordinator, and when the beacon frame is received, the devices perform synchronization to the super frame structure.
  • the beacon frame is used to synchronize devices participating in the PAN established by the coordinator, identify the PAN, and indicate the structure of the super frame.
  • 3B illustrates a structure of a super frame including an active period and an inactive period.
  • the super frame in the LR-WPAN system is configured to include an active period 21 and an inactive period 25 between beacon frames 10a to 10b and the like. Can be.
  • the active section 21 is a section in which data transmission and reception are performed between the devices, and the active section 21 includes time slots for frames used for data transmission and reception.
  • the inactive section 25 refers to a section in which data transmission and reception between the devices is not performed.
  • the coordinator may enter a low power mode.
  • the ratio of the active period 21 and the inactive period 25 may be referred to as a duty cycle, where the value of the duty cycle is a requirement for low power operation of the LR-WPAN system and the same physical transport channel. It can be adjusted in consideration of the requirements for coexistence between communication methods.
  • the active period 21 used for data transmission and reception may include a contention access period (CAP) 211 and a contention free period (hereinafter referred to as CFP) 212. It can be configured to include.
  • CAP contention access period
  • CFP contention free period
  • the CAP 211 is composed of time slots for competitively transmitting data frames by devices participating in the WPAN. Therefore, a device that intends to communicate using time slots belonging to the CAP 211 between the two beacon frames 10a and 10b is in a competition relationship with another device using a CSMA-CA scheme.
  • the CFP 212 is composed of Guaranteed Time Slots (GTSs), which are time slots allocated for a specific device to transmit a data frame.
  • GTSs Guaranteed Time Slots
  • the GTS may be used for a low-latency application in the device or for an application requiring a specific transmission bandwidth.
  • the CFP 212 is located after the CAP 211 in the super frame and may be configured to include up to seven GTSs. Can be. In addition, the CFP 212 may be configured to allocate a plurality of GTS for one device.
  • the coordinator determines which device each GTS in the CFP 212 is assigned to.
  • the GTS allocation information of the CFP 212 determined by the coordinator may be included in the beacon frame 10a which is the first slot of the super frame and transmitted.
  • the device 100 which intends to perform uncompetitive data transmission / reception with respect to other devices participating in the PAN, requests the GTS allocation from the coordinator 200 of the PAN (S10). To this end, the device 100 may transmit a GTS request command to the coordinator 200 of the PAN.
  • the device 100 may determine values of the GTS length and the GTS direction indicating the number of slots to be allocated to the GTS for the device 100 in the super frame before requesting the GTS allocation.
  • the coordinator 200 determines GTS allocation information for the device 100 based on field values for the allocation request of the GTS. In addition, the coordinator 200 may determine the number of slots to which the GTS is allocated in consideration of a communication situation with devices participating in the PAN.
  • the coordinator 200 notifies the device 100 of the deassignment of the allocated GTS (S40).
  • FIG. 5 is a structural diagram of a GTS Request command frame used in the IEEE 802.15.4 standard corresponding to an example of LR-WPAN.
  • the GTS request command may be used for the device 100 to request the coordinator 200 to allocate a new GTS or unassign the allocated GTS.
  • the GTS request command frame 500 may be configured to include a MAC header (hereinafter referred to as MHR), a MAC payload, and a MAC footer (hereinafter referred to as MFR) as a MAC frame.
  • MHR MAC header
  • MFR MAC footer
  • the MHR includes a frame control field 510, a sequence number field 520, addressing fields 530, and an auxiliary security header field. 540 can be configured to include.
  • the MAC payload may be configured to include a command frame identifier 550 and a command payload 560.
  • the command frame identifier 550 indicates the type of command of the command frame 500.
  • the GTS Request command for the GTS allocation request may have a value of '0x09'.
  • the command payload 560 for the GTS Request command may be a value indicating a GTS characteristic value.
  • the GTS characteristic value 560 includes values indicating the characteristics of the GTS requested by the device 100 to the coordinator 200.
  • the GTS characteristic value 560 may be configured to include a GTS Length field 561, a GTS Direction field 562, and a Characteristic Type field 563. .
  • the GTS Length field 561 indicates the number of slots to be allocated as a GTS.
  • the device 100 may determine the GTS length field 561 by considering a transmission rate of data to be transmitted and received using a GTS.
  • the GST direction field 562 indicates whether the allocated GTS is for data transmission or data reception of the device 100.
  • the feature type field 563 indicates whether the GTS Request command is for GTS allocation or for GTS deallocation.
  • the MFR may be configured to include a frame check sequence (hereinafter referred to as FCS) 570.
  • FCS may be used to determine whether there is an error in data transmission for the MHR and the MAC payload portion.
  • the device 100 may request allocation of a GTS by transmitting the GTS Request command frame 500 to the coordinator 200.
  • the beacon frame 600 is a structural diagram of a beacon frame used in the IEEE 802.15.4 standard corresponding to an example of LR-WPAN.
  • the beacon frame 600 may be used to synchronize devices participating in the PAN established by the coordinator 200, such as the device 100, identify the PAN, and indicate the structure of the super frame.
  • the beacon frame 600 may also be configured to include an MHR 610, a MAC payload and an MFR 680 as MAC frames.
  • the MHR 610 of the beacon frame 600 may include a frame control field 611, a sequence number field 612, address fields 613, and the like. It may be configured to include an Auxiliary Security Header field 614.
  • the frame control field 611 is a frame type subfield indicating that the type of the MAC frame is a beacon frame and a source addressing mode which is information for identifying the coordinator 200 transmitting the beacon frame 600. ) May include a subfield.
  • the sequence number field 612 may include a current value of macBSN.
  • the address field 613 may include information about a source device and a source PAN.
  • the MAC payload of the beacon frame 600 includes a superframe specification field 620, a GTS specification field 630, and a GTS direction field. 640, a GTS List field 650, a Pending Address field 660, and a Beacon Payload field 670.
  • the GTS description field 630, the GTS direction field 640, and the GTS list field 650 may be referred to as GTS fields.
  • the GTS Directions field 640 may include a GTS Directions Mask subfield indicating the directions of GTSs in the subframe. That is, the GTS direction mask subfield may indicate whether each GTS included in the GTS list field is for data transmission or only for data reception.
  • the GTS list field 650 may include a GTS descriptor field indicating GTS allocation information.
  • the GTS list field 650 may include one or more GTS descriptor fields according to a value indicated by the GTS descriptor count subfield.
  • the GTS direction mask subfield may determine whether each GTS descriptor field is used for transmission or data reception.
  • the GTS Start Slot field 652 indicates information about a super frame slot where the GTS starts.
  • the GTS Length field 653 indicates the number of GTSs that are continuously activated in the super frame.
  • the coordinator 200 may inform the GTS allocated for the device 100 by transmitting the beacon frame 600 to the device 100. .
  • FIG 7 illustrates an example of channel allocation in an IEEE 802.15.4 system.
  • channels are arranged with a spacing of 5 MHz.
