WO2019156413A1 - 무선 분산 통신 시스템에서 단말 동작 방법 및 장치 - Google Patents

무선 분산 통신 시스템에서 단말 동작 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019156413A1
WO2019156413A1 PCT/KR2019/001234 KR2019001234W WO2019156413A1 WO 2019156413 A1 WO2019156413 A1 WO 2019156413A1 KR 2019001234 W KR2019001234 W KR 2019001234W WO 2019156413 A1 WO2019156413 A1 WO 2019156413A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
slot
terminal
service
channel
broadcast
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/001234
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
황현구
Original Assignee
한국전자통신연구원
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
Priority claimed from KR1020180014682A external-priority patent/KR20180058663A/ko
Priority claimed from KR1020180021100A external-priority patent/KR20180058665A/ko
Priority claimed from KR1020180027675A external-priority patent/KR20180058668A/ko
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of WO2019156413A1 publication Critical patent/WO2019156413A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H04J3/1694—Allocation of channels in TDM/TDMA networks, e.g. distributed multiplexers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0638—Clock or time synchronisation among nodes; Internode synchronisation
    • H04J3/0652—Synchronisation among time division multiple access [TDMA] nodes, e.g. time triggered protocol [TTP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/16—Time-division multiplex systems in which the time allocation to individual channels within a transmission cycle is variable, e.g. to accommodate varying complexity of signals, to vary number of channels transmitted
    • H04J3/1605—Fixed allocated frame structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/24—Time-division multiplex systems in which the allocation is indicated by an address the different channels being transmitted sequentially

Definitions

  • the present invention relates to a method for providing a service in a synchronous TDMA system, and more particularly, to a service method using a multi-channel in a synchronous TDMA system.
  • the present invention can provide a method for operating a terminal using a tone channel in a distributed wireless system using synchronous time division multiple access (TDMA). More specifically, it is possible to provide a channel configuration, resource allocation and a sleep mode operation method using the tone signal.
  • TDMA synchronous time division multiple access
  • the present invention can provide a method for performing communication by waking up a sleeping terminal using a wake tone signal having a different frequency.
  • the present invention may provide a method for providing a service by giving a meaning to a tone signal.
  • the present invention may provide a method for reallocating slots using signals of tone channels having different frequencies.
  • the present invention may provide a method in which a terminal uses a tone channel in a wireless distributed communication system.
  • the present invention can provide a method for effectively operating a terminal using a tone channel in a wireless distributed communication system.
  • the present invention can provide a method for demodulating a data signal having information using a tone signal having a different frequency from a modem of a terminal.
  • the present invention can provide a method for transmitting information using the tone channel itself.
  • the present invention can provide a method for effectively estimating the position of the terminal.
  • the present invention proposes a method of quickly discovering a service and accessing a desired service.
  • the present invention assumes the environment of Ref. 1 (10-2017-0026778, hereinafter Ref. 1). That is, in a synchronous TDMA system, slots are allocated by distributed terminals through contention. Detailed competition schemes are described in Ref.
  • a control station allocates a slot to a terminal.
  • the terminals since there is no control station for allocating slots in distributed communication in which only terminals exist, the terminals must allocate slots themselves.
  • a representative example of such a system is SOTDMA.
  • SOTDMA A representative example of such a system
  • the existing SOTDMA allocates empty slots unconditionally without a contention procedure, slot collisions are high in an environment with many terminals.
  • the allocated slot must be replaced periodically.
  • distributed terminals compete by synchronous CSMA / CA and CDAD in a contention channel having a different frequency, so that the resource collision probability is extremely low, so that even if tens of thousands use the channel, the resource collision probability is very low.
  • the present invention intends to provide a method of quickly discovering a service in a synchronous TDMA environment and accessing a desired service in consideration of the competition method of Reference 1.
  • An object of the present invention is to propose a method for easily discovering and using a service in a wireless distributed communication system.
  • the present invention proposes six types of slots, that is, a fixed broadcast slot, a general broadcast slot, a designated broadcast slot, a fixed use slot, a general use slot, and a designated use slot, and two types of channels, a broadcast channel and a use channel.
  • the broadcast channel and the use channel may provide a service while interacting closely with each other.
  • the service terminal transmits information to many terminals at once through the slot of the broadcast channel. Can suggest a way to.
  • Slot maps may be transmitted to solve hidden node problems in a wireless distributed system.
  • such a slot map can be broadcasted in a broadcast channel.
  • a method of effectively conceiving a hidden node problem can be proposed.
  • channels and slots can suggest a method that can be effectively used in a synchronous wireless distributed communication system.
  • An object of the present invention is to propose a method in which a terminal operates while effectively lowering power consumption using a wake tone channel in a wireless distributed communication system using synchronous TDMA.
  • An object of the present invention is to propose a method for effectively transmitting information while receiving a collision using a tone channel in a wireless distributed communication system using synchronous TDMA.
  • An object of the present invention is to propose a method of reallocating another slot immediately after determining whether to accept a collision if a collision occurs by detecting a collision for a slot occupied by a synchronous TDMA system.
  • the present invention can provide a method for designing a new system as a wireless distributed communication system.
  • the present invention may provide a method for efficiently designing a new distributed communication system using the competition method of Reference 1.
  • the present invention may provide a method for effectively demodulating a data channel when demodulating the data channel in a situation in which the data channel and the contention substitute channel are mapped and operated in a one-to-one manner.
  • the present invention can provide a method for effectively estimating the position of the terminal when estimating the position of the terminal using the data channel and the competition agency channel.
  • the present invention may provide a method for sending additional information in a slot performing slot clearing in a contention tone channel.
  • a method for receiving a service from a terminal in a synchronous TDMA distributed system may be provided.
  • the method in which the terminal is provided with a service may include receiving service information from a service providing terminal using a broadcast slot, discovering a service based on the received service information, and using the found service. .
  • the terminal uses the service through the broadcast slot based on the received service information of the broadcast slot, and the broadcast slot received by the found service. If the service information itself is not a service available, the terminal may use the service through the use slot based on the service information.
  • the terminal may include a transmitter for transmitting a signal, a receiver for receiving a signal, and a processor for controlling the transmitter and the receiver.
  • the processor receives the service information from the service providing terminal by using the broadcast slot through the receiving unit, finds the service based on the received service information, and uses the found service, but the broadcast slot received by the found service
  • the terminal uses the service through the broadcast slot based on the received broadcast slot information, and if the found service is not a service that is available as the information of the received broadcast slot itself, The service may be used through the use slot based on the received service information.
  • a method for providing a service by a terminal in a synchronous TDMA distributed system may be provided.
  • the method for providing a service by the terminal may include transmitting service information using a broadcast slot to a terminal receiving the service, and providing a service to the terminal receiving the service.
  • the terminal if the service is a service available as the service information of the broadcast slot itself, the terminal provides the service through the broadcast slot based on the service information of the broadcast slot to the terminal receiving the service, the service is the service information of the broadcast slot If the service is not available, the terminal may provide a service through a use slot based on the service information.
  • the terminal providing the service may include a transmitter for transmitting a signal, a receiver for receiving a signal, and a processor for controlling the transmitter and the receiver.
  • the processor transmits the service information by using the broadcast slot to the terminal receiving the service through the transmitter, and provides a service to the terminal receiving the service, if the service is a service available as the service information itself of the broadcast slot, The terminal provides a service through the broadcast slot based on the service information of the broadcast slot to the terminal provided with the service, and if the service is not a service available as the service information of the broadcast slot, the terminal selects a used slot based on the service information. Can provide services.
  • the following items may be commonly applied to a terminal provided with a service and a terminal providing a service in a synchronous TDMA distributed system.
  • the service providing terminal allocates a use slot through slot allocation competition, and uses the slot allocated to the terminal in the allocated use slot of the first frame.
  • the consent request signal for use may be transmitted, and ACK information about the consent request signal received from the terminal may be received in the allocated use slot of the second frame.
  • the second frame may be the next frame of the first frame.
  • the service providing terminal after receiving the ACK information, transmits the response information to the terminal, but the response information may be transmitted to the plurality of terminals through the broadcast slot.
  • the response information may include at least one or more of ACK, NACK, time, number, order, amount, and availability.
  • the service providing terminal when allocating a use slot, specific use slots are used as a use slot group among the use slots of the frame, and the service providing terminal is configured to use any of the slots included in the use slot group. Select one slot to allocate a slot through contention, transmit a used slot group allocation request to the terminal through the assigned slot, and receive an ACK for the slot group allocation request in the next slot of the allocated slot from the terminal. All slots in the used slot group to which one slot belongs may be allocated based on slot clearing.
  • the use slot is allocated based on the slot map, and the slot map may be a map indicating whether the use slots constituting one frame are available.
  • the slot map may include information about available slots based on carrier sensing performed in a contention substitute channel mapped to the channel instead of the channel in which the slots exist.
  • the service providing terminal transmits the slot map information to the terminal along with the agreement request signal for using the allocated use slot, and the terminal can be used at the same time based on the slot map information.
