WO2015030520A1 - 무선 통신시스템의 무선 기기 탐색 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신시스템의 무선 기기 탐색 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 무선 통신시스템에서 무선 기기(디바이스)들 사이의 보다 빠른 초기 연결 설정 및 데이터 송수신을 가능하도록 하는 장치 및 방법을 제안한다. 이러한 본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터 송신을 위한 어느 한 무선 기기는 주변 무선 기기들을 탐색하고 탐색된 무선 기기들의 위치를 맵(map) 형태의 정보로 디스플레이한다. 그러면 사용자는 이렇게 디스플레이된 맵 형태의 정보로부터 데이터가 송신될 무선 기기를 손쉽게 선택할 수 있고, 선택된 무선 기기로 원하는 데이터를 송신할 수 있게 된다.

Description

무선 통신시스템의 무선 기기 탐색 장치 및 방법
본 발명은 무선 통신시스템의 무선 기기를 통한 데이터 전송에 관한 것이다.
최근에 무선 통신기술들이 발전함에 따라 무선 기기를 통한 데이터의 송수신이 증가하고 있다. 예를 들어, 사용자들은 스마트폰과 같이 무선 접속 가능한 무선 기기를 통해 각종 데이터(예; 동영상, 음악, 사진, 문서 등의 멀티미디어 데이터)를 송신 및 수신한다. 무선 기기를 통해 송수신되는 데이터는 사업자로부터 제공되는 데이터 뿐만 아니라 다른 무선 기기로/로부터의 데이터도 포함한다. 무선 기기들 사이의 빠른 데이터 송수신을 위해서는 무선 기기들 사이의 빠른 초기 연결 설정이 필요하다.
따라서 본 발명의 실시예들은 무선 통신시스템에서 무선 기기들 사이의 초기 연결 설정 및 데이터 송수신을 보다 빠르고 간단하게 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 무선 통신시스템에서 무선 기기들 사이의 보다 빠른 초기 연결 설정 및 데이터 송수신을 위한 주변 무선 기기들을 탐색하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들은 무선 통신시스템에서 무선 기기들을 탐색하고 탐색 무선 기기들의 위치를 맵 형태로 디스플레이하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 어느 한 무선 기기를 위한 탐색 장치는: 적어도 하나의 주변 무선 기기의 위치를 탐색하는 탐색기; 및 상기 탐색기에 의해 탐색된 상기 주변 무선 기기의 위치 정보를 디스플레이 가능한 맵(map) 정보로 변환하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 어느 한 무선 기기를 위한 탐색 방법은: 적어도 하나의 주변 무선 기기의 위치를 탐색하는 과정; 및 상기 탐색기에 의해 탐색된 상기 주변 무선 기기의 위치 정보를 디스플레이 가능한 맵(map) 정보로 변환하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 사용자는 디스플레이된 맵 형태의 정보로부터 데이터가 송신될 무선 기기를 손쉽게 선택할 수 있고, 선택된 무선 기기로 원하는 데이터를 송신할 수 있게 된다.
본 발명 및 그의 효과에 대한 보다 완벽한 이해를 위해, 첨부되는 도면들을 참조하여 하기의 설명들이 이루어질 것이고, 여기서 동일한 참조 부호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 디바이스의 동작 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 동작 흐름을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 디바이스의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리를 탐색하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 방향을 탐색하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리 및 방향을 탐색하기 위한 송신 디바이스의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 방향을 탐색하기 위한 수신 디바이스의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리를 탐색하기 위한 송신 디바이스의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리를 탐색하기 위한 수신 디바이스의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 위치 탐색 동작시 디바이스들 사이에서 송수신된 프레임 포맷들의 예를 보여주는 도면들이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 위치 탐색 동작을 위하여 송수신 디바이스들 사이에서 송수신되는 프레임들의 예를 보여주는 도면이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 방향 탐색 동작시 수신 디바이스들 사이의 충돌 방지를 위한 프레임 송신의 예들을 보여주는 도면들이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따라 탐색된 수신 디바이스들의 위치 정보를 맵 정보로 변환한 예를 보여주는 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이되는 기본 맵의 예를 보여주는 도면이다.
도 23a 내지 도 24c는 본 발명의 실시예에 따른 기본 맵이 조절되어 디스플레이되는 예들을 보여주는 도면들이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 송신 디바이스에 의한 데이터 송신 동작시 디스플레이 화면의 예를 보여주는 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스에 의한 데이터 수신 동작시 디스플레이 화면의 예를 보여주는 도면이다.
본 특허 명세서에서 본 발명의 원리들을 설명하기 위해 사용되어지는 도 1 내지 도 26은 단지 예시를 위한 것인 바, 발명의 범위를 제한하는 어떠한 것으로도 해석되어져서는 아니된다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 원리들이 적절하게 배치된 임의의 무선 통신시스템에서도 구현되어질 수 있음을 이해할 것이다.
하기에서 설명될 본 발명의 실시예들은 무선 통신시스템에서 무선 기기(디바이스)들 사이의 보다 빠른 초기 연결 설정 및 데이터 송수신을 가능하도록 하는 장치 및 방법을 제안한다. 이러한 본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터 송신을 위한 어느 한 무선 기기는 주변 무선 기기들을 탐색하고 탐색된 무선 기기들의 위치를 맵(map) 형태의 정보로 디스플레이한다. 그러면 사용자는 이렇게 디스플레이된 맵 형태의 정보로부터 데이터가 송신될 무선 기기를 손쉽게 선택할 수 있고, 선택된 무선 기기로 원하는 데이터를 송신할 수 있게 된다.
일 예로, 무선 기기는 스마트폰(smart phone)과 같이 무선 접속 기능을 가지는 휴대용 전자 장치(portable electronic device)일 수 있다. 다른 예로, 무선 기기는 휴대용 단말기(portable terminal), 이동 전화(mobile phone), 이동 패드(mobile pad), 미디어 플레이어(media player), 태블릿 컴퓨터(tablet computer), 핸드헬드 컴퓨터(handheld computer), 무선 접속 가능한 카메라, 스마트 텔레비전(smart television) 또는 PDA(Personal Digital Assistant)중 하나일 수 있다. 또 다른 예로, 무선 기기는 상술한 장치들 중 둘 이상의 기능들을 결합한 장치일 수 있다.