  • the Medical Body Area Network (MBAN) system is designed to provide a flexible platform for wireless networking of multiple sensors used in health care facilities such as hospitals to monitor patient physiology data.
  • the MBAN system operates in the 2360 MHz to 2400 MHz band based on IEEE 802.15.4, and the maximum emission bandwidth is limited to 5 MHz.
  • the wireless recognition technology is a communication technology in which a network or a wireless communication device actively detects and determines a surrounding communication environment to adaptively change transmission / reception characteristics such as frequency band, transmission power, and encoding scheme for optimal communication. Means. At this time, if the wireless recognition device detects the use of another licensed user (licensed user, primary user) in the frequency band it intends to use, the priority is to operate in a manner that does not interfere with the communication of the users.
  • MBAN when operating in the 2360 ⁇ 2390 MHz band, in principle, MBAN devices operate indoors of registered health care facilities. That is, the use of 2360 ⁇ 2390 MHz must be controlled through cooperation with the other authorized user, and when the other authorized user uses the band, all operations in this band are initialized, and the new 2390 ⁇ 2400 MHz band is newly established. You must resume the operation using.
  • MBAN devices When the MBAN devices are moved outdoors, the operation should be stopped or the transmission band should be changed to the 2390 ⁇ 2400 MHz band used as the basic band. When operating at 2390 to 2400 MHz, MBAN devices can be used indoor and outdoor without restrictions.
  • FIG. 8 illustrates an example of transmitting and receiving data in a WPAN system according to an embodiment disclosed herein.
  • a device (or terminal) of the WPAN system when a device (or terminal) of the WPAN system needs to switch an operation channel, it requests a coordinator operating on a channel to be changed in advance to request a transmission band for non-competitive data transmission, and after the channel change Sends and receives data using the transmission band allocated to.
  • the Medical Body Area Network (MBAN) system is an example of a WPAN system in which such an operation channel may be changed.
  • the WPAN device transmits a transmission band request message for non-competitive data transmission and reception to a WPAN coordinator (hereinafter, referred to as a first coordinator) communicating through an arbitrary frequency channel (hereinafter, referred to as a first frequency channel) (S110).
  • a WPAN coordinator hereinafter, referred to as a first coordinator
  • the requested transmission band is not for data transmission and reception with the first coordinator, but for data transmission and reception with a WPAN coordinator (hereinafter, referred to as a second coordinator) to which the device transmits and receives data after channel change.
  • the transmission band for the non-competitive data transmission and reception may be a guaranteed time slot (GTS).
  • GTS guaranteed time slot
  • the device 100 transmits a transmission band request to the coordinator 200a of the WPAN (S111), and the first coordinator 200a receiving the request transmits the transmission band request. It may be configured to transmit (S112) an acknowledgment message (ACK) for the request to the device 100.
  • S112 an acknowledgment message
  • the transmission band request is configured to include information requesting that the device 100 allocate a transmission band in order to perform uncompetitive data transmission and reception.
  • the transmission band request may be a GTS request command.
  • the GTS request command is described in detail in FIG. 9.
  • the GTS request command may include an indicator indicating that the second coordinator requests a GTS.
  • the second coordinator 200b receiving the transmission band request information allocates a transmission band for the device 100 based on the received information, resource conditions, and the like. Thereafter, the second coordinator 200b transmits transmission band allocation information.
  • the transmission band allocation information may be included in the beacon frame and transmitted. If the transmission band is GTS, the transmission band allocation information may be included in the GTS descriptor field of the beacon frame and transmitted.
  • the device 100 performs channel switching (S130).
  • An example of the channel change is that the device of the MBAN system changes the operation channel from a channel in the 2360 to 2390 MHz band to a channel in the 2390 to 2400 MHz band.
  • the device 100 receives the transmission band allocation information transmitted by the second coordinator 200b (S140).
  • the device 100 receiving the transmission band allocation information transmits and receives data to and from the second coordinator 200b using the allocated transmission band (S150).
  • the GTS Request command may be used for the device 100 to request the second coordinator 200 to allocate a new GTS.
  • the GTS Request command frame 500 of FIG. 9A may be configured to include a MAC header (hereinafter referred to as MHR), a MAC payload, and a MAC footer (hereinafter referred to as MFR) as a MAC frame.
  • MHR MAC header
  • MFR MAC footer
  • Frame Control field 910 Sequence Number field 920, Addressing Fields 930, Auxiliary Security Header field 940, and Command Frame Identifier Frame Identifier) field 950 is as described with reference to FIG. 5.
  • GTS length field 961 the GTS direction field 962, and the characteristic type field 963 of the GTS characteristic field 960 are also described with reference to FIG. 5.
  • the GTS request command frame may further include a GTS network field 964 and a More information field 965 in the GTS characteristic field 960.
  • the GTS network field 964 serves as an indicator indicating that the device requests a GTS from a WPAN coordinator (second coordinator) to transmit and receive data after a channel change. For example, if the GTS network field 964 is 0, the GTS is requested to the current coordinator (first coordinator). If the GTS network field 964 is 1, the GTS is requested to the second coordinator. It is.
  • the additional information field 965 may include additional information about the second coordinator.
  • the additional information field 965 is set to 1 to add an additional information to the second coordinator. Allow more information to be sent. If the first coordinator knows information about the second coordinator, the additional information field 965 is set to 0 and no further information is transmitted.
  • a channel number field 966 indicates a channel used for transmission and reception with the second coordinator
  • a PAN ID field 967 is an identifier of the second coordinator.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a device and a coordinator of an LR-WPAN system according to embodiments of the present invention.
  • the device 100 participating in the WPAN includes a storage 111, a controller 113, and a transceiver 115, and the coordinator 200 constituting the WPAN includes a storage. 211, a control unit 213, and a transceiver 215.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 명세서에 개시된 WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템에서 디바이스가 데이터를 전송하는 방법은, 제 1 코디네이터로 제 2 코디네이터와의 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역 요청 메시지를 전송하는 단계와, 상기 제 2 코디네이터는 상기 제 1 코디네이터와 다른 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터이고; 동작 채널을 상기 다른 주파수 채널로 변경(switching)하는 단계와; 상기 변경한 다른 주파수 채널을 통하여 상기 제 2 코디네이터로부터 상기 전송 대역 요청 메시지에 대응되는 전송 대역 할당 정보를 수신하는 단계와; 상기 전송 대역 할당 정보에 따라 상기 제 2 코디네이터와 데이터를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 개인 영역 통신망의 스케줄링 방법 및 그 장치
본 명세서는 무선 개인 영역 통신망(Wireless Personal Area Network; 이하 WPAN)에서의 스케줄링 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 GTS(Guaranteed Time Slot)를 이용한 스케줄링 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
개인 휴대기기들은 저속도 무선 PAN(low-rate wireless personal area networks; 이하 LR-WPAN)을 구축하여 통신을 수행할 수 있다.