  • An effective slot map indicating a may be created and transmitted to the service providing terminal together with the ACK.
  • the service providing terminal transmits a slot map creation request to the terminal with an agreement request signal for using the assigned slot, the terminal creates a slot map and ACKs the created slot map. And transmit to the service providing terminal, and the service providing terminal creates a valid slot map indicating valid available slots that can be used simultaneously based on the received slot map information of the terminal, and allocates the used slots based on the valid slot map. Can be.
  • the service providing terminal receives the slot map information of the terminal that the terminal broadcasts through the broadcast slot, and displays the valid use slots that can be used simultaneously based on the received slot map information of the terminal.
  • One effective slot map can be created and used slots assigned based on the valid slot map.
  • a broadcast slot may be included in at least one of a mixed channel and a broadcast channel
  • a use slot may be included in at least one of a mixed channel and a use channel
  • a broadcast slot may include at least one of a general broadcast slot, a designated broadcast slot, and a fixed broadcast slot.
  • a predetermined specific service of a channel corresponds to fixed broadcast slots among broadcast slots, and when a terminal receives a specific service, the terminal always receives the fixed broadcast slots and specifies
  • a terminal providing a service may be allocated a fixed broadcast slot through competition in a fixed broadcast slot, and may provide a specific service by using the assigned fixed broadcast slot.
  • the service related information transmitted in the broadcast slots may be allocated to the number of slots required for the service, the minimum number of slots required for the service, the maximum number of slots required for the service, use channel, frequency information of the mixed channel and It may include at least one or more of the number of the slot that is occupied by the current slot in the use slot.
  • the use slot may include at least one or more of a general use slot, a designated use slot and a fixed use slot.
  • a broadcast slot may be allocated to a service providing terminal and used.
  • a broadcast slot when a broadcast slot is allocated, specific broadcast slots are preset to a broadcast slot group among the broadcast slots of a frame, and the service providing terminal is any one of slots belonging to the broadcast slot group. If a slot of the slot is selected and allocated through competition, all slots of the broadcast slot group to which the allocated slot belongs may be allocated based on slot clearing.
  • a distributed terminal operates using a wake tone channel, in which a terminal to wake up a sleeping terminal transmits a wake tone signal, and a terminal in sleep state periodically wakes up Sensing a wake tone signal for a time, and if the wake tone is not detected as a result of the sensing, goes back to sleep, and if the wake tone is detected, synchronizes and wakes up with time synchronization and frequency synchronization with the detected wake tone can do.
  • a method of transmitting information by using a tone channel includes assigning meaning of pre-appointed information to a slot or a subslot of a TDMA frame, a tone in a slot and a subslot related to the information to be transmitted. It may include the step of transmitting.
  • a method of mapping slots of a data channel and subslots of a contention channel is performed by defining a plurality of slots of the data channel as one slot group, and a predetermined position among the subslots of the contention channel in advance.
  • the method may include mapping a predetermined number of subslots to slot groups of the data channel.
  • a slot reassignment method includes a terminal transmitting a contention signal in a slot of a contention channel mapped to a slot occupied by a terminal in a data channel, and transmitting a contention signal during one or several subslots. Stopping, performing carrier sensing to detect a collision, using the carrier sensing results to determine whether a collision exists, and determining collision acceptance, if the collision acceptance result is unacceptable, abandon the original slot and make another empty slot Attempting to reassign a, and if the result is an acceptance, accepting the collision and continuing to use that slot.
  • a method of landing a drone at a landing site using a tone signal includes installing tone transmitters at predetermined points at the landing site, transmitting the tone transmitters in slots or subslots of a TDMA frame. Assigning a tone meaning that the tone transmitters installed at the landing site transmit a tone in the sub-slots to which the meaning is assigned, and the landing attempt drone landing at the landing site using the tone signals transmitted by the tone transmitters. It may include.
  • a method of transmitting a slot signal of a tone channel includes transmitting a slot clearing signal in sub slot 0, the first sub slot, 0 Determining the number of sub-slots to transmit tone signals in addition to the second sub-slot, determining positions of sub-slots to transmit tone signals, and transmitting the tone signals at sub-slot numbers for which tone signal transmission is determined. It features.
  • a method of performing demodulation of a data channel may include first receiving a slot of a data channel and a slot of a mapped tone channel, and receiving the received tone. And demodulating the data channel using the slot signal of the channel.
  • a method of estimating the existence direction of another distributed terminal by one distributed terminal may include receiving a plurality of tone signals of another terminal. Estimating a presence direction of the other terminal by using tone signals of a plurality of other terminals.
  • a service can be easily found and used in a distributed communication system.
  • six types of slots of a fixed broadcast slot, a general broadcast slot, a designated broadcast slot, a fixed use slot, a general use slot, and a designated broadcast slot, and two types of channels, a broadcast channel and a use channel, can be used.
  • a broadcast channel and a use channel can provide a service while closely interacting with each other.
  • the service terminal is provided to many terminals during the connection through the slots of the broadcast channel. Information can be delivered all at once.
  • a slot group When allocating a number of used slots, a slot group may be designated to allocate one slot of the slot group, so that all the slots of the slot group to which the slot belongs may be allocated and many slots may be allocated at once.
  • Slot maps may be transmitted to solve hidden node problems in a wireless distributed system.
  • such a slot map can be broadcasted in a broadcast channel. Broadcasting a slot map of a useable channel that can be accessed instead of a slot map for a broadcast channel can effectively solve the hidden node problem.
  • the configuration and operation of channels and slots can be effectively used in a synchronous wireless distributed communication system.
  • a terminal asleep in a wireless distributed communication system using synchronous TDMA can efficiently wake up and process information received using a wake tone channel.
  • a terminal in a wireless distributed communication system using synchronous TDMA, can transmit information while accepting a collision of communication resources by using a tone channel.
  • the wireless distributed communication modem using the scheme described in Reference 1 can effectively perform the demodulation operation.
  • information transmission may be performed using a tone channel.
  • 1 is a configuration diagram of a broadcast slot, a used slot, and a mixed slot.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an allocation procedure of a use slot.
  • 3 is an exemplary configuration diagram of a broadcast channel, a use channel, and a mixed channel.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram of a service provided to a broadcast slot of a broadcast channel.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram of a field format constituting a broadcast slot.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram of a field format constituting a use slot.
  • FIG. 7 is an exemplary view of configuring a fixed use slot.
  • FIG. 8 illustrates an example of interaction between a broadcast channel and a use channel.
  • FIG 9 shows an example of a frame with a slot group.
  • 10 is a flowchart for allocating slot groups.
  • 11 is a flowchart illustrating a method of transmitting a slot map together in slot allocation.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of requesting a counterpart slot map together when allocating slots.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a method of allocating slots using a slot map broadcast when a slot is allocated.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a synchronous TDMA frame and channel structure proposed in the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating the configuration of various wake tone signals.
  • 16 is a diagram illustrating a method in which a sleep terminal wakes up to perform a service.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating a method for awakening a sleep terminal to set a frequency synchronization initial value.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a method of synchronizing with a base station using a time advanced value in a mobile communication terminal.
  • 19 is a diagram showing meanings in slots and subslots of a frame.
  • 20 is a diagram illustrating a method of transmitting a tone signal by randomly assigning a plurality of terminals to sub-slots.
  • 21 is a diagram illustrating a case where meaning is given to a sub slot according to a direction.
  • 22 is a diagram illustrating a method of giving meaning to a frame slot and a sub slot.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method in which a drone operates using tone signals to which meaning is assigned.
  • FIG. 24 illustrates an operation of whether a resource collides when two drones allocate the same slot resource.
  • 25 is a diagram illustrating a competition scheme for occupying slots and a method of detecting collision of occupied slots.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a method in which terminals accept a collision when two terminals occupy the same slot.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a signal delay time occurring in a receiver when resource allocation competition is performed.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a method of mapping slots of a data channel and slots of a contention tone channel in consideration of a carrier sensing processing time of a receiver when resource allocation competition is performed.
  • 29 is a diagram illustrating various methods for mapping slots of a data channel and slots of a contention tone channel.
  • FIG. 30 is a view showing a channel and a slot configuration referred to by the present invention.
  • 31 illustrates a method of utilizing a contention tone channel having a different frequency from that of a data channel.
  • 32 is a diagram illustrating a method of utilizing a contention tone channel different in frequency from a data channel.
  • 33 is a diagram illustrating a packet including various preambles.
  • 34 is a diagram illustrating a method of determining demodulation using information of a tone slot pattern.
  • 35 is a diagram illustrating a method of calculating a reception gain of a data channel using the reception power of a tone channel signal.
  • 36 illustrates a method of calculating reception synchronization of a data channel by using reception synchronization time of a tone channel signal.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a method of calculating a slot map of a data channel from a slot map of a tone channel.
  • 38 is a diagram illustrating a method of measuring the position of a terminal transmitting a signal when the three terminals know the distance to the terminal transmitting the signal.
  • 39 is a diagram illustrating a method for estimating the direction of a distributed terminal in which a drone transmits a signal.
  • 40 is a diagram showing the device configuration of the present invention.