일 실시예에서, 무선 통신시스템은 디바이스간직접통신(Device-to-Device, D2D) 네트워크가 될 수 있다. 다른 실시예에서, 무선 통신시스템은 무선 랜(Local Area Network, LAN) 네트워크가 될 수 있다. 또다른 실시예에서, 무선 통신시스템은 디바이스들 사이의 그룹 플레이(Group Play) 기능을 지원하는 무선 네트워크가 될 수 있다.
하기에서 설명될 본 발명의 실시예들은 무선 기기간의 초기 연결 설정 및 데이터 송수신을 빠르고, 간단하며, 직관적으로 사용자에게 제공하는 기술적 방안에 관한 것이다.
무선 기기의 특성상, 유선 통신에서 선(line)의 연결이 사용자간의 통신을 위한 초기 연결 설정으로 가정되는 것과 달리, 선의 연결 동작에 상응하는 사용자간의 의사가 반영되어 원하는 기기간의 연결을 확정짓기 위한 특별한 과정이 추가된다. 이는 원하지 않는 사용자에게 데이터가 전송되는 것을 방지하기 위해 반드시 필요하기 때문에 여러 가지 추가적으로 사용자의 의사를 확인하기 위한 부가 정보의 교환이 뒤따르게 된다. 이는 곧 실제적인 데이터 송수신을 시작하기 전에 준비 동작으로서의 시간이 많이 소모됨을 뜻하며, 이를 해결하기 위해 다양한 방법이 있을 수 있다.
무선 기기의 초기 연결 설정 과정을 무선 랜 네트워크에서의 액세스포인트(access point, AP) 연결 관점과 무선 랜 D2D 관점으로 나누어서 살펴볼 수 있다.
무선 랜 네트워크의 경우, 일반적으로 AP가 커버하고 있는 영역내의 스테이션(station, STA)들은 초기에 AP를 검색한다. 검색된 AP가 하나 또는 여러 개일 경우 STA을 갖고 있는 사용자는 자신이 원하는 AP가 무엇(즉, AP의 이름)(Service Set Identifier, SSID)인지를 명확히 알고 있어야 올바른 연결을 설정할 수 있다. 만약 SSID가 동일한 AP가 여러 개 검색되었을 경우에 사용자는 자신이 원하는 AP가 무엇인지를 판독하기가 어렵다.
AP를 활용한 무선 랜 네트워크에서의 무선 연결 설정 기술의 경우, 해당 AP를 확인하는 과정이 명확하지 않을 수 있으며, 사용자의 경험치에 따라 설정에 시간이 많이 소요되기도 한다. 또한, 연결 대상을 좀 더 확실하게 하기 위해서 패스워드를 넣어야 하는 경우도 있기 때문에 사용자 입력에 추가적인 시간이 더 소요된다.
D2D의 경우, 특정 디바이스는 소위 softAP로서 동작하며, 무선 랜 네트워크와 동일한 방식으로 연결 설정이 이루어질 수 있다. softAP와 연결을 위한 절차상 어려움을 해결하기 위하여 비접촉식 근거리 무선통신(Near Field Communication, NFC) 등과 같은 대역외(Out-of-Band, OOB) 기술이 이용될 수 있다. 이때 연결 설정에 필요한 정보는 NFC를 통해 교환됨으로써 상대방을 확인하는 절차가 간소화되고 있다.
NFC 기술을 이용하는 D2D의 경우, 디바이스들이 서로 가까이 근접할 경우에만 연결 정보가 NFC를 통해서 전달된다. 근접 행위 자체가 디바이스의 이동을 요구하기 때문에 천장에 붙어 있는 AP와의 접속이나, 멀리 떨어진 디바이스, 예를 들어 TV 등에 연결 설정을 하기 위해서는 사용자가 직접 기기를 옮겨야 하는 번거로움이 있다. 또한, 여러 대의 기기를 연결해야 할 필요가 있을 경우 디바이스 대 디바이스로 하나 하나 태깅해줘야 하는 불편함이 있다.
소위 그룹 플레이(Group-Play)라고 하는 응용 기술의 경우, 미디어나 파일 공유를 위해 데이터를 제공하는 쪽이 softAP의 역할을 하고, 데이터를 제공받는 쪽이 STA의 역할을 한다. SoftAP 역할을 하는 디바이스가 데이터의 제공을 준비해 놓으면, STA 역할을 하는 디바이스들이 검색을 통하여 패스워드(password) 등의 확인 과정을 거쳐 서로 연결을 설정할 수 있다. 또는 softAP 역할을 하는 디바이스가 일일이 STA 역할을 하는 디바이스들을 NFC로 태깅하여 하나 하나 연결을 설정할 수 있다.
Group-Play 같이 다수의 디바이스를 연결하는 응용 시나리오의 경우, 다수의 디바이스에 서로 다른 데이터를 전송하기 위해서는 연결 설정 후에 어떤 디바이스가 어떤 사용자의 것인지에 대한 정보를 사전에 알아야 하는데, 이 사전 정보를 쉽게 알 수 없기 때문에 해당 응용 시나리오를 구현하는데 어려움이 있다.
따라서 하기에서 설명될 본 발명의 실시예들은 전술한 바와 같은 기존의 무선 기기간의 연결 설정 방식을 개선한다. 즉, 본 발명의 실시예들은 사용자 관점에서 불편한 UX(User eXperience), 초기 설정에 소요되는 많은 시간, OOB 기술을 통한 연결 설정상의 번거로움을 해결한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 초기 연결 설정을 간단하고, 직관적으로 할 뿐만 아니라 연결 이후의 데이터 전송에서도 직관성을 부여할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예들은 무선 데이터 전송 기술로서의 60기가헤르쯔(GHz) 대역의 광대역 밀리미터웨이브(mmWave) 기술, 광대역 mmWave 기술을 이용하여 무선 기기들의 위치, 즉 거리(ranging)와 방향(direction)을 탐색하는 기술, 무선 기기들의 위치 탐색을 위한 프로토콜 레벨의 운용 방식, 이를 이용해 사용자에게 연결 설정에 필요한 직관성을 전달하기 위한 UX, 그리고 그로부터 사용자에게 제공할 수 있는 서비스를 포함한다.