상기 LR-WPAN의 예로서 IEEE 802.15.4 표준을 따르는 네트워크가 있다. IEEE 802.15.4 표준은 868/915MHz 대역에서는 BPSK(binary phase-shift keying)를 사용하여 20Kbps와 40Kbps의 전송속도를 제공하고, 2.45GHz 대역에서는 O-QPSK(offset quadrature phase-shift keying)를 사용하여 250Kbps의 전송속도를 제공한다. IEEE 802.15.4b 표준에서는 868/915MHz 대역에서도 O-QPSK를 사용하여 250Kbps의 전송속도를 제공한다.
주파수 자원이 점점 고갈되어 감에 따라 다양한 주파수에서 동적으로 움직이며 동작하는 무선 시스템의 필요성이 대두되고 있다. WPAN 역시 다양한 주파수 대역에서 많은 채널에서 동작할 수 있다. 그러나 현재 정의된 IEEE 802.15.4 표준에서는 이를 지원하는 데 제한이 있다. 특히 비경쟁적(contention free) 동작을 위한 전송 대역은 동작 채널이 변경될 경우 할당이 불가능하다.
따라서 디바이스의 동작 채널이 변경되어도 연속적인 전송 대역을 할당하는 방법을 제안하는 것이 본 명세서의 목적이다. 또한, 연속적인 GTS 할당을 통하여 일정한 QoS를 보장하는 방법을 제안하는 것이 본 명세서의 또 다른 목적이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템에서 디바이스가 데이터를 전송하는 방법이 개시된다. 상기 방법은, 제 1 코디네이터로 제 2 코디네이터와의 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역 요청 메시지를 전송하는 단계와, 상기 제 2 코디네이터는 상기 제 1 코디네이터와 다른 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터이고; 동작 채널을 상기 다른 주파수 채널로 변경(switching)하는 단계와; 상기 변경한 다른 주파수 채널을 통하여 상기 제 2 코디네이터로부터 상기 전송 대역 요청 메시지에 대응되는 전송 대역 할당 정보를 수신하는 단계와; 상기 전송 대역 할당 정보에 따라 상기 제 2 코디네이터와 데이터를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot) 일 수 있다.
상기 전송 대역 요청 메시지는 GTS 요청 명령(GTS request command)일 수 있다.
상기 GTS 요청 명령은 상기 제 2 코디네이터에게 GTS를 요청함을 나타내는 지시자(indicator)를 포함할 수 있다.
상기 지시자는 GTS 네트워크(GTS network) 필드에 포함될 수 있다.
상기 GTS 요청 명령은 상기 다른 주파수 채널의 채널 번호 및 상기 제 2 코디네이터의 식별자를 더 포함할 수 있다.
제 2 항에 있어서, 상기 전송 대역 할당 정보는 비콘 프레임에 포함되어 수신될 수 있다.
상기 전송 대역 할당 정보는 상기 비콘 프레임 내의 GTS 기술자(GTS descriptor)를 통해서 수신될 수 있다.
상기 WPAN 시스템은 MBAN(Medical Body Area Network) 시스템일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템의 제 1 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터가 디바이스에게 전송 대역을 할당하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 제 2 주파수 채널을 통하여 디바이스와 통신하는 다른 코디네이터로부터 상기 디바이스를 위한 비경쟁적 전송 대역 요청 정보를 수신하는 단계와, 상기 제 2 주파수 채널은 상기 제 1 주파수 채널과 서로 다른 주파수 채널이고; 상기 수신한 비경쟁적 전송 대역 요청 정보에 기반하여 비경쟁적 전송 대역을 할당하는 단계와; 제 1 주파수 채널을 통하여 상기 디바이스를 위한 전송 대역 할당 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot)일 수 있다.
상기 비경쟁적 전송 대역을 요청하는 정보는, 상기 디바이스의 어드레스(address), 상기 다른 코디네이터의 어드레스 및 상기 디바이스가 주파수 채널을 변경할 시간 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템의 단말이 개시된다. 상기 단말은 코디네이터와 통신을 수행하는 송수신부와; 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는
제 1 코디네이터로 제 2 코디네이터와의 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역 요청 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 제 2 코디네이터는 상기 제 1 코디네이터와 다른 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터이고,
동작 채널을 상기 다른 주파수 채널로 변경(switching)하도록 제어하고,
상기 변경한 다른 주파수 채널을 통하여 상기 제 2 코디네이터로부터 상기 전송 대역 요청 메시지에 대응되는 전송 대역 할당 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
상기 전송 대역 할당 정보에 따라 상기 제 2 코디네이터와 데이터를 송수신하 하도록 상기 송수신부를 제어할 수 있다.
상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot)일 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법에 의하면, WPAN에 참여하는 디바이스는 동작 채널이 변경되는 경우에도 연속적으로 전송 대역을 할당받을 수 있다.
도 1은 IEEE 802.15.4 표준에 따른 네트워크 토폴로지의 예시도이다.
도 2는 LR-WPAN 시스템의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준의 프로토콜 스택 구조도이다.
도 3a 내지 3c는 LR-WPAN 시스템의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 시스템의 수퍼 프레임의 구조를 도시한다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에 채택 가능한 LR-WPAN 시스템에서의 GTS 관리 절차에 대한 개략적인 흐름도이다.
도 5는 LR-WPAN의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준에서 사용되는 GTS 요청 명령 프레임의 구조도이다.
도 6은 LR-WPAN의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준에서 사용되는 비콘 프레임의 구조도이다.
도 7은 IEEE 802.15.4 시스템에서 채널 배치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시 예에 따른 WPAN 시스템에서 데이터를 송수신하는 예를 도시한다.
도 9a 및 9b는 본 명세서에 개시된 실시 예에 따른 GTS 요청 명령 프레임의 구조도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 LR-WPAN 시스템의 디바이스 및 코디네이터의 구성 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다.
본 명세서에 개시된 실시 예들은 저속도 무선 PAN(Low-Rate wireless personal area network) 시스템인 IEEE 802.15.4에 따른 시스템을 위한 표준 문서들에 의하여 뒷받침될 수 있으며, 또는 그 밖의 무선 접속을 위한 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나를 위하여 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 명확성을 위하여 IEEE 802.15.4 표준을 중심으로 본 명세서의 실시 예들이 설명되나, 본 명세서에 개시되는 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 IEEE 802.15.4 표준에 따른 네트워크 토폴로지(Network Topology)의 예시도이다.
IEEE 802.15.4 표준에 따른 네트워크에는 전체 기능 디바이스(Full Function Device; 이하 FFD)와 축소 기능 디바이스(Reduced Function Device; 이하 RFD) 두 가지 형태의 디바이스가 참여할 수 있다. 따라서, IEEE 802.15.4 표준에 따른 네트워크의 토폴로지는 네트워크에 참여하는 디바이스들의 기능에 따라 결정될 수 있다. 도 1의 (a)는 스타형 토폴로지(star topology)의 예시이고, 도 1의 (b)는 피어-투-피어 토폴로지(peer-to-peer topology)의 예시이다.