  • a component when a component is “connected”, “coupled” or “connected” with another component, it is not only a direct connection, but also an indirect connection in which another component exists in between. It may also include.
  • a component when a component “includes” or “having” another component, it means that it may further include another component, without excluding the other component unless otherwise stated. .
  • first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or the importance between the components unless otherwise specified. Accordingly, within the scope of the present invention, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and likewise, a second component in one embodiment may be referred to as a first component in another embodiment. It may also be called.
  • the components distinguished from each other to clearly describe each feature does not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated into one hardware or software unit, or one component may be distributed and formed into a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not mentioned otherwise, such integrated or distributed embodiments are included in the scope of the present invention.
  • components described in various embodiments of the present disclosure are not necessarily required components, and some of them may be optional components. Therefore, an embodiment consisting of a subset of the components described in one embodiment is also included in the scope of the present invention. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in the various embodiments are included in the scope of the present invention.
  • the present invention assumes that all terminals use synchronous TDMA.
  • the terminal may operate based on the TDMA scheme. That is, all the terminals may be synchronized.
  • each terminal may occupy slot resources equally. That is, each terminal may occupy slot resources based on the same opportunity.
  • each terminal may have an opportunity to occupy different slot resources based on the priority, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the existing CSMA / CA could only be used in an asynchronous communication system.
  • the contention substitute channel may be used so that the CSMA / CA may be used in the synchronization system.
  • the primary channel and the secondary channel may be paired.
  • the original data channel may have a wide bandwidth of several MHz.
  • the main communication band may be used as the data channel as it is.
  • Competing channels use narrowband signals.
  • a frequency tone can be used as a narrow band signal, and since the frequency tone has a bandwidth of several kHz to several tens of kHz, it has a bandwidth less than 1/100 of the broadband bandwidth.
  • the maximum data channel utilization is 99% under the assumption that there is no collision. This can be very advantageous when using CSMA / CA in the same band, compared to 50% maximum channel utilization.
  • the secondary channel may be allocated immediately adjacent to the primary channel.
  • the subchannel may be allocated away from the main channel, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the channel efficiency of the plurality of terminals may be set differently from that of the data transmission channel, thereby improving frequency efficiency.
  • UEs may compete in a slot before a slot to be used.
  • UE A may perform competition in advance in slot s-1, which is a competition agency channel.
  • UE A may perform carrier sensing to the previous subslot of the selected subslot if the subslot number in the slot of the contention substitute channel is N. If there is no signal detected as a result of the execution, a contention tone signal is transmitted from the selected subslot to the 55th slot, and data is transmitted in slot s of the main channel.
  • the terminal A may determine that it is lost in contention and may not transmit any signal in the tone channel and the main channel.
  • the above-described sub slot allocation is only one embodiment and is not limited to a specific number. That is, the terminal allocated the lowest number of subslots may transmit a contention signal after carrier sensing and perform data transmission on the primary channel.
  • the signal of the competition agency channel may use a frequency tone signal, and in this case, the frequency band may be used the least.
  • the contention signal is assumed to be a tone signal.
  • the competition signal may be set differently, and is not limited to the above-described embodiment.
  • slot clearing means that a terminal continuously transmits a contention signal from sub-slot 0 in a previous slot s-1 of a competing substitute channel in order to continuously use the slot s without collision. It can mean preventing attempts. That is, it may mean the operation as described above, the following description will be described on the premise.
  • the following means that competition is performed to allocate slots, which may mean that synchronous CSMA / CA is performed on a second channel having a different frequency, similar to the first invention.
  • CDAD may be additionally performed after performing synchronous CSMA / CA. At this time, if the terminal occupies slot resources, slot clearing is performed. Therefore, other terminals may fail to allocate the slot.
  • two TDMA slots are described below.
  • one may be a broadcast slot and one may be a use slot.
  • a broadcast slot and a use slot may be used.
  • the broadcast slot is a slot for the terminal to unilaterally broadcast information to the surrounding terminals. That is, there may be no target terminal address for information transmission, or a slot having a target address meaning all terminals and transmitted based on a broadcast scheme.
  • the use slot may be a slot for the terminal to transmit and receive information with other terminals or terminals.
  • the use slot may mean a specific terminal or a specific terminal group when the information is transmitted, and may be a slot transmitted based on a unicast or groupcast scheme.
  • the broadcast slot may be divided into a general broadcast slot, a designated broadcast slot, and a fixed broadcast slot.
  • the general broadcast slot may mean a broadcast slot allocated by a normal terminal through competition for information broadcasting.
  • the designated broadcast slot may mean a broadcast slot allocated in advance so that a predetermined type of terminal can broadcast information.
  • the fixed broadcast slot may mean a broadcast slot in which only predetermined types of terminals may be allocated through competition for information broadcasting.
  • the terminal may have to compete with other terminals to be allocated the use slot.
  • the terminal may transmit a signal for requesting consent for joint use in order to use the slot together with another terminal.
  • the terminal receiving the joint use request may transmit an ACK for this in the slot number assigned by the terminal requesting allocation of the use slot of the next frame.
  • slot allocation between the two terminals may be completed.
  • the first terminal may transmit a use slot allocation request to the second terminal (terminals 2 and 220).
  • the first terminal 210 may transmit frame 4 through slot 10.
  • the second terminal 220 may transmit frame 5 in slot 10 in response to the ACK response to the allocation, and thus, the slot allocation may be completed.
  • the first terminal 210 may exchange data with the second terminal 220 through the use slot.
  • a use slot may be divided into a general use slot, a designated use slot, and a fixed use slot.
  • the general use slot may mean a use slot allocated by a normal terminal through competition in order to transmit and receive information with other terminals or terminals.
  • the designated use slot may mean a use slot that is pre-allocated so that a predetermined type of terminal can transmit / receive information with other terminals or terminals.
  • the fixed use slot may mean a use slot that can be allocated through a competition for only a predetermined type of terminals to transmit and receive information with other terminals or terminals.
  • the following describes a method of operating based on a broadcast channel, a use channel, and a mixed channel for service discovery in a distributed system.
  • the broadcast channel, the use channel, and the mixed channel may be channels having different center frequencies.
  • each system may have a different number of broadcast channels, a number of channels used, and a number of mixed channels, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the broadcast channel may be a channel consisting of a broadcast slot as described above. That is, the broadcast slot may include one or more slots among the general broadcast slot, the designated broadcast slot, and the fixed broadcast slot type.
  • the use channel may be a channel consisting of use slots.
  • the use slot may include one or more slots among a general use slot, a designated use slot, and a fixed use slot type.
  • the mixed channel may be a channel in which a broadcast slot and a use slot are mixed.
  • the mixed channel may include at least one of a general broadcast slot, a designated broadcast slot, and a fixed broadcast slot.
  • the mixed channel may further include at least one or more of a general use slot, a designated use slot, and a fixed use slot at the same time. That is, the mixed channel may include at least one slot among the slots included in the broadcast slot and the use slot, and is not limited to the above-described embodiment.
  • various services may be periodically broadcast every frame in the broadcast channel. Accordingly, the number of broadcasted services may be equal to or smaller than the number of slots constituting the frame. As an example, one frame is set to 1 second and will be described based on the case of 500 slots. However, this is only one example for convenience of description and is not limited to the above-described embodiment.
  • FIG. 4 it may be a structure of a synchronous TDMA channel designated as a broadcast channel.
  • the terminals to provide the service may broadcast the service by receiving one or a plurality of slots.
  • FIG. 4 may show an example of a service.
  • a traffic light blinking notification service, a speaker connection service, a shop information notification service, a parking lot information notification service, etc. may be set in one frame, but this is only one example and is not limited to the above-described embodiment.
  • a field indicating a service type may be required in a slot type of a broadcast channel.
  • a field indicating a service type in a broadcast slot is referred to as a "service field.”
  • the service field may be set to 8 bits
  • the traffic light blinking notification service may be 0x01
  • the speaker connection service 0x02
  • the field of the service broadcast slot may include at least one of a service field, a source address field, a control field, a data field, and a CRC field.
  • information on who transmits what service may be represented by a service field and an address field. That is, whether a service is indicated through a service field and who transmits may be indicated through a source address field.
  • the specific service content may be included in the data field.
  • the CRC may be a field for checking the integrity of data. In this case, when the terminal receives one broadcast channel frame, it may discover all services in the vicinity. In more detail, as shown in FIG.
  • the broadcast channel may include information about one or more services.
  • the terminal receives one broadcast channel frame, all of the services in the vicinity may be found.
  • an operation of discovering a service by receiving one broadcast channel frame is referred to as 'quick search'.
  • 'quick search' an operation of discovering a service by receiving one broadcast channel frame.
  • the terminal may continuously update information by receiving only the corresponding slot from the next frame.
  • 'fixed repeat reception' an operation of receiving only a corresponding slot after knowing a slot position of a specific service.
  • the above terms are referred to for convenience of description and are not limited to the above names. That is, the same operation may be described in different terms.
  • the terminal can quickly and easily find a service through quick searching.