60GHz 대역의 mmWave 기술은 2.4/5 GHz에서 사용되는 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi)와 동등하게 무선으로 사용자간 데이터를 송수신하기 위한 기술의 하나이다. 이 기술을 이용하여 무선 기기간 초기 설정에 근거리에 존재하는 디바이스들의 이차원 상에서의 위치를 매우 정밀하게 추정할 수 있다. 정밀하게 추정된 근거리에 존재하는 디바이스들의 위치를 바탕으로 사용자에게 초기 연결 설정 및 데이터 송신의 타겟 디바이스를 선택하기 위한 UX가 생성된다. 이는 디바이스 맵(Device-map)이라고 정의된다. 본 발명의 실시예들에 따른 UX는 디바이스 맵을 그리기 이전에 해당 맵을 생성하기 위한 디바이스 간의 적절한 시나리오의 통신을 시작하기 위한 동작, 연결 설정 및 데이터를 어떤 디바이스에게 전달하려고 하는지 디스플레이로 사용자에게 보여주기 위한 UX, 그리고 실제적인 데이터 전송의 시작 및 수신 의도를 전달하기 위한 UX를 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 다수의 디바이스(또는 사용자)들이 존재한다. 다수의 사용자 중 한 명의 사용자가 멀티미디어 데이터나 파일 및 기타 컨텐츠를 공유하려고 할 경우 해당하는 디바이스는 송신 디바이스 100이 된다. 해당 컨텐츠를 수신할 사용자들이 수신 디바이스 201-204가 된다.
본 발명의 실시예들에 따른 동작은 다음과 같은 수순으로 수행될 수 있다.
우선, 각 사용자는 디바이스를 그룹 공유를 위한 탐색 모드로 설정한다. 또는, 각 사용자가 특정 애플리케이션을 수행하면 자동으로 탐색 모드로 진입된다.
다음에, 수신 디바이스 201-24는 송신 디바이스 100 쪽으로 방향을 맞추는 동작을 한다.
다음에, 송신 디바이스 100은 수신 디바이스 201-204와 신호를 교신하고, 교신한 신호를 바탕으로 하여 수신 디바이스 201-204의 상대적인 위치를 추적한다. 신호 교신하는 프로토콜, 교신한 신호를 바탕으로 한 위치 추적의 기본 절차는 후술될 것이다.
다음에, 송신 디바이스 100은 원하는 개수의 수신 디바이스가 나타날 때까지 또는 일정 시간 동안 탐색 활동을 한 다음 수집된 정보를 상위 계층(layer)으로 전달한다.
다음에, 송신 디바이스 100은 디바이스 맵을 그려 해당 위치에 수신 가능 디바이스가 있음을 나타낸다. 디바이스 맵은 수집된 정보를 바탕으로 생성되며, 송신 디바이스의 위치 및 방향 기준으로 수신 디바이스의 상대적인 위치를 나타낸다. 이러한 디바이스 맵은 2차원(D) 맵 또는 3D 맵이 될 수 있다.
다음에, 디바이스 맵은 일정 주기마다 업데이트되어 수신 디바이스의 위치 추적 결과를 주기적으로 반영할 수 있다. 디바이스 맵은 송신 디바이스 100의 방향에 따라 실시간으로 해당하는 시점에서 상대적인 수신 디바이스의 위치를 업데이트할 수 있다.
다음에, 사용자는 디바이스 맵에서 데이터를 공유하려고 하는 수신 디바이스(예; 202, 203)를 선택한다. 1개 또는 2개 이상의 디바이스 선택이 가능하다.
마지막으로, 수신 디바이스 202,203의 사용자가 데이터를 수신하기 위한 UX 동작을 수행하면 송신 디바이스 100으로부터 데이터의 전송이 시작된다.
도 2를 참조하면, 수신 디바이스가 이동성이 거의 없는 디바이스(예; TV 211, 스피커 212-215)인 경우에도 도 1과 관련하여 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 동작이 수행될 수 있다. 다만 이때에는 수신 디바이스에서 데이터를 수신하기 위한 UX 동작이 생략되거나 수신 디바이스에 적합한 방법으로 대체 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 디바이스의 동작 흐름을 보여주는 도면이다. 예를 들어, 송신 디바이스는 도 1에 도시된 디바이스 100이 될 수 있다.
도 3을 참조하면, S110단계에서 송신 디바이스 100은 탐색 모드로 진입한다. S120단계에서 송신 디바이스 100은 근거리에 있는 주변 디바이스들의 거리를 탐색한다. S130단계에서 송신 디바이스 100은 근거리에 있는 주변 디바이스들의 방향을 탐색한다. S140단계에서 송신 디바이스 100은 탐색된 주변 디바이스들의 거리 정보 및 방향 정보에 기초하여 디바이스 맵을 생성하고, 생성된 디바이스 맵을 디스플레이한다. S150단계에서 송신 디바이스 100은 디스플레이된 디바이스 맵으로부터 데이터가 송신될 수신 디바이스가 선택되면 선택된 수신 디바이스로 데이터 송신을 시작한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 동작 흐름을 보여주는 도면이다. 예를 들어, 송신 디바이스는 도 1에 도시된 디바이스 201이 될 수 있다.
도 4를 참조하면, S210단계에서 수신 디바이스 201은 탐색 모드로 진입한다. S220단계에서 수신 디바이스 201은 수신을 대기한다. S230단계에서 수신 디바이스 201은 송신 디바이스 100으로부터의 거리 탐색 요청에 응답한다. S240단계에서 수신 디바이스 201은 송신 디바이스 100으로부터의 방향 탐색 요청에 응답한다.
전술한 도 3과 도 4는 송신 디바이스 100과 수신 디바이스 201의 사이에서 디바이스 맵을 그리기 위한 정보를 주고 받는 동작의 흐름을 예시적으로 나타낸 것이다. 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용되어질 수 있다. 예를 들어, 거리(ranging) 탐색의 과정과 방향(direction) 탐색의 과정은 순서가 바뀌어 수행될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 디바이스의 구성을 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 구성은 단지 예시를 위한 것으로, 다른 구성들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 사용되어질 수 있다.