상기 FFD는 전체 기능을 수행할 수 있는 디바이스이므로, 예를 들어, FFD 또는 RFD와 통신을 수행할 수 있고, 네트워크 초기화, 노드 관리, 노드 정보 저장 등의 기능을 수행할 수 있다. 특히, 상기 FFD 중에서 다른 디바이스들이 네트워크를 구성할 수 있도록 동작하는 FFD를 PAN 코디네이터 디바이스(Personal Area Network coordinator; 이하 코디네이터)라 한다. 따라서, 상기 코디네이터 역할을 수행하는 FFD에 의하여 전술된 네트워크 토폴로지가 구성될 수 있다.
다만, 상기 RFD는 상기 FFD가 수행할 수 있는 기능보다 적은 기능을 수행한다. 특히, 상기 RFD가 통신을 수행할 수 있는 상대 디바이스는 FFD로 제한된다. 따라서, 상기 RFD는 코디네이터 역할을 수행할 수 없다. 따라서, 상기 RFD는 네트워크 기능을 FFD에 전담시킴으로써, 작은 크기의 스택 구조를 가질 수 있고, 연산/메모리 자원을 절약할 수 있다. 특히, RFD는 코디네이터를 찾아 데이터를 전송한 후 접속을 바로 끊고 절약(휴지; Sleep) 모드로 진입할 수 있으므로 전력 소모량이 매우 적으며 배터리 전원으로도 장시간 동작될 수 있다.
도 1을 참조하면, "F"라고 표시된 디바이스(device)는 FFD를 나타내고, "R"로 표시된 디바이스는 RFD를 나타내며, "P"로 표시된 디바이스는 코디네이터 역할을 수행하는 FFD를 나타낸다.
도 1의 (a)에 도시된 상기 스타형 토폴로지에서는 디바이스와 코디네이터 사이에서의 통신만이 이루어진다. 이 때, 디바이스들은 통신의 시작점 또는 종단점인 반면, 코디네이터는 시작점, 종단점 또는 라우터(router)가 될 수 있다.
도 1의 (b)에 도시된 상기 피어 투 피어 형 토폴로지에서는 각 디바이스는 네트워크 내의 어떤 다른 디바이스와도 통신할 수 있다. 따라서, 메시(mesh) 네트워크와 같이 더 복잡한 형태의 네트워크를 구성할 수 있다.
상기 스타형 네트워크는 배터리 수명이 장시간 유지되도록 디바이스들을 운용할 수 있고, 피어 투 피어(Peer to Peer)형 네트워크는 하나 이상의 데이터 전달 경로를 구성할 수 있으므로 높은 데이터 신뢰성과 접속 인식률을 가진다.
도 2는 LR-WPAN 시스템의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준의 프로토콜 스택(protocol stack) 구조도이다.
도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 프로토콜 스택은 PHY 계층(Physical Layer), MAC 계층(Medium Access Control Layer), 상위 계층(Upper Layer)으로 이루어진다.
상기 PHY 계층은 RF 송수신기 및 관련된 제어 메커니즘을 포함한다. 상기 PHY 계층은 물리 채널을 통하여 PHY PDU(Protocol Data Units)을 송수신하는 PHY 데이터 서비스(PHY data service)와 상기 PHY 계층을 관리하기 위한 PHY 관리 서비스(PHY management service)를 제공할 수 있다.
상기 MAC 계층은 데이터 전송을 위한 물리 채널에 대한 액세스(access)을 제공한다. 상기 MAC 계층은 상기 물리 계층을 통하여 MAC PDU(Protocol Data Units)들을 송수신하기 위한 MAC 데이터 서비스(MAC data service)와 상기 MAC 계층의 관리를 위한 MAC 관리 서비스(MAC management service)를 제공할 수 있다. 상기 MAC 계층은 비콘 관리, 채널 접속, GTS 관리, 프레임 확인, 보안 기능 등의 기능을 수행할 수 있다.
상기 상위 계층(Upper Layer)은 네트워크 계층(Network Layer)과 응용 계층(Application Layer)으로 구성된다. 상기 네트워크 계층은 네트워크의 구성(configuration), 처리, 메시지 라우팅(routing) 등의 기능을 제공한다. 상기 응용 계층은 디바이스가 목표하는 기능을 제공한다. 일 예로, IEEE 802.15.4 디바이스(100)는 탑재된 프로그램의 종류, 즉 응용 계층의 데이터를 처리하는 프로그램의 종류에 따라 RFD(Reduced Function Device), FFD(Full Function Device) 또는 코디네이터로 기능할 수 있다.
도 3은 LR-WPAN 시스템의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 시스템의 수퍼 프레임의 구조를 도시한다.
상기 LR-WPAN 시스템에서 사용되는 수퍼 프레임 구조는 코디네이터에 의하여 결정될 수 있다. 상기 코디네이터는 비콘 프레임이 첫 슬롯에 위치하도록 구성된 수퍼 프레임을 전송한다. 상기 코디네이터는 수퍼 프레임 구조를 이용하지 않으려는 경우에는 비콘 전송을 수행하지 아니한다.
한편, 데이터를 전송하고자 하는 디바이스들은 상기 코디네이터에 의하여 전송되는 비콘 프레임을 기다리고, 상기 비콘 프레임이 수신되면 상기 디바이스들은 수퍼 프레임 구조에 동기화를 수행한다. 상기 비콘 프레임은 상기 코디네이터에 의하여 수립되는 PAN에 참여하는 디바이스들을 동기화하고, 상기 PAN을 식별하고, 수퍼 프레임의 구조를 나타내기 위하여 사용된다.
이하, 도 3을 참조하여 디바이스들 사이의 데이터 송수신을 위하여 사용될 수 있는 수퍼 프레임의 구조에 대하여 설명된다.
상기 LR-WPAN 시스템 상의 디바이스들은 상기 수퍼 프레임을 이용하여 데이터를 송수신하기 위하여 경쟁적으로 미디어 액세스를 수행한다. 다만, 상기 WPAN에 참여하는 상기 코디네이터가 수퍼 프레임을 이용하여 특정 디바이스들에게 시간 슬롯을 할당하는 경우, 상기 시간 슬롯을 할당 받은 디바이스는 다른 디바이스들과 경쟁 없이 데이터를 송수신 할 수 있게 된다. 즉, 상기 코디네이터에 의하여 결정되는 수퍼 프레임의 구조에 따라 상기 WPAN에 참여하는 디바이스들이 경쟁적 또는 비경쟁적으로 데이터 송수신을 위한 미디어 액세스를 수행할 수 있다.
도 3a는 경쟁적 액세스 기간을 나타내는 수퍼 프레임의 구조를 도시한다. 도 3a를 참조하면, 상기 LR-WPAN 시스템에서의 수퍼 프레임은 상기 코디네이터가 송신하는 비콘 프레임들(10a 내지 10b 등) 사이에 데이터 송수신을 위한 복수의 시간 슬롯(20)(예를 들어, 16개)이 포함된 형태로 구성된다. 이와 같은 수퍼 프레임 구조가 이용되는 경우, 상기 WPAN에 참여한 디바이스들은 상기 수퍼 프레임 내의 시간 슬롯을 이용하여 CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식에 기초하여 데이터 프레임을 상기 코디네이터에게 전송할 수 있다.