  • the terminal may use the service at low power through fixed repeat reception. That is, the terminal receives only the fixed slot and does not operate at another slot time, thereby reducing power consumption. (Ie, the terminal may turn off the modem at another slot time.)
  • the terminal when the terminal searches for a service through quick search, power consumption of the terminal may be reduced.
  • a terminal equipped with a distributed communication modem runs an app or a program and simultaneously turns on the distributed modem, it may provide a service immediately after performing a quick search for 1 second frame time, thereby reducing power consumption.
  • the terminal equipped with the distributed communication modem may be turned off or in the sleep mode of the distributed communication modem at the time when the app or the program is not executed.
  • program sync or "app sync.”
  • the above terms are referred to for convenience of description and are not limited to the above names. That is, the same operation may be described in different terms.
  • the smartphone may use the distributed communication modem only if desired. More specifically, in a vehicle where the terminal wants to know traffic light blinking information as in the service of FIG. 4, when the terminal checks one frame of a broadcast channel, the terminal may find a traffic light blinking service. At this time, the terminal can know the blinking time of the traffic light by analyzing the data area. As another example, the terminal may also discover a speaker access service, but using the terminal may be selected by the terminal.
  • the terminal is a vehicle.
  • the traffic light blinking notification service may be a very useful and necessary service.
  • the system may pre-determine the slot number of the traffic light blinking notification service. That is, a fixed slot number can be allocated to a specific service.
  • the slot broadcasted to all the terminals without contention in the fixed slot number may be the aforementioned 'designated broadcast slot'.
  • the terminals (or vehicles) may already know the slot number of the traffic light blink notification service. Accordingly, the terminal (or vehicle) may perform a 'fixed repeat reception' operation on the slot without performing the quick search described above.
  • the following describes a method for setting a different frame length for a specific slot.
  • a description is made based on a designated broadcast slot, but the same may be applied to other types of slots.
  • a frame longer in length than the above-described 1 second frame may be referred to as a “super frame”.
  • the above terms are referred to for convenience of description and are not limited to the above names. That is, the same operation may be described in different terms.
  • the traffic light blinking service may be serviced in the form of a designated broadcast slot in slot 0 of the broadcast channel.
  • the case where the length of the super frame is 4 seconds may be considered.
  • the information on the traffic light blinking service can be time-divided by each traffic light every 4 seconds to transmit a signal. If there are four traffic lights at 100m intervals on the road, each traffic light can transmit a signal only once every four seconds. Therefore, when the communication reach distance of the distributed communication is set to about 300m to 1000m, when there are four traffic lights at 100m intervals, the phenomenon that the transmission signals of the traffic lights collide at an intermediate point can be avoided by using the super frame.
  • a broadcast channel is received and the service is received using the received information itself, but the service may not be received using only the received information itself. In this case, the service should be received in the used channel by using the information received from the broadcast channel.
  • the terminal may wirelessly access the speaker system using distributed communication to receive a service.
  • the above-described operation is referred to as a 'speaker connection service' and is not limited to the above-described embodiment.
  • the speaker system may broadcast its connection information in a broadcast channel. That is, the speaker system may notify its existence and broadcast information for using the speaker to neighboring terminals.
  • the terminal that wants to use the speaker access service may first receive one frame through a broadcast channel. That is, the terminal can receive the broadcast frame, through which the speaker system connection information can be confirmed. That is, the terminal may find a 'speaker connection service' through quick searching.
  • the speaker system may inform the frequency of the synchronous TDMA use channel necessary for using the device, and inform the user of information for accessing the channel. More specifically, the access information can be provided to the terminal by transmitting the frame by including the number of allocated slots and the accessible slot position to access the frame.
  • the terminal may identify a channel used for speaker connection in a broadcast channel using frequency channel 1.
  • FIG. it may be considered that the frequency channel 2 is a usable channel that can be accessed, the slots accessible are “all”, and the number of allocated slots required for access is four.
  • the terminal may use the speaker system after allocating four slots in the second frequency channel after acquiring information on the use channel through the broadcast channel.
  • the speaker system since the speaker system always receives the second frequency channel, the speaker system may receive data transmitted to its own address.
  • FIG. 6 may be a MAC frame structure for a use channel.
  • the MAC frame structure may include at least one of a service field, a source address field, a destination address field, a control field, a data field, and a CRC field.
  • the source address field may be an address of a terminal transmitting data
  • the destination address field may be an address of a terminal receiving data. That is, address information necessary for data transmission may be included.
  • a fixed slot may be used in consideration of power consumption.
  • the services may be provided through a predetermined fixed slot. Through this, the terminal may not receive all the slots, but receive only the slots required by the terminal to provide a service or receive the service.
  • the terminal to receive the corresponding service using the fixed slot should always receive the reserved slots.
  • a terminal that wants to provide a corresponding service in a fixed slot reserved in advance needs to compete to use the slot.
  • the terminal may provide a corresponding service by using a slot after winning the competition.
  • a case where the system reserves four slots (e.g. 0, 125, 250, 375) in advance for a chat may be considered.
  • all terminals wishing to be provided with a chat service may always receive these four slots. That is, terminals receiving a service may always receive data in a fixed slot for a specific service.
  • the terminal to transmit data may perform a competition, and transmit the corresponding chat text to another terminal in the winning slot. That is, when a service provider wants to transmit a text to another terminal for chatting, the terminal may provide a service after acquiring a slot occupancy opportunity through competition with other terminals in a designated slot. For example, since only four slots among 500 slots in one second are received even from the standpoint of receiving a service, power consumption may be reduced, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the broadcast channel and the use channel may provide information while interacting with each other, thereby increasing system efficiency.
  • a response to the slot received in the use channel may be transmitted through the broadcast channel.
  • the configuration of the broadcast channel response to the slot received in the use channel may include at least one of ACK, NACK, time, number, order, amount, and availability.
  • the broadcast channel response configuration may be set differently based on information received through the use channel, and is not limited to the above-described embodiment.
  • an ACK / NACK signal may be considered.
  • a terminal providing a service mainly uses a broadcast channel, and the terminal may simultaneously transmit ACK information of a use channel to a plurality of terminals through a broadcast channel.
  • the service providing terminal may not use the slot of the use channel to send an ACK, thereby reducing the amount of resources used in the system.
  • the service providing terminal may broadcast service information in broadcast slot 0.
  • the terminal 1, the terminal 2 and the terminal 3 may transmit data to the service providing terminal in the use channel.
  • the service providing terminal may transmit ACKs for data received from the terminal 1, the terminal 2, and the terminal 3 to the previous frame in the broadcast slot 0 in the next frame.
  • the terminal 1, the terminal 2 and the terminal 3 may receive the corresponding ACK information, respectively.
  • a field for ACK information may be set in a field included in a broadcast slot for the above operation.
  • a subfield corresponding to each terminal may exist in the field for the ACK information.
  • the terminal providing the service may provide ACK information to each terminal through subfields corresponding to the respective terminals among the fields for the ACK information. That is, as described above, when collecting ACKs and transmitting them through a broadcast channel, resource consumption may be reduced in the system.
  • slots may be allocated to groups.
  • one frame may be 1 second.
  • the case of 50 slots in the frame may be considered.
  • the number of slots may be set differently, and is not limited to the above-described embodiment.
  • 50 slots are included in one frame for convenience of description.
  • the competition for slot allocation may use a competition agency channel.
  • the contention substitute channel may mean a channel that competes in advance in slot s-1 to use slot s of the primary channel.
  • subslot 1 may be set as a clearing subslot for an ACK signal in response to the allocation request, which is not limited to the above-described embodiment.
  • slots constituting a frame of a synchronous TDMA channel may be divided into a plurality of slot groups. For example, 50 slots may be included in one frame. In this case, as an example, when the slot group is set to five, each slot group may have ten slots. However, this is just one example, and the number of slots included in the slot group may be changed. In this case, as an example, the number of slots included in the slot group may be determined based on the number of slots included in one frame. That is, in order to include the same number of slots in each group, the number of slots included in one frame may be a multiple of the number of slots included in the group. As another example, as shown in FIG.
  • only specific slots of a frame may be designated as a slot group. That is, not all slots are divided into groups as shown in FIG. 9B, and only specific slots of a plurality of slots may be formed as a group as shown in FIG. 9C. For example, in FIG. 9C, one slot group may be provided.
  • the terminal intends to allocate 10 slots of 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 at once.
  • the terminal may be regarded as allocating the corresponding slot group. For example, if the terminal successfully allocates slot 20, it may be regarded as allocating the remaining nine slots.
  • the terminal may finally allocate the corresponding slot group only when an ACK for the slot assignment is received in the slot 25 after the slot 20.
  • the terminal may be allocated a slot based on the slot group as described above (S1010).
  • the terminal may wait for a slot belonging to the corresponding slot group (S1020).
  • the terminal may perform a competition for the corresponding slot and receive the slot through the allocation request (S1030).
  • the terminal fails the slot allocation request (S1040)
  • the terminal slots again in the corresponding slot group. Can wait.
  • the terminal may wait for a slot belonging to the slot group (S1050).