도 5를 참조하면, 송신 디바이스 100은 안테나부 110, 빔포밍 송수신기 120, 프로세스 130, 메모리부 140, 사용자 인터페이스 모듈 150, 거리 탐색기 160 및 방향 탐색기 170을 포함한다. 안테나부 110은 다수의 안테나 어레이들을 포함하여 구성되며, 신호 송수신을 담당한다. 예를 들어, 안테나부 110은 mmWave 기술을 이용하여 60GHz 대역의 신호를 송수신한다. 빔포밍 송수신기 120은 하나 이상의 빔을 형성하고, 형성된 빔을 통해 신호가 송수신되도록 처리한다. 예를 들어, 빔포밍 송수신기 120은 부호기, 변조기, 역다중화기, 빔형성기, 빔포밍 벡터 형성기, 직교주파수분할다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 변조기, 고주파(radio frequency, RF) 처리기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
프로세스 130은 디바이스의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 탐색 동작을 수행하고, 탐색 결과에 따른 디바이스 맵을 디스플레이하는 동작을 수행한다. 메모리부 140은 디바이스의 동작 수행을 위한 프로그램, 동작 수행에 따른 데이터 등을 저장한다. 사용자 인터페이스 모듈 150은 디바이스와 사용자 사이의 인터페이스를 위한 것으로, 입력 모듈과 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 거리 탐색기 160은 본 발명의 실시예들에 따라 주변 디바이스들의 거리를 탐색한다. 방향 탐색기 170은 본 발명의 실시예들에 따라 주변 디바이스들의 방향을 탐색한다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신시스템의 어느 한 무선 기기를 위한 탐색 장치는 적어도 하나의 주변 무선 기기의 위치를 탐색하는 탐색기와, 탐색기에 의해 탐색된 주변 무선 기기의 위치 정보를 디스플레이 가능한 맵(map) 정보로 변환하는 프로세서 130을 포함한다.
일 실시예에서, 사용자 인터페이스 모듈 150은 프로세서 130에 의해 변환된 맵 정보를 디바이스 맵으로서 디스플레이한다. 다른 실시예에서, 사용자 인터페이스 모듈 150은 디바이스 맵 중 선택된 일부 영역의 정보를 디스플레이한다. 다른 실시예에서, 사용자 인터페이스 모듈 150은 디바이스 맵을 스케일링하여 디스플레이한다.
일 실시예에서, 빔포밍 송수신기 130은 디바이스 맵 상에 디스플레이된 적어도 하나의 무선 기기로 데이터를 송신한다.
일 실시예에서, 맵 정보는 거리 및 방향에 따른 방사형 챠트와, 상기 방사형 챠트 상에 표시되는 상기 주변 무선 기기의 위치 정보를 포함하고, 주변 무선 기기의 위치 정보는 거리 정보 및 방향 정보를 포함한다.
일 실시예에서, 탐색기는 주변 무선 기기의 거리 정보를 탐색하는 거리 탐색기 160과, 주변 무선 기기의 방향 정보를 탐색하는 방향 탐색기 170을 포함한다. 일 실시예에서, 거리 탐색기 160은 주변 무선 기기로 미리 결정된 신호를 송신한 후 도달될 때까지의 시간을 추정함으로써 상기 주변 무선 기기의 거리 정보를 탐색한다. 일 실시예에서, 방향 탐색기 170은 하나 이상의 빔 방향에서 주변 무선 기기와의 사이에 송수신되는 신호의 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호 세기를 기반으로 하여 주변 무선 기기의 방향 정보를 탐색한다.
본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스들의 위치를 추적하는 동작은 다음과 같이 수행된다.
송신 디바이스와 수신 디바이스는 서로 신호를 교신함을 통해서 위치 추적이 가능하다. 수신 디바이스가 여러 개 존재할 경우에도 각각의 수신 디바이스에 대해 시간 자원 또는 주파수 자원을 따로 할당하여 할당된 자원 내에서 신호 교신을 함으로써 다수의 수신 디바이스의 위치를 추적한다. 수신 디바이스의 거리를 교신 신호의 도달시간(Time-of-Arrival, TOA)로부터 추정하는 기법, 수신 디바이스들의 상대적인 거리를 교신신호의 도달시간차(Time-Difference-of-Arrival, TDA)로부터 추정하는 기법, 수신 디바이스의 방향을 교신 신호의 도달각도(Angle-of-Arrival, AOA)로부터 추정하는 기법을 조합한 후 삼각 측량을 통해 수신 디바이스의 위치를 추정을 할 수 있고, 일정 주기마다 계산되는 위치 추정 값을 칼만 필터링(Kalman Filtering)이나 파티클 필터링(Particle Filtering) 등을 통해 수신 디바이스의 위치를 추적할 수 있다. 후술되는 본 발명의 실시예는 60GHz Wi-Fi 신호를 기반으로 한 교신 신호의 도달시간으로부터 디바이스 사이의 거리를 추정하는 레인징(Ranging) 기법과, 방향성(Directionality) 측정으로부터 디바이스의 방향을 추정하는 방향 추정 기법의 예로 설명될 것이다. 그러나 이러한 본 발명의 실시예는 단지 예시를 위한 것으로, 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수도 있을 것이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리를 탐색하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6을 참조하면, 송신 디바이스 100과 수신 디바이스 201 사이의 거리를 추정하기 위해 양방향 레인징(Two-way Ranging) 방식이 사용된다. 60GHz Wi-Fi 신호를 교신할 때에 추정한 TOA를 기반으로 하여 두 디바이스 사이의 전파 전달 시간 tprop을 다음의 수학식 1과 같이 구할 수 있으며, 두 디바이스 사이의 거리 d는 다음의 수학식 2와 같이 구할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2014008065-appb-M000001
수학식 2
Figure PCTKR2014008065-appb-M000002
여기서, c는 빛의 속도이다.
도 7을 참조하면, 도 5에 도시된 거리 탐색기 160은 송신 디바이스 100과 수신 디바이스 201 사이의 거리를 추정함에 있어서 블록 160-14는 블록들 160-12, 160-24 및 160-20에 의해 계산된 값을 이용한다.
블록 160-10은 송신 디바이스 100이 신호를 송신한 시점 t0를 계산한다.
블록 160-20은 수신 디바이스 201이 신호를 수신한 시점에서 TOA tTOA1을 추정한다. tTOA1은 블록 160-10에 의해 계산된 t0과 두 디바이스 사이의 전파 전달 시간 tprop의 합으로 계산된다. 블록 160-22는 수신 디바이스 201이 신호를 송신한 시점을 계산한다. 블록 160-22에 계산되는 시점은 tTOA1과 toffset의 합, 즉 (t0 + tprop + toffset)이다. 블록 160-24는 수신 디바이스 201이 신호를 송신한 시점으로부터 블록 160-20에 의해 계산된 tTOA1의 차이로부터 toffset을 계산한다.