도 3b는 활성 구간 및 비활성 구간을 포함하는 수퍼 프레임의 구조를 도시한다. 도 3b를 참조하면, 상기 LR-WPAN 시스템에서의 수퍼 프레임은 비콘 프레임들(10a 내지 10b 등) 사이에 활성 구간(active period)(21) 및 비활성 구간(inactive period)(25)을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 활성 구간(21)은 상기 디바이스들 간의 데이터 송수신이 수행되는 구간으로서, 상기 활성 구간(21)은 데이터 송수신을 위해 사용되는 프레임들을 위한 시간 슬롯들로 구성된다. 다만, 상기 비활성 구간(25)은 상기 디바이스들 간의 데이터 송수신이 수행되지 아니하는 구간을 말한다.
상기 비활성 구간(25) 동안 상기 코디네이터는 저전력 모드로 진입할 수 있다.
상기 활성 구간(21) 및 상기 비활성 구간(25)의 비율을 듀티 사이클(duty cycle)이라 칭할 수 있으며, 상기 듀티 사이클의 값은 상기 LR-WPAN 시스템의 저전력 동작을 위한 요구 사항 및 동일한 물리적 전송 채널을 사용하는 통신 방식간의 공존을 위한 요구 사항을 고려하여 조절 될 수 있다.
도 3c는 활성 구간의 구조를 도시한다. 도 3c를 참조하면, 데이터 송수신을 위해 사용되는 상기 활성 구간(21)은 경쟁적 액세스 구간(Contention Access Period; 이하 CAP)(211) 및 비경쟁적 액세스 구간(Contention Free Period; 이하 CFP)(212)을 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 CAP(211)는 상기 WPAN에 참여한 디바이스들이 경쟁적으로 데이터 프레임을 전송하기 위한 시간 슬롯들로 구성된다. 따라서, 상기 두 비콘 프레임들(10a 및 10b) 사이의 상기 CAP(211)에 속한 시간 슬롯들을 이용하여 통신을 수행하고자 하는 디바이스는 다른 디바이스와 CSMA-CA 방식을 이용한 경쟁 관계에 놓이게 된다.
상기 CFP(212)는 특정 디바이스가 데이터 프레임을 전송할 수 있도록 할당된 타임 슬롯인 GTS(Guaranteed Time Slot)들로 구성된다. 상기 GTS는 상기 디바이스 내의 응답 속도가 빠른(low-latency) 응용 프로그램 또는 특정 전송 대역폭(bandwidth)을 요구하는 응용 프로그램을 위해 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 LR-WPAN의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준에서는, 상기 CFP(212)는 상기 수퍼 프레임 내에서 상기 CAP(211) 이후에 위치하고, 최대 7 개의 GTS까지 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 CFP(212)는 하나의 디바이스를 위하여 복수의 GTS가 할당되도록 구성될 수도 있다.
상기 코디네이터는 상기 CFP(212) 내의 각 GTS가 어느 디바이스에게 할당되는지 결정한다. 상기 코디네이터에 의하여 결정된 상기 CFP(212)의 GTS 할당 정보는 상기 수퍼 프레임의 최초 슬롯인 비콘 프레임(10a)에 포함되어 전송될 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개시된 실시 예들에 채택 가능한 LR-WPAN 시스템에서의 GTS 관리 절차에 대한 개략적인 흐름도이다.
먼저, PAN에 참여하는 다른 디바이스들에 대하여 비경쟁적인 데이터 송수신을 수행하고자 하는 디바이스(100)는 상기 PAN의 코디네이터(200)에게 GTS 할당을 요청한다(S10). 이를 위하여 상기 디바이스(100)는 상기 PAN의 코디네이터(200)에게 GTS 요청 명령(GTS Request command)을 전송할 수 있다.
상기 디바이스(100)는 GTS 할당을 요청하기 전에, 수퍼 프레임 내에서 상기 디바이스(100)를 위한 GTS로 할당할 슬롯의 수를 나타내는 GTS 길이, GTS 방향의 값들을 결정할 수 있다.
다음, 상기 코디네이터(200)는 상기 GTS의 할당 요청을 기초로 상기 디바이스(100)를 위해 할당할 GTS를 결정하여, 상기 결정된 GTS 할당 정보를 상기 디바이스(100)에게 전송한다(S20). 상기 GTS 할당 정보는 도 6에 도시된 비콘 프레임에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 코디네이터(200)는 상기 GTS의 할당 요청을 위한 필드 값들을 기초로 상기 디바이스(100)를 위한 GTS 할당 정보를 결정한다. 또한, 상기 코디네이터(200)는 PAN에 참여하는 디바이스들과의 통신 상황을 고려하여 GTS가 할당될 슬롯의 수 등을 결정할 수 있다.
다음, 상기 결정된 GTS 할당 정보를 수신한 상기 디바이스(100)는 상기 GTS 할당 정보가 지시하는 타임 슬롯을 이용하여 상기 코디네이터(200)와 데이터를 송수신한다(S30).
다음, 상기 디바이스(100)의 요청에 의하여 또는 상기 코디네이터(200)의 결정으로 상기 코디네이터(200)는 상기 디바이스(100)에게 상기 할당된 GTS의 할당 해제를 알린다(S40).
도 5는 LR-WPAN의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준에서 사용되는 GTS 요청 명령(GTS Request command) 프레임의 구조도이다. 상기 GTS 요청 명령은 상기 디바이스(100)가 새로운 GTS의 할당 또는 할당된 GTS의 할당 해제를 상기 코디네이터(200)에게 요청하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 GTS 요청 명령 프레임(500)은 MAC 프레임으로서 MAC Header(이하 MHR), MAC 페이로드 및 MAC Footer(이하 MFR)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이하에서는, 도 5를 참조하여 상기 디바이스(100)가 새로운 GTS의 할당 요청을 위하여 구성하는 GTS Request 메시지의 구조를 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 MHR은 프레임 제어(Frame Control) 필드(510), 시퀀스 번호(Sequence Number) 필드(520), 주소 필드(Addressing Fields)(530) 및 보조 보안 헤더(Auxiliary Security Header) 필드(540)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 MHR을 구성하는 필드들 중, 상기 프레임 제어 필드(510)는 상기 명령 프레임(500)이 MAC 명령 프레임임을 나타내는 값을 포함하고, 상기 시퀀스 번호 필드(520)는 macDSN의 현재 값을 포함하고, 상기 주소 필드(530)는 수신 및/또는 발신 주소를 포함할 수 있다. 또한 상기 보조 보안 헤더 필드(540)는 상기 MAC 명령 프레임(500)의 보안 처리를 위해 필요한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 상기 MAC 페이로드는 커맨드 프레임 식별자(Command Frame Identifier)(550) 및 명령 페이로드(Command Payload)(560)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 MAC 페이로드를 구성하는 필드들 중, 상기 커맨드 프레임 식별자(550)는 상기 명령 프레임(500)의 명령의 종류를 지시한다. 예컨대, 상기 GTS 할당 요청을 위한 GTS Request 명령은 '0x09' 값을 가질 수 있다.