  • the terminal succeeds in the slot allocation request Slots can be allocated.
  • the terminal should receive the ACK as described above, it can wait for the ACK.
  • the terminal may wait for the slot belonging to the slot group again (S1020).
  • the terminal may use the group (S1070). That is, the terminal may use the slots included in the slot group when receiving an ACK by performing slot allocation on one of the slot groups.
  • the terminal should finally perform slot clearing in all slots belonging to the slot group after the allocation of the corresponding slot group is finally determined by the reception of the ACK. That is, the terminal may perform slot clearing by using the sub slot 0 of the competing substitute channel in the slots before all the slots belonging to the corresponding slot group, and based on this, the slot group may be continuously used. This makes it possible to assign slots in real time while quickly allocating slots in real time.
  • a slot allocation method in which a terminal transmits a slot map to avoid a hidden node problem.
  • the other terminal when one terminal attempts to allocate slots through contention, the other terminal should send an ACK for the allocation in the corresponding slot of the next frame. Allocation to the slot can be completed. At this time, the ACK can be sent when the corresponding slot is empty from the other terminal's point of view. That is, when two terminals exist in a situation known as a hidden node problem, an ACK for allocation cannot be sent.
  • the slot map may be a map in which each terminal receives all slots of a synchronous TDMA frame and determines whether the slot is currently in use or not and records them.
  • a method of creating a slot map may actually indicate a slot having a good CRC by receiving a slot of a corresponding channel for one frame.
  • the CRC may not be in good condition because various kinds of interference and noise exist in the channel.
  • a slot map may be created by carrier sensing a slot of a corresponding channel for one frame.
  • the terminal can determine whether the slot is occupied even if the CRC is not in a good state.
  • the channel since there is a competition agency channel competition mapped with the corresponding channel, the channel may be sensed to create a slot map. Since the competitive agency channel always operates through carrier sensing, a reliable slot map can be created by sensing the competition channel and creating a slot map.
  • each of the terminals may create a slot map for each terminal (S1110).
  • the terminal requesting slot allocation may transmit its slot map together with the slot allocation request.
  • the counterpart terminal may create a slot map indicating the slot slots commonly available in the received slot map and its slot map (S1130). You can create a slot map to show the slots available to each other. Hereinafter, this is referred to as an "effective slot map,” but this is for convenience of description only and is not limited to the name.
  • the other terminal may transmit the slot allocation ACK and the valid slot map together to the terminal that has made the slot allocation request (S1140).
  • the terminal which has made the slot allocation request additionally utilizes the valid slot map received with the ACK. That is, the slot allocation request terminal knows the valid slot map information based on the slot map of the other party, so that the problem with the hidden node can be solved and a plurality of slots are allocated based on the slot allocation request terminal. You can do it.
  • each of the terminals may create a slot map for each terminal (S1210).
  • the terminal when the terminal requesting slot allocation requests slot allocation, the terminal may additionally request a slot map of the other party. .
  • the other terminal may receive the slot allocation request and the slot map request, and transmit a slot allocation request to the terminal together with the ACK for the slot map and the slot allocation.
  • the UE requesting the UE may additionally allocate a slot by using the counterpart slot map received by receiving the counterpart slot map together with the ACK. That is, an effective slot map may be created from the counterpart slot map received by the terminal requesting slot allocation and its slot map. Through this, the terminal requesting slot allocation may allocate a slot.
  • each of the terminals may create a slot map for each terminal (S1310). Then, the terminal may broadcast its slot map information using the broadcast slot (S1320). At this time, the other terminal may check the slot map information on the terminal requesting slot allocation based on the broadcasted information. In this case, the counterpart terminal may create an effective slot map from the broadcasted slot map and its own slot map (S1330). Then, the counterpart terminal may request slot allocation from the slot map broadcast terminal by using the calculated effective slot map. have.
  • the broadcast slot map may be a slot map for a channel other than the channel to which the broadcast slot belongs. That is, when there are several synchronous TDMA channels, slot maps of other channels can be broadcast.
  • the speaker system may transmit a slot map of the use channel that is received by the speaker system in the general broadcast slot of the broadcast channel.
  • the distributed terminal to access the speaker system may check the slot map of the use channel in the broadcast channel, and then create an effective slot map for the use channel to access the speaker system.
  • a slot map of a channel that provides a service may be broadcasted in a broadcast channel so that a terminal that a terminal accesses to the terminal can easily win a collision race.
  • other terminals may first receive slot map information of a channel providing a service in a broadcast channel, and then create an effective slot map to request slot allocation in a channel providing a service to the corresponding broadcast terminal.
  • the terminal may examine the channel usage rate of the service providing channel and use the scheme of providing a slot map of the service providing channel in the slot of the broadcast channel only when the channel usage rate of the service providing channel is higher than a predetermined usage rate. That is, as described above only under certain conditions, the slot map may be transmitted through the broadcast channel, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the present invention assumes that all terminals use synchronous TDMA.
  • the terminal may operate based on the TDMA scheme. That is, all the terminals may be synchronized.
  • each terminal may occupy slot resources equally. That is, each terminal may occupy slot resources based on the same opportunity.
  • each terminal may have an opportunity to occupy different slot resources based on the priority, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the present invention may operate based on an environment using a contention scheme for slot allocation in the synchronous TDMA system described in Ref.
  • the competition for slot allocation may be performed in a competition agency channel different in frequency from the data channel.
  • the competition agency channel may mainly use the tone signal.
  • the present invention will be described with reference to tone signals.
  • a data channel and a contention tone channel mapped to the data channel may exist.
  • the tone channel may include a waking tone channel and an information tone channel, which will be described later.
  • the data channel and the contention tone channel may be implemented separately.
  • the tone channel configuration is almost the same, if the tone channel frequency of the implemented hardware is slightly changed, the tone signal may be transmitted at another frequency.
  • an information tone channel, a contention tone channel, and a wake up tone channel may be set as a tone channel with a constant bandwidth at each frequency.
  • the following describes a method of operating using the information tone signal and the wake up tone signal as a tone signal different from the competition tone signal.
  • the hardware configuration is simple, and the transmission and reception structure may be simple. This allows the transmission and reception of tone signals to provide a variety of convenient functions to a synchronous TDMA system.
  • a terminal may synchronize with a mobile communication base station.
  • the terminal may synchronize with the GPS signal.
  • a method of synchronizing as described above may be referred to as an "A synchronization method" or an "A synchronization state" for convenience of description.
  • the above-mentioned name is only one example for convenience of description and is not limited to the above-described embodiment. That is, the same operation may be applied to the same.
  • terminals other than the A synchronization terminal may receive a signal transmitted from the A synchronization terminal and synchronize with the secondary.
  • the above-described synchronization method is referred to as a "B synchronization method” or a "B synchronization state” for convenience of description.
  • terminals that normally use little communication may have a high cost or power consumption to maintain synchronization. Accordingly, it may be advantageous for terminals operating in a synchronous wireless distributed TDMA system to maintain a sleep state and wake only when necessary to synchronize in a B synchronization manner.
  • home appliances may operate in a B-synchronous manner while performing communication. Since appliances are usually indoors, there may not be a suitable way to stay motivated. That is, it may not be synchronized with a mobile communication base station, and it may be difficult to receive a GPS signal because it is indoors.
  • the wireless distributed terminal such as a home appliance uses the B synchronization method
  • the operation as described above may increase the power consumption, may require a method for reducing the power consumption. That is, a method of consuming a little power while maintaining synchronization may be necessary.
  • a distributed terminal without a means for acquiring synchronization operates while effectively lowering power consumption by using a wake-up channel having a frequency different from that of a data channel and a contention channel. Describe how to do it.
  • transmitting a tone signal in a wake-up channel may improve frequency efficiency and simplify hardware implementation.
  • the distributed terminal using the contention scheme of Reference 1 already has hardware for transmitting the tone signal. Therefore, it is efficient to use the tone signal as a wake-up channel.
  • the following describes a method of reallocating a slot when a communication resource collides.
  • This solves the problem of synchronous TDMA systems such as the existing Automatic Identification System (AIS).
  • AIS Automatic Identification System
  • competition channels can be used to detect collisions.
  • the following describes a method of reallocating another slot immediately after determining whether to accept a collision when detecting a collision with respect to the occupied slot.
  • the above-described operations may be implemented by one tone signal transceiver, and are not limited to the above-described embodiment.
  • terminals such as home appliances rarely perform communication, and may operate for a short time when requesting specific information or executing commands from the outside.
  • these terminals may normally be in a sleep state and may be switched to an awake state when there is a request from the outside.
  • the terminals may be awake based on the above-described wake tone signal.
  • the terminal in the sleep state periodically senses the wake tone, and if it finds the wake tone signal, it wakes up to match the time sync and the frequency sync to the wake tone signal. Thereafter, the awake state of the terminal may wait for a signal received by the user for a predetermined time, and operate to process the received signal if there is.
  • the terminals may be switched back to the sleep state.
  • the terminal may complete signal processing based on the received signal, and may go back to the sleep state after a certain time.