블록 160-12은 송신 디바이스 100이 신호를 수신한 시점에서 TOA tTOA2를 추정한다. tTOA2는 블록 160-22에 의해 계산된 (t0 + tprop + toffset)과 두 디바이스 사이의 전파 전달 시간 tprop의 합으로 계산된다. 즉, tTOA2는 (t0 + 2tprop + toffset)이다. 블록 160-24는 블록 160-12에 의해 계산된 결과에 따라 송신 디바이스 100과 수신 디바이스 201 사이의 거리를 추정한다. 블록 160-24에 추정되는 두 디바이스들 사이의 거리는 수학식 2와 같다.
레인징에서 실제적으로 중요한 부분은 TOA 추정이다. TOA 추정의 정확도를 높이기 위해서, 자동상관(auto-correlation) 성질이 우수한 의사랜덤(pseudo-random, PR) 코드가 이용되거나, 우수한 자동상관 성질과 채널 추정(channel estimation)을 동시에 수행하기에 유리한 골레이 시퀀스(Golay Sequence)가 이용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 60 GHz Wi-Fi 패킷(packet)의 프리앰블(preamble)에서 이용되는 Golay Sequence를 이용한 신호 교신의 예가 도시되어 있다. 도면에서 점들은 아날로그/디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter, ADC)를 통과하여 수신된 Golay Sequence를 골레이 상관기(Golay Correlator)를 통과시킨 결과에 해당한다. 신호의 정확한 TOA는 가운데 선에 해당하는 시간 인덱스(Time index)이다. 점들 중에서 y2에 해당하는 시간 인덱스인 x2가 정확한 TOA에 근접해 있다. 그러나 정확한 TOA를 추정하기 위해서는 x2가 정확한 TOA에 비해 얼마나 벗어나 있는가의 계산이 필요한데, 이는 다음의 수학식 3과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2014008065-appb-M000003
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 방향을 탐색하는 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 방향을 탐색하는 방법은 도 9에 도시된 바와 같이 전기적 빔 스위프(electric beam-sweep) 방법과 수동적 빔 스위프(manual beam-sweep) 방법이 있다.
도 9를 참조하면, 전기적 빔 스위프 방법을 위해 송신 디바이스 100의 방향 탐색기 170은 다수의 섹터 측정기들 170-10, 다수의 채널 추정기들 170-12, 다수의 가시구간(Line-of-Sight, LOS) 경로 선택기들 170-14, 빔 패턴 저장부 170-16 및 도달각도(Angle of Arrival, AOA) 추정기 170-18을 포함한다. 다수의 섹터 측정기들 170-10은 안테나 빔포밍(antenna beamforming)을 통해 안테나 빔 방향을 바꿔가면서 수신 디바이스와 신호를 교신했을 때의 신호의 세기를 측정한다. 다수의 채널 추정기들 170-12 각각은 다수의 섹터 측정기들 170-10에 대응하며, 해당 채널을 추정한다. 다수의 LOS 경로 선택기들 170-14 각각은 다수의 채널 추정기들 170-12에 대응하며, 추정된 채널에서의 피크를 검색함으로써 LOS 경로를 선택한다. AOA 추정기 170-18은 다수의 LOS 경로 선택기들 170-14로부터 출력되는 LOS 경로 변이 패턴(variation pattern)과 빔 패턴 저장부 170-16에 미리 저장되어 있는 빔 패턴을 비교하고, 비교 결과에 따라 AOA를 추정한다. 이에 따라 수신 디바이스의 방향이 추정된다.
도 10을 참조하면, 수동적 빔 스위프 방법을 위해 송신 디바이스 100의 방향 탐색기 170은 다수의 섹터 측정기들 170-20, 다수의 채널 추정기들 170-22, 다수의 LOS 경로 선택기들 170-24, 방향 변동 측정기 170-26 및 AOA 추정기 170-28을 포함한다. 다수의 섹터 측정기들 170-20은 송신 디바이스 100의 안테나 빔을 정면으로 고정시키고, 안테나 빔 방향을 사용자가 손으로 바꿔가면서 수신 디바이스와 신호를 교신했을 때의 신호의 세기를 측정한다. 다수의 채널 추정기들 170-22 각각은 다수의 섹터 측정기들 170-20에 대응하며, 해당 채널을 추정한다. 다수의 LOS 경로 선택기들 170-24 각각은 다수의 채널 추정기들 170-22에 대응하며, 추정된 채널에서의 피크를 검색함으로써 LOS 경로를 선택한다. AOA 추정기 170-28은 다수의 LOS 경로 선택기들 170-24로부터 출력되는 LOS 경로 변이 패턴(variation pattern)과, 자이로스코프(Gyroscope) 센서에 의해 구현될 수 있는 방향 변동 측정기 170-26에 의해 측정 빔 패턴을 비교하고, 비교 결과에 따라 AOA를 추정한다. 이에 따라 수신 디바이스의 방향이 추정된다.