또한, 상기 MAC 페이로드를 구성하는 필드들 중, 상기 GTS Request 명령을 위한 상기 명령 페이로드(560)는 GTS 특성값(GTS Characteristics)을 나타내는 값일 수 있다. 상기 GTS 특성값(560)은 상기 디바이스(100)가 상기 코디네이터(200)에게 요청하는 GTS의 특성을 지시하는 값들을 포함한다.
이를 위하여, 상기 GTS 특성값(560)은 GTS 길이 필드(GTS Length)(561), GTS 방향 필드(GTS Direction)(562), 특성 형태 필드(Characteristics Type)(563)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 GTS 길이 필드(561)는 GTS로서 할당될 슬롯들의 수를 나타낸다. 상기 디바이스(100)는 GTS를 이용하여 송수신할 데이터의 전송 속도를 고려하여 상기 GTS 길이 필드(561)를 결정할 수 있다.
상기 GST 방향 필드(562)는 할당되는 GTS가 상기 디바이스(100)의 데이터 송신을 위한 것인지 또는 데이터 수신을 위한 것인지를 나타낸다.
상기 특성 형태 필드(563)는 상기 GTS Request 명령이 GTS 할당(allocation)을 위한 것인지 또는 GTS 할당 해제(deallocation)를 위한 것인지를 나타낸다.
또한, 도 5를 참조하면, 상기 MFR은 프레임 검사 시퀀스(Frame Check Sequence; 이하 FCS)(570)를 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 FCS는 상기 MHR 및 상기 MAC 페이로드 부분에 대하여 데이터 전송의 오류가 있는지 여부를 판단하기 위하여 사용될 수 있다.
이상 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이 상기 디바이스(100)는 상기 GTS Request 명령 프레임(500)을 상기 코디네이터(200)에게 전송함으로써 GTS의 할당을 요청할 수 있다.
도 6은 LR-WPAN의 일 예에 해당하는 IEEE 802.15.4 표준에서 사용되는 비콘 프레임의 구조도이다. 상기 비콘 프레임(600)은 상기 디바이스(100)와 같이 상기 코디네이터(200)에 의하여 수립되는 PAN에 참여하는 디바이스들을 동기화하고, 상기 PAN을 식별하고, 수퍼 프레임의 구조를 지시하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 비콘 프레임(600)도 MAC 프레임으로서 MHR(610), MAC 페이로드 및 MFR(680)을 포함하도록 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 비콘 프레임(600)의 MHR(610)는 프레임 제어(Frame Control) 필드(611), 시퀀스 번호(Sequence Number) 필드(612), 주소 필드(Addressing Fields)(613) 및 보조 보안 헤더(Auxiliary Security Header) 필드(614)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 프레임 제어 필드(611)는 상기 MAC 프레임의 종류가 비콘 프레임임을 지시하는 프레임 종류 서브필드 및 상기 비콘 프레임(600)을 전송하는 코디네이터(200)를 식별하기 위한 정보인 소스 주소 모드(Source Addressing Mode) 서브 필드 등이 포함될 수 있다. 상기 시퀀스 번호 필드(612)는 macBSN의 현재 값을 포함할 수 있다. 상기 주소 필드(613)는 소스 장치 및 소스 PAN에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 상기 비콘 프레임(600)의 MAC 페이로드는 수퍼 프레임 설명(Superframe specification) 필드(620), GTS 설명 필드(GTS specification field)(630), GTS 방향 필드(GTS Direction field)(640), GTS 리스트 필드(GTS List field)(650), 보류 주소 필드(Pending Address field)(660) 및 비콘 페이로드 필드(Beacon Payload)(670)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 수퍼 프레임 설명 필드(620)는 비콘 순서, 수퍼 프레임 순서, 마지막 CAP 슬롯, 배터리 수명 정보, PAN 코디네이터로부터 전송되는지 여부 등을 포함할 수 있다.
상기 GTS 설명 필드(630), 상기 GTS 방향 필드(640) 및 상기 GTS 리스트 필드(650)를 GTS 필드들로 부를 수 있다.
상기 GTS 설명 필드(630)는 GTS 기술자 카운트(GTS descriptor count) 서브 필드를 포함할 수 있다. 상기 GTS 기술자 카운트 서브필드는 상기 GTS 리스트 필드(650)에 포함될 GTS 기술자의 수를 나타낸다. 예를 들어, 상기 GTS 기술자 카운트 서브필드의 크기가 3 비트(bits)인 경우에 상기 GTS 리스트 필드(650)는 최대 7개의 GTS 기술자들을 포함할 수 있다.
상기 GTS 방향 필드(640)는 상기 서브 프레임 내의 GTS들의 방향을 나타내는 GTS 방향 마스크 (GTS Directions Mask) 서브 필드를 포함할 수 있다. 즉, 상기 GTS 방향 마스크 서브 필드는 상기 GTS 리스트 필드에 포함되는 각 GTS가 데이터 송신(transmit-only)을 위한 것인지 또는 데이터 수신(receive-only)을 위한 것인지를 나타낼 수 있다.
상기 GTS 리스트 필드(650)는 GTS 할당 정보를 나타내는 GTS 기술자(GTS descriptor) 필드를 포함할 수 있다. 상기 GTS 리스트 필드(650)는 상기 GTS 기술자 카운트 서브필드가 지시하는 값에 따라 하나 이상의 GTS 기술자 필드들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 GTS 방향 마스크 서브 필드에 의하여 상기 각 GTS 기술자 필드가 송신을 위하여 사용되는지 또는 데이터 수신을 위하여 사용되는지 결정될 수 있다.
상기 GTS 리스트 필드(650)에 포함되는 상기 각 GTS 기술자 필드는, 도 6에 도시된 바와 같이, 장치 간략 주소(Device Short Address) 필드(651), GTS 시작 슬롯 필드(GTS Starting Slot) (652), GTS 길이 필드(GTS Length)(653)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 장치 간략 주소 필드(651)는 상기 GTS 기술자에 의하여 GTS가 할당되는 디바이스의 주소를 나타낸다. 즉, 상기 GTS 기술자 필드와 연관된 GTS가 상기 디바이스(100)에게 할당되는 경우 상기 장치 간략 주소 필드(651)는 상기 디바이스(100)의 주소를 가진다.
상기 GTS 시작 슬롯 필드(652)는 GTS가 시작하는 수퍼 프레임 슬롯에 대한 정보를 나타낸다.
상기 GTS 길이 필드(653)는 수퍼 프레임 내에서 연속적으로 활성화되어 있는 GTS의 수를 나타낸다.