  • approval may be required before the terminal switches to the sleep state in consideration of continuity of service provision, and is not limited to the above-described embodiment.
  • meaning may be given to the tone signal and a service may be provided.
  • meaning when meaning is given to the tone channel, meaning may be transmitted without a problem even when a collision occurs.
  • the tone channel may be used in the case of providing a notification such as notifying the presence of a vehicle or the presence of pedestrians. That is, it can be used to provide notification for a specific situation or role.
  • additional information may be provided.
  • the sub-slots of the respective slots may additionally provide meanings such as direction of travel and age.
  • the following describes a method of reallocating slots in a wireless distributed communication system using synchronous TDMA.
  • a slot when reallocating a slot, there may be a collision.
  • the current slot when there is a collision in the slot, the current slot may not be abandoned unconditionally.
  • the terminal after determining whether a terminal can accept a collision, the terminal may give up the slot occupancy only in a situation where the terminal cannot accept the collision.
  • one frame may be configured as 1 second.
  • one frame may consist of 500 slots, and the number of subslots included in the slot may be 56.
  • this is only one example and is not limited to the above-described embodiment.
  • one frame of the TDMA tone channel may be configured with 500 slots, and one slot may be configured with 56 subslots.
  • the general home appliances to which the wireless distributed system modem is attached may use the B synchronization scheme for obtaining synchronization from other terminals as described above. That is, a terminal such as a home appliance may not synchronize with a mobile communication base station, and because it may be difficult to receive a GPS signal because it is indoor, the B synchronization method may be used as described above. For example, as described above, in the case of using the B synchronization method, it is necessary to periodically correct the synchronization by receiving a signal of the A synchronization terminal to maintain synchronization.
  • the synchronization signal is received even when the terminal is in the sleep state.
  • the wireless distributed terminal does not even receive the synchronization signal, the current slot time cannot be known. As a result, you will occasionally wake up from the specified slot and cannot see the message. That is, when the terminal maintains a sleep state in a wireless distributed communication system, both time synchronization and frequency synchronization may be lost, and the awake method used in mobile communication may be difficult.
  • the terminal in the sleep state may be forcibly switched to the awake state based on the wake tone signal.
  • a wake up tone may be transmitted during one frame.
  • a wake up tone may be transmitted for several frames.
  • a wake up tone may be transmitted for several slot times.
  • the case in which the wake tone signal is transmitted during the 1 second frame may be considered.
  • the wake tone signal may be continuously transmitted during the entire wake tone time.
  • the wake tone signal may temporarily stop transmission at the slot boundary.
  • the wake tone signal may stop transmission for a predetermined time at the slot boundary and resume transmission.
  • the wake up tone signal may be transmitted again after stopping for a while at the boundary of the sub slot based on the sub slot. That is, the wake tone signal may stop transmission for a predetermined time at the sub slot boundary and resume transmission.
  • the terminal in the sleep state may be awake periodically to sense the wake tone signal for a predetermined time.
  • the wake-up tone as shown in FIG. 15 (c)
  • the wake-up and sensing time for a while may be equal to or greater than at least two sub-slot times in order to receive an intact sub-slot signal.
  • a sleep state may be maintained for 999.9 ms (S1601), and then a wake up tone signal may be sensed for 0.1 ms (S1602). That is, about 1 time of sleep time is performed. / 10000.
  • the terminal in the sleep state when the terminal in the sleep state recognizes the wake tone (S1603), the terminal in the sleep state may be switched to the awake state. That is, the terminal may wake up. Thereafter, the terminal may match frequency synchronization and time synchronization with the wake up tone (S1604).
  • the wake tone may be applied to the scheme of FIG. 15 (c) of stopping transmission for a short time on the basis of a sub slot and resuming transmission. For example, if the subslot signal is detected and averaged by detecting the subslot end time and start time several times, the subslot time synchronization can be estimated more accurately, and thus can be operated as shown in FIG. 15 (c). have.
  • the frame synchronization may be known at the end of the wake tone frame.
  • the terminal receiving the wake up tone may synchronize frequency synchronization through frequency synchronization of the wake up tone.
  • a modem of a home appliance may be used such as a low-cost voltage controlled oscillator (VCO).
  • VCO voltage controlled oscillator
  • the distributed modem of the home appliance can estimate the frequency synchronization faster by storing the setting value used for frequency synchronization in the waking situation and setting it as the initial value of the frequency synchronization when waking up again.
  • the terminal may store a VCO setting value in an awake state (S1710). Then, the awake state terminal may enter a sleep state (S1720). In this case, the terminal may perform frequency synchronization by using the VCO setting value as an initial value, and thus may quickly estimate frequency synchronization.
  • the terminal sending the wake up tone may be a smart device or a distributed communication hub in the home.
  • the smart device since the smart device is generally synchronized with the mobile communication base station, it can maintain the A synchronization state.
  • the terminal serving as the hub it is necessary to maintain synchronization as an awake state in order to perform the hub role. Therefore, there is a need for a home distributed communication hub to consider a method of synchronizing using a mobile communication synchronization signal.
  • the mobile communication terminal can check the transmission timing of the base station using the TA.
  • the reference time of the base station may be a value earlier than TA / 2 in the reception synchronization of the mobile communication.
  • the synchronization used for distributed communication may be calculated using the base station reference time value.
  • the time offset TA may be calculated by providing an approximate delay time in advance for each position in the hub-related company.
  • the user can find out the delay time by connecting to a relevant server or the like and set the same at the hub device.
  • the server is connected to the Internet, after transmitting its location information to the relevant server, it can set itself based on the received delay time.
  • a device acting as a hub may receive a TA value of a smart device in an A synchronization state around it from the smart device.
  • the TA value of the surrounding smart devices may be continuously used only once.
  • the hub device may be set manually by a user.
  • the smart device may automatically set up by communicating with the hub through wireless communication, but is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal in the sleep state may acquire time synchronization and frequency synchronization using the wake tone signal and may be switched to the awake state. Thereafter, the modem of the terminal may continuously receive the promised channel and slot for a predetermined time. For example, referring to FIG. 16, the awake state terminal may receive a slot of a corresponding channel for 5 seconds.
  • the terminal may be switched to the sleep state again.
  • the terminal may process the message when the received message exists.
  • the terminal of the distributed system as the home appliance terminal may be switched to the awake state by the smart device.
  • the smart device may transmit a message requesting cooking completion information through the wireless distributed communication system after switching the rice cooker to an awake state.
  • the terminal of the distributed system may be switched to the awake state by the wake-up tone transmitted by the smart device but not to receive the message for a predetermined period (e.g. 5 seconds), and may be switched back to the sleep state.
  • the terminal may wait for a message received by the terminal for a predetermined time. In this case, when there is no received message, the terminal may be switched back to the sleep state. Or, if there is another received message based on the service, the terminal may process the message. In this case, when the terminal of the distributed system is switched to the sleep state again, the terminal may be converted to the sleep state after receiving the approval of the terminal calling the terminal. (S1610)
  • the TV distributed communication terminal may request approval from the distributed communication modem of the smart device before switching to the sleep state. For example, if a smart device user is looking at a list of schedules transmitted by a TV for a long time, the application of the smart device may not approve the TV's distributed terminal modem from going to sleep. In this case, the distributed communication modem of the smart device may transmit rejection information to the TV distributed communication terminal.
  • the predetermined period may be set differently based on the characteristics of the distributed system terminal. For example, in the case of a refrigerator as a distributed system terminal, only a short period of time may be used. On the other hand, the TV as a distributed system terminal can be used for a long time.
  • a predetermined time for the terminal to switch to the sleep state may be set differently for each terminal. For example, in the case of transmitting the wake tone signal, a predetermined time may be set differently according to the target terminal, and the operation is not limited to the above-described embodiment.
  • the B synchronization terminal when the above-described B synchronization scheme is used as terminals of a distributed system, it may synchronize its own synchronization with signals of the A synchronization terminals. Therefore, if the B synchronization terminal does not receive the A synchronization signal for a long time, it may lose its synchronization with the B synchronization terminal. In consideration of this point, the B synchronization terminal needs to maintain synchronization by requesting a signal transmission for maintaining synchronization to the terminal which called itself.
  • the terminal and the smart device of the distributed system may be obliged to exchange information once in a certain period (e.g. several seconds). That is, based on a certain period, the smart device and the terminal may exchange information, thereby maintaining synchronization.
  • the smart device and the terminal may periodically transmit the tone signal on a separate tone channel having a different frequency from the wake tone channel so as to maintain synchronization.
  • the B synchronization terminal may maintain synchronization using a periodic tone signal.
  • the terminal in the sleep state can be efficiently operated.
  • additional information may be provided by giving meaning to slots and sub-slots of the tone channel, which will be described later.
  • one frame of the TDMA tone channel may include 500 slots, and one slot may include 56 subslots.
  • slot 0 may be preset as a signal transmitted by pedestrians. That is, slot 0 may mean a signal transmitted by pedestrians.
  • slot 2 may be preset as a signal transmitted by the vehicle. That is, slot 2 may be assigned a signal transmitted by the vehicle. For example, referring to FIG. 19, each meaning may be assigned to each slot.