전술한 도 6 내지 도 10과 관련하여 설명된 방식으로 수집된 디바이스 간의 거리와 방향 정보를 바탕으로 송신 디바이스의 위치 및 방향을 기준으로 수신 디바이스의 상대적인 위치를 나타내는 디바이스 맵을 그릴 수 있으며, 이 디바이스 맵은 해당 위치에 수신 가능 디바이스가 있음을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 맵은 일정 주기마다 주기적으로 업데이트되어 수신 디바이스의 위치 추적 결과를 반영한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리 및 방향을 탐색하기 위한 송신 디바이스 100의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, S310단계에서 송신 디바이스 100은 그룹 탐색 모드를 시작한다. S320단계에서 송신 디바이스 100은 비콘(beacon, BCN) 프레임을 이용하여 빔 스위핑한다. S330단계에서 송신 디바이스 100은 특정 슬롯에서 사용자 방향 정보 및 식별자(identifier, ID)를 수신한다. S340단계에서 송신 디바이스 100은 데이터 구간에서 레인징(ranging) 프로토콜을 수행한다. S350단계에서 송신 디바이스 100은 탐색 결과를 매핑한다. S320단계 내지 S350단계의 동작들은 S360단계에서 탐색이 완료된 것으로 판단될 때까지 반복적으로 수행된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 방향을 탐색하기 위한 수신 디바이스 201의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, S410단계에서 수신 디바이스 201은 비콘 프레임을 수신한다. S420단계에서 수신 디바이스 201은 링크 성능이 가장 좋은 빔 ID를 저장한다. S430단계에서 수신 디바이스 201은 해당 ID 값을 시드(seed)로 한 백오프(backoff) 알고리즘을 수행한다. S440단계에서 수신 디바이스 201은 SSSLOT을 획득하여 섹터스위프(Sector Sweep, SSW) 프레임을 전송한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리를 탐색하기 위한 송신 디바이스의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, S510단계에서 송신 디바이스 100은 거리 측정(ranging measurement) 요청 정보를 송신한다. S520단계에서 송신 디바이스 100은 거리 측정 확인 정보를 수신한다. S530단계에서 송신 디바이스 100은 거리 측정 피드백 요청 정보를 송신한다. S540단계에서 송신 디바이스 100은 수신 단에서 프리앰블 수신 시간과 프리앰블 송신 시간 간격 정보를 획득한다. S550단계에서 송신 디바이스 100은 왕복시간(round trip time)을 계산한다. S560단계에서 송신 디바이스 100은 거리 정보를 획득한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 수신 디바이스의 거리를 탐색하기 위한 수신 디바이스의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 14를 참조하면, S610단계에서 수신 디바이스 201은 거리 측정 요청 정보를 수신한다. S620단계에서 수신 디바이스 201은 수신 패킷의 프리앰블 수신 시간을 저장한다. S630단계에서 수신 디바이스 201은 거리 측정 확인 정보를 송신한다. S640단계에서 수신 디바이스 201은 송신 패킷의 프리앰블 송신 시간을 저장한다. S650단계에서 수신 디바이스 201은 이전 수신 패킷의 프리앰블 수신 시간과 최근 송신 패킷의 프리앰블 송신 시간 간격 정보를 계산하고 저장한다. S660단계에서 수신 디바이스 201은 거리 측정 피드백 요청 정보를 수신한다. S670단계에서 수신 디바이스 201은 이전 수신 패킷의 프리앰블 수신 시간과 최근 송신 패킷의 프리앰블 송신 시간 간격 정보를 피드백한다.
기기간의 거리와 방향 추정을 위한 동작은 앞서서 살펴본 도 11과 같이 수행된다. 송신 디바이스 100은 주변 기기의 위치를 탐색하기 위하여 탐색 모드로 진입하여 60GHz Wi-Fi의 개인용 제어포인트(Personal basic service set Control Point, PCP)로 동작을 시작하고(도 11의 S310), 비콘 신호(또는 프레임)를 모든 방향으로 스위핑하면서 브로드캐스팅한다(S320).
수신 디바이스 201은 비콘 신호를 수신하게 되면(도 12의 S410) 특정 시간을 선택하여 응답 신호를 보낸다. 이때 수신 디바이스 201은 송신 디바이스 100이 송신한 비콘 신호 중에서 가장 링크 성능이 좋은 방향의 빔 ID 정보를 송신한다(S420).
송신 디바이스 100은 수신 디바이스 201로부터 수신된 방향 관련 정보를 이용하여 수신 디바이스 201의 방향이 어느 쪽인지 알아낼 수 있다. 수신 디바이스 201은 방향 관련 정보를 송신함과 동시에 도 15에 도시된 바와 같이 수신 디바이스의 기기 정보(Device ID) 14 혹은 어플리케이션에서 사용하는 이름 정보(User Name) 16을 함께 전송해줄 수 있다. 이 정보는 송신 디바이스 100이 수신 디바이스 201에 대한 탐색을 끝낸 후 매핑을 하는 단계(S350)에서 위치 정보와 함께 디바이스를 식별할 수 있는 정보로 함께 활용된다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방향 탐색 동작을 위해 수신 디바이스 201이 송신 디바이스 100으로 송신하는 정보는 엘레멘트 ID 필드 10, 길이 필드 12, 디바이스 ID 필드 14 및 사용자 이름 필드 16을 포함한다.
도 11의 S320단계 및 S330단계를 수행함으로써 수신 디바이스 201의 방향 정보를 알아낸 후에 송신 디바이스 100은 수신 디바이스 201의 거리 정보를 알아내기 위한 절차를 수행한다. 이를 위하여 도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같은 레인징 알고리즘을 수행할 수 있는 프로토콜을 수행한다(S340). 이 과정은 두 단계로 수행되는데, 먼저 레인징을 위하여 왕복 지연(round trip delay)을 예측하기 위한 정보를 측정하는 동작이 수행되고, 이후 측정된 정보를 피드백하는 동작이 순차적으로 수행된다. 본 발명의 실시예에 따른 레인징 동작을 수행하기 위하여 도 16에 도시된 바와 같은 레인징 패킷(ranging packet)을 이용한다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 거리 탐색 동작을 위한 레인징 패킷은 엘레멘트 ID 필드 20, 길이 필드 22, 레인징 제어(Ranging Control) 필드 24, 측정 보고(Measurement Report) 필드 26 및 시간 오프셋(Time offset) 필드 28을 포함한다. 레인징 제어(Ranging Control) 필드 24는 레인징 패킷의 특성을 정의하기 위한 필드로, 아래의 표 1과 같이 정의될 수 있다. 측정 보고(Measurement Report) 필드 26은 거리 정보의 측정 결과를 알려주기 위한 필드이다. 시간 오프셋(Time offset) 필드 28은 실제 왕복 지연을 측정하기 위한 필드이다.
표 1
Figure PCTKR2014008065-appb-T000001
레인징을 위한 송신 디바이스 100에 의한 동작 흐름은 앞서서 살펴본 도 13과 같다. 송신 디바이스 100은 도 16의 레인징 제어 필드 24를 레인징 측정 요청(Ranging measurement request)으로 세팅하여 왕복 시간을 계산하기 위한 정보를 수신 디바이스 201에 요청한다(S510). 수신 디바이스 201로부터 정상적인 시간 오프셋 정보가 준비되었다는 확인 정보를 수신하면(S520), 송신 디바이스 100은 레인징 제어 필드 24를 레인징 피드백 요청(Ranging feedback request)로 세팅하여 해당 정보를 요청한다(S530). 수신 디바이스 201로부터 레인징 제어 필드 24가 레인징 피드백 응답(Ranging feedback response)으로 세팅된 패킷을 수신하면, 송신 디바이스 100은 시간 오프셋 필드 28에 있는 정보를 획득한다(S540). 시간 오프셋 필드 28에 포함된 정보는 수신 디바이스 201에서 레인징 측정 요청 패킷의 프리앰블을 수신한 순간부터 레인징 측정 응답 패킷의 프리앰블을 송신하는 순간까지의 시간 간격이다. 송신 디바이스 100은 수학식 1 및 수학식 2과 같이 레인징 측정 요청 패킷의 프리앰블을 송신한 시간부터 레인징 측정 응답 패킷의 프리앰블을 수신한 시간까지의 간격에서 시간 오프셋 값을 뺌으로써 왕복 시간 지연을 계산하고, 이를 기반으로 하여 거리 정보를 계산할 수 있다(S550 및 S560).