이상 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 코디네이터(200)는 상기 비콘 프레임(600)을 상기 디바이스(100)에게 전송함으로써, 상기 디바이스(100)를 위하여 할당한 GTS에 대한 정보를 알릴 수 있다.
도 7은 IEEE 802.15.4 시스템에서 채널 배치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면 알 수 있듯이, 2400 MHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.15.4 시스템에서는 5 MHz의 간격(spacing)을 두고 채널이 배치된다.
상기 IEEE 802.15.4 시스템에 기반한 시스템들은 상기의 채널 배치를 준용한다. 일 예로 MBAN(Medical Body Area Network) 시스템은 상기의 채널 배치를 준용한다.
상기 MBAN(Medical Body Area Network) 시스템은 병원과 같은 건강 관리 시설물에서, 환자의 생리 데이터를 모니터링하기 위해 사용되는 다수의 센서들의 무선 네트워킹을 위한 유연한 플랫폼을 제공하기 위해서 고안되었다.
상기 MBAN 시스템은 IEEE 802.15.4 기반으로 2360 MHz~2400 MHz 대역에서 동작하며, 최대 방출 대역폭(emission bandwidth)은 5 MHz로 제한되어 있다.
2360~2400 MHz는 이미 다른 무선 통신 시스템을 위해 할당되어 있는 주파수 대역으로 MBAN 시스템은 무선 인지(cognitive radio) 기술을 기반으로 동작한다. 상기 무선 인지 기술은 네트워크, 혹은 무선통신장치가 능동적으로 주변의 통신환경을 감지하고 판단하여 최적의 통신을 위한 주파수 대역, 전송 전력, 부호화 방식 등의 송/수신 특성을 적응적으로 변경하는 통신 기술을 의미한다. 이 때 상기 무선 인지 장치는 자신이 사용하고자 하는 주파수 대역에서 다른 허가 받은 사용자(licensed user, primary user)의 사용을 감지한 경우, 해당 사용자들의 통신을 방해하지 않는 방식으로 동작하는 것을 최우선으로 한다.
이를 위해 MBAN 에서는 2360 ~ 2390 MHz 대역에서 동작하는 경우, MBAN 장치들은 등록된 건강관리 시설물의 실내에서 동작함을 원칙으로 한다. 즉, 상기 다른 허가 받은 사용자와의 협력을 통해 2360 ~ 2390 MHz에 대한 사용을 제어하여야 하며, 상기 다른 허가 받은 사용자가 해당 대역을 사용시 이 대역에서의 모든 동작을 초기화 하고, 새롭게 2390 ~ 2400 MHz 대역을 사용하여 동작을 재개해야 한다.
MBAN 장치들이 실외로 이동하였을 경우에는 동작을 멈추거나, 기본 대역으로 사용되는 2390 ~ 2400 MHz 대역으로 전송 대역을 변경하여 전송하여야 한다. 2390 ~ 2400 MHz에서 동작하는 경우, MBAN 장치들은 실내 및 실외 제한 없이 사용할 수 있다.
도 8은 본 명세서에 개시된 실시 예에 따른 WPAN 시스템에서 데이터를 송수신하는 예를 도시한다.
본 실시 예에서 WPAN 시스템의 디바이스(또는 단말)은 동작 채널을 변경(switching)해야 하는 경우, 미리 변경될 채널에서 동작하는 코디네이터에게 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역을 요청하고, 채널 변경 후에 상기 디바이스에게 할당된 전송 대역을 사용하여 데이터를 송수신한다. MBAN(Medical Body Area Network) 시스템은 이러한 동작 채널이 변경이 발생할 수 있는 WPAN 시스템의 일 예이다.
이하에서 도 8를 참조하여 상기 과정을 설명한다.
WPAN 디바이스는 임의의 주파수 채널(이하, 제 1 주파수 채널)을 통하여 통신중인 WPAN 코디네이터(이하, 제 1 코디네이터)로 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역 요청 메시지를 전송한다(S110). 이때 상기 요청한 전송 대역은 제 1 코디네이터와의 데이터 송수신을 위한 것이 아니라, 상기 디바이스가 채널 변경 후에 데이터를 송수신할 WPAN 코디네이터(이하, 제 2 코디네이터)와의 데이터 송수신을 위한 것이다. 여기서 상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot)일 수 있다.
상기 전송 대역 요청 과정(S110)은, 상기 디바이스(100)가 상기 WPAN의 코디네이터(200a)에게 전송 대역 요청을 전송하고(S111), 상기 요청을 수신한 상기 제 1 코디네이터(200a)가 상기 전송 대역 요청에 대한 수신 확인 메시지(ACK)를 상기 디바이스(100)로 전송(S112)하도록 구성될 수 있다.
상기 전송 대역 요청은 상기 디바이스(100)가 비경쟁적인 데이터 송수신을 수행하기 위하여 전송 대역를 할당할 것을 요청하는 정보가 포함되도록 구성된다. 이때 상기 전송 대역 요청은 GTS 요청 명령(GTS Request command)일 수 있다. 상기 GTS 요청 명령은 도 9에서 상세히 설명된다. 상기 GTS 요청 명령은 상기 제 2 코디네이터에게 GTS를 요청함을 나타내는 지시자(indicator)를 포함할 수 있다.
상기 전송 대역 요청을 수신한 제 1 코디네이터(200a)는, 상기 전송 대역 요청이 자신에게 전송 대역을 요청하는 것이 아님을 확인한 후, 백본(backbone) 망을 통하여 상기 디바이스(100)가 전송 대역 할당을 원하는 코디네이터(200b)로 전송 대역 요청 정보를 전달한다(S120). 상기 전송 대역 요청 정보는 상기 디바이스(100)의 Long/short 어드레스(address), 상기 제 1 코디네이터(200a)의 long/short 어드레스(address), 상기 디바이스(100)의 채널 변경 시간 등이 포함될 수 있다.
상기 전송 대역 요청 정보를 수신한 제 2 코디네이터(200b)는 상기 수신한 정보, 자원 상황 등에 기반하여 상기 디바이스(100)를 위한 전송 대역을 할당한다. 이후 상기 제 2 코디네이터(200b)는 전송 대역 할당 정보를 전송한다. 이때 상기 전송 대역 할당 정보는 비콘 프레임에 포함되어 전송될 수 있다. 만약, 상기 전송 대역이 GTS인 경우, 상기 전송 대역 할당 정보는 비콘 프레임의 GTS 기술자(descriptor)필드에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 디바이스(100)는 채널 변경(channel switching)을 수행한다(S130). 상기 채널 변경의 일 예는 MBAN 시스템의 디바이스가 2360 ~ 2390 MHz 대역의 채널에서 2390 ~ 2400 MHz 대역의 채널로 동작 채널을 변경하는 것이다.
상기 채널 변경 후 상기 디바이스(100)는 상기 제 2 코디네이터(200b)가 전송한 전송 대역 할당 정보를 수신한다(S140).