  • each slot may be a slot for information set based on a specific service.
  • the meaning of the signal is a pedestrian presence notification, vehicle presence notification, drone presence notification, ship presence notification, bicycle presence notification, plane presence notification, toy presence notification, game machine presence notification, tiller presence notification, obstacle presence notification, garage
  • There may be various forms such as a presence notification, a landing site presence notification, a vehicle interior notification, an airplane interior notification, and the like. That is, the meaning of the signal may be a notification and is not limited to the above-described embodiment.
  • slot 0 is a signal transmitted by pedestrians
  • cars may receive slot 0 to check the presence of pedestrians.
  • a tone signal may be transmitted in the corresponding slot.
  • a tone signal may be transmitted to some subslots as illustrated in FIG. 19C, and is not limited to the above-described embodiment.
  • subslots 0 to 9 is a signal transmitted to infants 1-7 years old
  • Bus slots 20 to 29 are signals sent by secondary school students aged 14 to 19.
  • Bus slots 30 to 39 are signals sent by adults between 20 and 65 years old.
  • 49 can be assigned to the signal transmitted by the elderly aged 65 or older
  • subslots 50 to 55 can be assigned to the signal transmitted by the disabled.
  • the above description is just one example, and is not limited to the above-described embodiment. That is, it may be determined in advance that predetermined information is transmitted for each subslot in the slot. Accordingly, the vehicle may determine whether the corresponding signal exists in which subslot while receiving the slot 0. Through this, it is possible to check what age group there are and regardless of the number.
  • a signal when elementary school students are present in front of a traffic light in the morning school attendance time, a signal may be transmitted by arbitrarily selecting one subslot among the 10th to 19th subslots based on the above description. Can be. At this time, if there are about 30 children, the signal may be evenly transmitted to the sub slots 10 to 19.
  • the number of children when the number of children is small, only two or three subslots of the 10th to 19th subslots may be transmitted. In this case, the vehicle may recognize the above-described information and check the number and age band information of the person.
  • a subslot of slot 2 may indicate a traveling direction of the vehicle.
  • the vehicles may give a meaning by calculating their traveling direction clockwise from north.
  • the vehicle traveling direction when the vehicle proceeds in the north-north direction, the vehicle traveling direction may be indicated through sub slot 0.
  • the vehicle traveling direction when the vehicle travels in the forward direction, the vehicle traveling direction may be indicated through the number 14 subslot.
  • the vehicle traveling direction when the vehicle travels in the south south direction, the vehicle traveling direction may be indicated by the sub slot 28.
  • the vehicle travel direction when the vehicle travels in the west direction, the vehicle travel direction may be indicated through the 42nd slot.
  • intermediate subslots may be mapped in the same manner.
  • sub slot 7 may mean northeast.
  • Vehicles can also know the presence and direction of other cars.
  • a case may be considered in which there is a vehicle B that proceeds north at an intersection and makes a right turn to the east, and the vehicle B that continues to go east.
  • the right-turning vehicle A has a traveling direction in the north direction
  • the vehicle B traveling in the east has a traveling direction in the forward direction.
  • the right-turning vehicle A may transmit a signal to sub slot 0 of slot 2 and receive signals of sub slots 1 to 55.
  • the right-turn vehicle B may transmit a signal in sub slot 14 of slot 2 and receive signals of the remaining sub slots.
  • the two cars can receive the other party's signal and know which direction it is.
  • the vehicle A intending to turn right to the east may know the existence of the vehicle B coming from the east.
  • the received signal magnitude it is possible to know the approximate distance from the vehicle A.
  • the signal transmitted by vehicle B will be increasingly received. Therefore, the right turn vehicle A may be able to recognize the oncoming vehicle B to help prevent an accident.
  • meaning may be given to the slot only as preset information, and the sub slot may not give a special meaning.
  • the terminal may randomly select the secondary slot. Therefore, the receiver can more accurately estimate the number of terminals transmitting signals.
  • the meaning of “general pedestrian” may be given to two slots, and the same meaning of “general pedestrian” may be given to two slots. Also, as an example, the same meaning may be given to the plurality of slots, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • certain meanings may be given to specific sub-slots without giving one meaning to a slot.
  • various convenient services can be provided. For example, when a drone automatically lands at a landing site, the drone may take off and autonomously drive to a target point, and then accurately land automatically at the landing site at the target point. At this time, the landing site is a square of 2m in width and length, as shown in Figure 10, the tone transmitter in the east, west, south, north direction, there may be considered the case of the wake tone receiver in the landing area. At this time, the drone may have GPS, but the error of GPS may be usually 10m or more.
  • the landing site of FIG. 23 may have tone transmitting antennas in east, west, south, and north directions, respectively. Also in the landing area is a square wake-up tone receiving antenna. Therefore, the drone near the landing area transmits the wake tone, wakes up the landing terminal distribution terminal, and the landing terminal distribution terminal can immediately transmit the tone signal as shown in FIG. 23.
  • the tone transmitter located in the north north sends a signal to sub slot 0 in slot 3
  • the tone transmitter located in the east east sends a signal in sub slot 1 in slot 3
  • the tone transmitter located in the south south sends 2 in slot 3
  • a signal is sent to sub-slot, and the tone transmitter on the east side can signal to sub-slot 3 of slot 3.
  • the drone may receive the four tone signals described above and calculate where it is currently.
  • the drone at position B may receive the strongest tone signal from the south south transmitter and the weakest tone signal from the north north transmitter. Therefore, the drone can move northward to the center of the landing area. In the middle of the landing area, all four tone signals can be received with the same size, and thus landing can be performed. That is, as described above, the sub-slot can be given meaning to operate, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the UE may detect this by using a contention channel signal having a different frequency and reallocate a slot.
  • a competition for occupying slots when a competition for occupying slots is performed, the collision of slot resources may be avoided by using a collision detection and drop (CDAD) method secondly after performing a synchronous CSMA / CA competition firstly.
  • CDAD collision detection and drop
  • slots allocated in the manner of reference may also conflict.
  • the communication reach distance of the wireless distributed communication may be set to a predetermined distance. As an example, the case where the predetermined distance is 1 km may be considered.
  • an operation in consideration of communication reach distance may be performed in a distributed communication system.
  • FIG. 24 (a) a case in which drone A and drone B allocate slot 10 to move while broadcasting their position in slot 10 is described.
  • the drones cannot know each other. For example, if the distance between the drone is 3km, the distance is greater than the above-described 1km bar, the two drones can confirm the existence of each other.
  • the two terminals may be located outside the communication reach distance and thus may not detect signals from each other. Therefore, in the above-described case, even if two terminals use the same slot resource, collision may not occur.
  • collision may occur in the slot resource. That is, when two terminals using the same slot resource are located within a communication reach distance, collision may occur in the slot resource. At this time, as an example, it may be impossible to detect such a communication resource collision in an existing system. More specifically, since only the transmission operation is performed in the slot occupied by the user and the reception operation cannot be performed, it is not possible to detect whether communication resources collide with each other.
  • a clearing signal is transmitted using a tone channel having a different frequency in the slot before the occupied slot.
  • a collision detection method using a contention tone channel described in Reference 1 will be described.
  • the terminal can continuously transmit the contention tone signal for the slot occupied differently from the reference 1 and the CDAD from the first slot 0. Also, as an example, the terminal may allow the collision even if the terminal detects the collision.
  • the CDAD may be used when performing a collision race to occupy a slot.
  • FIG. 12 (a) shows a situation in which terminals A, C, and D select a second subslot in a primary synchronous CSMA / CA race.
  • terminals A, C, and D may perform a secondary contention CDAD selecting one sub slot from sub slots 3 to 55.
  • Terminals A, C, and D have selected sub slots 54, 6, and 4, respectively, and terminal A, which has selected sub slot 54, may win and occupy slot s.
  • CDAD can be performed for occupied slots.
  • the slot clearing may be a method of transmitting a clearing tone signal only in the sub-slot '0'.
  • it may be a method of continuously transmitting a contention tone signal in all subslots of the slot s-1.
  • FIG. 25C illustrates that the other party can detect a collision, the other party can not detect the collision because the other party cannot receive a signal of the other party.
  • the terminals A, C, and D may use the same slot s far apart from each other, and may gradually approach each other to detect each other. That is, the operation may be considered in the case where a collision occurs based on the movement.
  • the terminals A, C, and D have all allocated slots.
  • the terminals A, C, and D may transmit a contention signal in a slot of a contention channel mapped with a slot occupied by the data channel. Then, the transmission of the contention signal may be stopped for one or several sub-slots, and carrier sensing may be performed to detect a collision. In this case, the collision sensing may be checked using the carrier sensing result, and the collision acceptance may be determined.
  • the terminal may give up its slot and attempt to reallocate another empty slot.
  • the terminal may continue to use the slot while accepting the collision. That is, it is possible to determine whether to accept the collision acceptance result and to operate.
  • the corresponding slot may not be abandoned. That is, even if a tone signal of another terminal is detected, if there is no problem in communication, collision may be allowed.