레인징을 위한 수신 디바이스 201에 의한 동작 흐름은 앞서서 살펴본 도 14와 같다. 수신 디바이스 201은 레인징 측정 요청 패킷을 수신하면(S610), 이 패킷의 프리앰블을 수신하는 순간의 시간을 저장해놓고 레인징 측정 응답 패킷을 송신한다(S620, S630). 이때 수신 디바이스 201은 레인징 측정 응답 패킷의 프리앰블을 송신하는 순간의 시간을 역시 저장한다(S640). 이후에 송신 디바이스 100으로부터 레인징 피드백 요청 패킷이 수신되는 경우(S660), 수신 디바이스 201은 시간 간격 정보를 도 16의 시간 오프셋 필드 28에 넣어서 레인징 피드백 응답 패킷을 송신한다(S670). 이러한 레인징 절차를 통하여 송신 디바이스 100은 수신 디바이스 201과의 거리를 측정할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 위치 탐색 동작을 위하여 송수신 디바이스들 사이에서 송수신되는 프레임들의 예를 보여주는 도면이다. 이 예에 따르면, 수신 디바이스 201의 방향을 탐색하는 과정 P10과, 수신 디바이스 201의 거리를 탐색하는 과정 P20이 수행된다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스의 방향 탐색 동작시 수신 디바이스들 사이의 충돌 방지를 위한 프레임 송신의 예들을 보여주는 도면들이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방향 추정을 위한 구체적인 실시 예로 IEEE 802.11ad spec에 정의된 섹터 레벨 스위프(Sector Level Sweep) 프로토콜이 사용될 수 있다. 송신 디바이스 100은 PCP의 역할을 수행하게 되며 주기적으로 비콘(BCN) 프레임을 전송한다. 이때 송신 디바이스 100은 모든 섹터의 방향으로 스위프를 하면서 비콘 프레임을 전송한다. 비콘 프레임을 수신한 수신 디바이스 201은 802.11ad spec에 정의된 동작에 따라 연관 빔포밍 트레이닝(Association Beamforming Training, A-BFT)구간에서 SSW 프레임을 이용하여 응답한다. 이때 수신 디바이스 201은 다른 디바이스들과의 충돌을 회피하기 위하여 여러 SSSLOT 중 하나를 임의로 선택하여 SSW 프레임을 보내는 동작을 수행한다. 수신 디바이스들 사이의 충돌 확률을 줄이기 위하여 도 20에 도시된 바 같이 빔 ID에 기반한 백오프(backoff) 알고리즘이 사용된다.
도 20을 참조하면, 선택됨 빔 ID에 따라서 선택하는 백오프 카운트(backoff count)의 영역을 분산시키는 알고리즘이 적용된다. 이 경우, 많은 수신 디바이스들이 송신 디바이스가 스위핑하는 비콘 프레임을 수신하고 선택된 빔 ID 값의 크기의 순서에 따라서 순차적으로 충돌없이 SSSLOT을 억세스할 수 있다. 예를 들어, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이 구간 ①에서는 수신 디바이스 201이 SSSLOT을 억세스할 수 있고, 구간 ②에서는 수신 디바이스 202가 SSSLOT을 억세스할 수 있고, 구간 ④에서는 수신 디바이스 204가 SSSLOT을 억세스할 수 있다.
한편 도 18에서와 같이 전기적인 빔포밍에 의해 탐색할 수 있는 영역이 제한이 되는 경우에 도 19에서와 같이 송신 디바이스 100의 방향을 수동적으로 바꿈으로써 탐색 영역을 확장할 수 있다. 이때 송신 디바이스 100의 방향 변동 정보를 도 10과 같이 위치변경 측정기 170-26(예; 자이로스코프 센서)을 통해 검출하여 전기적 빔의 방향 정보와 조합함으로써 수신 디바이스의 방향을 판단할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따라 탐색된 수신 디바이스들의 위치 정보를 맵 정보로 변환한 예를 보여주는 도면이다. 송신 디바이스를 기준으로 전방향 수신 디바이스들 301-310의 위치가 도시된 바와 같이 탐색되어 표시되었다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이되는 기본 맵 정보의 예를 보여주는 도면이다. 도 21에 도시된 바와 같은 전방향 수신 디바이스들 301-310 대신에, 전방 180도(˚) 방향의 맵만이 기본 맵으로 송신 디바이스 100의 사용자 인터페이스 모듈 150상에 디스플레이된다. 즉, 송신 디바이스 100 기준으로 전방 180도 방향에 있는 수신 디바이스들 301-305기 기본 맵 상에 표시된다. 본 발명의 실시예에 따른 기본 맵은 거리 및 방향에 따른 방사형 챠트 형태로 구성되며, 방사형 챠트 상에는 탐색된 주변 무선 기기들의 위치 정보가 표시된다.
도 23a 내지 도 24c는 본 발명의 실시예에 따른 기본 디바이스 맵이 조절되어 디스플레이되는 예들을 보여주는 도면들이다.
도 23a 및 도 23b를 참조하면, 기본 디바이스 맵의 일부 영역만이 선택되어 디스플레이될 수 있다. 사용자의 의도에 의해 보고자 하는 방향의 각도가 조절됨에 따라 기본 디바이스 맵의 일부 영역이 선택된다. 도 23a에 도시된 바와 같이 0도에서 135도의 영역에 해당하는 맵이 선택되어 디스플레이될 수 있다. 이러한 경우 디바이스들 302-305의 위치가 디스플레이된다. 도 23b에 도시된 바와 같이 45도에서 135도의 영역에 해당하는 맵이 선택되어 디스플레이될 수 있다. 이러한 경우 디바이스들 302-304의 위치가 디스플레이된다.
도 23c를 참조하면, 거리의 스케일링(scale)을 조절함으로써 기본 디바이스 맵에 대한 줌인(zoom-in) 또는 줌아웃(zoom-out)이 이루어진다. 예를 들어, 기본 디바이스 맵이 줌인되어 디바이스들 301, 303 및 305가 디스플레이된다.