상기 전송 대역 할당 정보를 수신한 상기 디바이스(100)는 할당된 전송 대역을 사용하여 상기 제 2 코디네이터(200b)와 데이터를 송수신한다(S150).
도 9는 본 명세서에 개시된 실시 예에 따른 GTS 요청 명령 프레임의 구조도이다.
상기 GTS Request 명령은 상기 디바이스(100)가 새로운 GTS의 할당을 제 2 코디네이터(200)에게 요청하기 위하여 사용될 수 있다.
도 9a의 GTS Request 명령 프레임(500)은 MAC 프레임으로서 MAC Header(이하 MHR), MAC 페이로드 및 MAC Footer(이하 MFR)를 포함하도록 구성될 수 있다.
프레임 제어(Frame Control) 필드(910), 시퀀스 번호(Sequence Number) 필드(920), 주소 필드(Addressing Fields)(930), 보조 보안 헤더(Auxiliary Security Header) 필드(940) 및 커맨드 프레임 식별자(Command Frame Identifier) 필드(950)는 도 5에서 설명한 바와 같다.
또한, 상기 GTS 특성 필드(960) 중 GTS 길이 필드(GTS Length)(961), GTS 방향(GTS Direction) 필드(962), 특성 형태 필드(Characteristics Type)(963)역시 도 5에서 설명한 바와 같다.
본 명세서에 개시된 실시 예에 따른 GTS 요청 명령 프레임은 상기 GTS 특성 필드(960) 내에 GTS 네트워크(network) 필드(964) 및 추가 정보(More information) 필드(965)를 더 포함할 수 있다. 상기 GTS 네트워크 필드(964)는 디바이스가 채널 변경 후에 데이터를 송수신할 WPAN 코디네이터(제 2 코디네이터)에게 GTS를 요청함을 나타내는 지시자(indicator)로 기능한다. 예를 들어, 상기 GTS 네트워크 필드(964)가 0인 경우에는 현재 코디네이터(제 1 코디네이터)에게 GTS를 요청하는 것이며, 상기 GTS 네트워크 필드(964)가 1인 경우에는 상기 제 2 코디네이터에게 GTS를 요청하는 것이다.
상기 추가 정보 필드(965)는 상기 제 2 코디네이터에 대한 추가 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, (상기 GTS 네트워크 필드(964)가 1인 경우에) 상기 제 1 코디네이터가 제 2 코디네이터에 대한 정보를 알지 못하면 상기 추가 정보 필드(965)를 1로 설정하여 제 2 코디네이터에 대한 추가적인 정보가 더 전송되도록 한다. 만약 상기 제 1 코디네이터가 제 2 코디네이터에 대한 정보를 알고 있다면, 상기 추가 정보 필드(965)를 0으로 설정하고 더 이상의 추가적인 정보는 전송하지 않는다.
도 9b는 상기 추가 정보 필드(965)가 1인 경우에 상기 GTS 특성 필드(960) 에 더 포함되는 필드의 일 예이다. 이 때 채널 번호(channel number) 필드(966)는 상기 제 2 코디네이터와의 송수신에 사용되는 채널을 나타내고, PAN 식별자(PAN ID) 필드(967)는 상기 제 2 코디네이터의 식별자이다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 LR-WPAN 시스템의 디바이스 및 코디네이터의 구성 블록도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 WPAN에 참여하는 디바이스(100)는 저장부(111), 제어부(113) 및 송수신부(115)를 포함하도록 구성되고, 상기 WPAN을 구성하는 코디네이터(200)는 저장부(211), 제어부(213) 및 송수신부(215)를 포함하도록 구성된다.
상기 저장부(111, 211)는 도 8 내지 도 9에 도시된 방법을 각각 저장하고, 상기 제어부(113, 213)는 상기 저장부(111, 211)에 저장된 상기 방법들을 실행함으로써 상기 저장부(111, 211) 및 상기 송수신부(115, 215)를 제어한다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템에서 디바이스가 데이터를 전송하는 방법으로서,
    제 1 코디네이터로 제 2 코디네이터와의 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역 요청 메시지를 전송하는 단계와,
    상기 제 2 코디네이터는 상기 제 1 코디네이터와 다른 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터이고;
    동작 채널을 상기 다른 주파수 채널로 변경(switching)하는 단계;
    상기 변경한 다른 주파수 채널을 통하여 상기 제 2 코디네이터로부터 상기 전송 대역 요청 메시지에 대응되는 전송 대역 할당 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 전송 대역 할당 정보에 따라 상기 제 2 코디네이터와 데이터를 송수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전송 대역 요청 메시지는 GTS 요청 명령(GTS request command)인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 GTS 요청 명령은 상기 제 2 코디네이터에게 GTS를 요청함을 나타내는 지시자(indicator)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지시자는 GTS 네트워크(GTS network) 필드에 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 GTS 요청 명령은 상기 다른 주파수 채널의 채널 번호 및 상기 제 2 코디네이터의 식별자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 전송 대역 할당 정보는
    비콘 프레임에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전송 대역 할당 정보는
    상기 비콘 프레임 내의 GTS 기술자(GTS descriptor)를 통해서 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 WPAN 시스템은 MBAN(Medical Body Area Network) 시스템인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  10. WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템의 제 1 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터가 디바이스에게 전송 대역을 할당하는 방법으로서,
    제 2 주파수 채널을 통하여 디바이스와 통신하는 다른 코디네이터로부터 상기 디바이스를 위한 비경쟁적 전송 대역 요청 정보를 수신하는 단계와,
    상기 제 2 주파수 채널은 상기 제 1 주파수 채널과 서로 다른 주파수 채널이고;
    상기 수신한 비경쟁적 전송 대역 요청 정보에 기반하여 비경쟁적 전송 대역을 할당하는 단계; 및
    제 1 주파수 채널을 통하여 상기 디바이스를 위한 전송 대역 할당 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 대역 할당 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot)인 것을 특징으로 하는 전송 대역 할당 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 비경쟁적 전송 대역을 요청하는 정보는,
    상기 디바이스의 어드레스(address), 상기 다른 코디네이터의 어드레스 및 상기 디바이스가 주파수 채널을 변경할 시간 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 대역 할당 방법.
  13. WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템의 단말로서,
    코디네이터와 통신을 수행하는 송수신부; 및
    상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 제 1 코디네이터로 제 2 코디네이터와의 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역 요청 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 제 2 코디네이터는 상기 제 1 코디네이터와 다른 주파수 채널에서 동작하는 코디네이터이고,
    동작 채널을 상기 다른 주파수 채널로 변경(switching)하도록 제어하고,
    상기 변경한 다른 주파수 채널을 통하여 상기 제 2 코디네이터로부터 상기 전송 대역 요청 메시지에 대응되는 전송 대역 할당 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 전송 대역 할당 정보에 따라 상기 제 2 코디네이터와 데이터를 송수신하 하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 비경쟁적 데이터 송수신을 위한 전송 대역은 GTS(Guaranteed Time Slot)인 것을 특징으로 하는 단말.
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