도 24a 내지 도 24c를 참조하면, 송신 디바이스 100의 방향이 변경되는 경우 송신 디바이스 100의 관점(perspective)에 따라 디바이스 맵에 나타나는 수신 디바이스들의 위치가 조정되어 디스플레이된다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 송신 디바이스에 의한 데이터 송신 동작시 디스플레이 화면의 예를 보여주는 도면이다. 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 수신 디바이스에 의한 데이터 수신 동작시 디스플레이 화면의 예를 보여주는 도면이다.
도 25를 참조하면, 송신 디바이스 100은 영역 D10에 디스플레이되는 데이터 타입 정보로부터 송신을 위한 데이터 타입을 선택할 수 있다. 예를 들어, 데이터 타입은 음악/영상, 사진/문서, 미러링, 내 명함, 연락처, 게임 등을 포함한다. 사용자 입력을 통해 송신 디바이스 100은 해당하는 타입의 데이터 중에서 실제로 전송할 데이터(예; 음악/영상)를 선택한다. 선택된 데이터는 영역 D20에 디스플레이되는 바구니에 담긴다. 다음에 사용자 입력을 통해 데이터가 송신될 타겟 디바이스가 영역 D30에 디스플레이된 디바이스 맵에서 선택된다. 이때 복수의 디바이스가 선택 가능하다.
수신 디바이스 201에서 데이터 수신을 위한 동작은 도 26에 도시된 바와 같이 사용자가 두 손가락으로 영역 D40의 화면 상단 터치함으로써 수행될 수 있다. 송신 디바이스 100에서 데이터 송신을 위한 동작은 도 25에 도시된 바와 같이 사용자가 영역 D20에 디스플레이된 바구니를 위로 밀어올림으로써 수행될 수 있다. 이에 따라 송신 디바이스 100과 수신 디바이스 201 사이에서 데이터 송수신 동작이 수행된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터 송신을 위한 어느 한 무선 기기는 주변 무선 기기들을 탐색하고 탐색된 무선 기기들의 위치를 맵(map) 형태의 정보로 디스플레이한다. 그러면 사용자는 이렇게 디스플레이된 맵 형태의 정보로부터 데이터가 송신될 무선 기기를 손쉽게 선택할 수 있고, 선택된 무선 기기로 원하는 데이터를 송신할 수 있는 편리함이 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 일 예로, 본 발명의 실시예들은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 무선 기기들 사이에서 데이터를 송수신하는 경우를 예로 하여 설명되었으나, 다양한 형태의 무선 기기들이 사용될 수 있을 것이다.
다른 예로, 본 발명의 실시예들은 도 5에 도시된 바와 같은 무선 기기의 구성요소들에 의해 수행되는 것으로 설명되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 동작은 단일의 프로세서에 의해 그 동작이 구현될 수도 있다. 이러한 경우 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령이 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판단 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM이나 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 기지국 또는 릴레이의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신시스템의 어느 한 무선 기기를 위한 탐색 장치에 있어서:
    적어도 하나의 주변 무선 기기의 위치를 탐색하는 탐색기; 및
    상기 탐색기에 의해 탐색된 상기 주변 무선 기기의 위치 정보를 디스플레이 가능한 맵(map) 정보로 변환하는 프로세서를 포함하는 장치.
  2. 무선 통신시스템의 어느 한 무선 기기를 위한 탐색 방법에 있어서:
    적어도 하나의 주변 무선 기기의 위치를 탐색하는 과정; 및
    상기 탐색기에 의해 탐색된 상기 주변 무선 기기의 위치 정보를 디스플레이 가능한 맵(map) 정보로 변환하는 과정을 포함하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서에 의해 변환된 맵 정보를 디바이스 맵으로서 디스플레이하는 사용자 인터페이스 모듈을 더 포함하는 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 프로세서는 상기 디바이스 맵을 시점에 따라 업데이트하는 동작을 더 수행하고,
    상기 디바이스 맵 상에 디스플레이된 적어도 하나의 무선 기기로 데이터를 송신하는 송신기를 더 포함하는 장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 변환된 맵 정보를 디바이스 맵으로서 디스플레이하는 과정을 더 포함하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 디바이스 맵을 시점에 따라 업데이트하는 과정; 또는
    상기 디바이스 맵 상에 디스플레이된 적어도 하나의 무선 기기로 데이터를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  7. 청구항 3 또는 청구항 5에 있어서, 상기 맵 정보는, 거리 및 방향에 따른 방사형 챠트와, 상기 방사형 챠트 상에 표시되는 상기 주변 무선 기기의 위치 정보를 포함하는 장치 또는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 모듈은,
    상기 디바이스 맵 중 선택된 일부 영역의 정보를 디스플레이하거나 상기 디바이스 맵을 스케일링하여 디스플레이하는 장치.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 디바이스 맵 중 선택된 일부 영역의 정보를 디스플레이하는 과정 또는 상기 디바이스 맵을 스케일링하여 디스플레이하는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 주변 무선 기기의 위치 정보는, 거리 정보 및 방향 정보를 포함하는 장치 또는 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 탐색기는:
    상기 주변 무선 기기의 거리 정보를 탐색하는 거리 탐색기; 및
    상기 주변 무선 기기의 방향 정보를 탐색하는 방향 탐색기를 포함하는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 거리 탐색기는,
    상기 주변 무선 기기로 미리 결정된 신호를 송신한 후 도달될 때까지의 시간을 추정함으로써 상기 주변 무선 기기의 거리 정보를 탐색하고,
    상기 방향 탐색기는,
    하나 이상의 빔 방향에서 상기 주변 무선 기기와의 사이에 송수신되는 신호의 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호 세기를 기반으로 하여 상기 주변 무선 기기의 방향 정보를 탐색하는 장치.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 탐색 과정은:
    상기 주변 무선 기기의 거리 정보를 탐색하는 거리 탐색 과정; 및
    상기 주변 무선 기기의 방향 정보를 탐색하는 방향 탐색 과정을 포함하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 거리 탐색 과정은,
    상기 주변 무선 기기로 미리 결정된 신호를 송신한 후 도달될 때까지의 시간을 추정함으로써 상기 주변 무선 기기의 거리 정보를 탐색하는 과정을 포함하고,
    상기 방향 탐색 과정은,
    하나 이상의 빔 방향에서 상기 주변 무선 기기와의 사이에 송수신되는 신호의 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호 세기를 기반으로 하여 상기 주변 무선 기기의 방향 정보를 탐색하는 과정을 포함하는 방법.
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