  • the operation may be performed without allowing a collision, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal 1 and the terminal 2 occupy both slots 10 may be considered.
  • the communication link A of the terminal 1 and the terminal 3 may use the slot 10.
  • the communication link B of the terminal 2 and the terminal 4 may also use the slot 10. Therefore, the terminal 1 and the terminal 2 is a slot resource collision occurs in the slot 10, it can detect the collision based on the above.
  • it may be considered a case of accepting a collision in consideration of the path loss between the respective terminals, as described above. More specifically, the path loss of the terminals 1 and 3 and the path loss of the terminals 2 and 4 may be very small, about 30 dB, and the path loss of the terminals 1 and 2 may be about 60 dB.
  • the terminal 1 and the terminal 2 is a collision using the same slot resources, but both communication links can operate.
  • the terminal 1 may receive the signal of the terminal 3 at -40 dBm, and the terminal 1 may receive the signal of the terminal 2 at -70 dBm.
  • the SIR is 30dB
  • a criterion for allowing collision may be determined based on power.
  • the terminal 1 calculates a power value obtained by subtracting a predetermined margin from the received signal power value of the terminal 3 communicating with the terminal 1 and selects a slot only when the received power value of the signal causing the collision is larger than the calculated value. Can be reassigned.
  • the predetermined margin may be determined as a signal-to-noise ratio value required for demodulation plus an additional margin for a predetermined value.
  • the predetermined total margin may be 15 dB.
  • the signal causing the collision in slot 10 is a power value greater than -55 dBm, it can be considered a collision.
  • the signal power of the other party may be measured in a sub slot for sensing the tone.
  • the signal of the terminal 3 may be received at the terminal 1 at -40 dBm.
  • the signal of the terminal 2 may be received at -70dBm from the first. Therefore, since the signal causing the collision is smaller than -55dBm, the first terminal can continuously communicate with the third terminal and the slot 10 even if the collision is detected. That is, as described above, even when a collision is detected, slot resources can be used more efficiently if a collision is allowed according to a communication situation of each terminal without giving up a slot unconditionally.
  • a method of mapping a slot of a data channel and a slot of a content tone channel may be needed for efficient carrier sensing.
  • carrier sensing may be an essential operation in the operation of various tone channels.
  • time may be required to signal a subsequent received signal.
  • the existing configuration may be a hardware implementation problem. For example, referring to FIG. 27, UEs A and B may perform a first race for allocating slot # 5. That is, terminals A and B may perform synchronous CSMA / CA to allocate slot # 5. In this case, referring to FIG. 27A, UE A may select sub-slot 4 in the first competition and UE B may select sub-slot 5.
  • the terminal A may win the competition. That is, the terminal B performs carrier sensing from subslot 0 to subslot 4, and thus, in subslot 4, the terminal B detects a contention tone signal of the terminal A and loses the contention.
  • the reception signal of the competing tone channel may be operated differently considering the case where one slot time is required to be processed by the analog filter. For example, referring to FIG. 27B, the terminal B cannot detect the tone signal transmitted by the terminal A in the sub slot 4 in the sub slot 4. This is because the above-described signal is detected in the sub slot # 5 by the filter delay.
  • the terminal B determines that the slot is empty as a result of carrier sensing up to subslot 4, and transmits a contention tone signal from subslot 5. Since both terminal A and terminal B transmit signals in slot 5 of the data channel, collision of communication resources may occur. That is, in consideration of the implementation operation, an undesired communication resource collision may occur and is not limited to the above-described embodiment. In this case, the method of mapping the slots of the data channel and the slots of the contention tone channel may be changed in consideration of the above-described operation.
  • two slots of a data channel may be designated as a carrier sensing group in FIG. 28 (a).
  • slots 4 and 5 of the data channel may be one slot group
  • slot groups of the contention tone channel mapped thereto may be slots 2 and 3.
  • the slot group of the contention tone channel may be composed of 112 subslots as shown in FIG.
  • subslots for slots 4 and 5 of the data channel may be paired one by one.
  • the sub slot 0 may be mapped to the first sub slot of slot 4 of the data channel.
  • first subslot may be mapped to the first subslot of slot 5 of the data channel.
  • second subslot may be mapped to the second subslot of slot 4 of the data channel.
  • third subslot may be mapped to the second subslot of slot 5 of the data channel.
  • FIG. 28 (b) it can be seen that the problem due to the hardware signal delay occurring in FIG. 27 (b) does not occur. Also in FIG. 28 (b), as in FIG. 27 (b), it may be considered that a time taken by one sub-slot is required to process a received signal. Accordingly, UE A may perform carrier sensing in subslot numbers 1, 3, 5, and 7 and UE B may perform carrier sensing in subslot numbers 1, 3, 5, 7, and 9. Here, one sub-slot is required to receive signal processing, meaning that UE A performs carrier sensing at 0, 2, 4, and 6, and UE B performs carrier sensing at 0, 2, 4, 6, and 8. can do.
  • the terminal A can transmit a signal in the sub-slot 8 immediately because the carrier sensing result channel is empty.
  • the 8th slot may correspond to the 4th slot of the 4th slot of the data channel.
  • the tone signal transmitted from the 8th sub-slot terminal A may be detected in sub-slot 9 to the terminal B.
  • the terminal B may detect the signal by performing carrier sensing in the 9th slot. Accordingly, the terminal B may determine that the resource B is in a contention contention competition and may not transmit its signal in slot 4.
  • FIG. 29A slots of a data channel and slots of a contention tone channel may be mapped differently.
  • FIG. 29B illustrates a case where slots 4 and 6 of the data channel are one slot group, and slots of the contention tone channel mapped thereto are 0 and 1.
  • FIG. 29 (c) shows slots 4, 5, 6 and 7 of the data channel as one slot group, and slots of the contention tone channel mapped thereto are 0, 1, 2 and 3, respectively. It may indicate a case.
  • FIG. 29 (d) may show various sub-slot configurations suitable for the situation of FIG. 29 (c).
  • a plurality of slots of the data channel are grouped into one slot group, and a predetermined number of subslots in a predetermined position among the subslots of the competing agency channel that precede the corresponding slot group are assigned to the slots of the data channel. It is possible to map and is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal since the slot signal of the contention substitute channel is first received from the corresponding terminal before the terminal demodulates the data channel, the terminal may operate using the same.
  • power, frequency offset, and time synchronization of a received signal may be different for each slot.
  • the terminal may demodulate the data channel by using the power, frequency offset, and time synchronization of the tone slot signal arriving earlier than the slot including the data, thereby increasing the efficiency of data demodulation.
  • the tone channel may be mainly used for the competition agency channel. At this time, slot clearing may be performed in the tone channel, which may be the same as in Reference 1.
  • the slot clearing described in Reference 1 may be performed in the first subslot, the 0 subslot.
  • the terminal may send additional information in another subslot. Therefore, the terminal may increase communication efficiency by including additional information in the slot of the tone channel for performing slot clearing.
  • the tone channel may have a smaller frequency bandwidth than the data channel. Therefore, when the terminal transmits the tone channel at the same power as the data channel, it can transmit a signal to a longer distance. In this case, even when there is no location information in the data channel or the location information cannot be demodulated, the terminal receiving the tone channel can efficiently check the direction of the terminal transmitting the tone.
  • a terminal having good mobility may be considered as a terminal of a wireless communication distributed system.
  • the terminal having good mobility may be a drone or a vehicle.
  • the terminal may measure the reception power of the tone signal received at different positions.
  • the terminal may estimate the frequency offset of the tone signal at different positions.
  • the terminal may know the direction in which the other terminal exists based on the measured information as described above. For example, when a mobile terminal having a good mobility is a drone and the drone can check its antenna beam pattern, the drone may measure the reception power while rolling its body in various directions using the beam pattern. The drone may estimate that another terminal exists in a direction in which the reception power is the largest based on the measured reception power, and may operate based on the drone.
  • a slot allocation scheme may be used in a wireless distributed communication system.
  • a method of efficiently demodulating data channels having different frequencies using a tone channel may be provided based on the operation of Reference 1 described above.
  • a method of transmitting information using the tone channel itself may be provided based on the operation of Reference 1 described above.
  • a method of estimating a location using a tone channel may be provided based on the operation of Reference 1 described above.
  • a dual structure of a contention channel and a contention channel mapped one-to-one with a data channel in a synchronous TDMA system may be used.
  • the tone channel may be mainly used for the competition agency channel, and the data channel and the tone channel may have the same frame structure. That is, the frame time and the slot time in the frame for the data channel and the tone channel are the same, and the number of slots included in one frame may be the same.
  • FIG. 30 illustrates a tone channel and a data channel used in a wireless distributed communication system.
  • the tone channel may have a smaller bandwidth than the data channel as described above.
  • the data channel may include a broadcast channel, a use channel, and a mixed channel.
  • the terminal referred to in the present invention may mean a terminal having a plurality of modems, such as a smart device.
  • the terminal may include a distributed modem.
  • the distributed modem may be a modem necessary to operate based on the wireless distributed communication system of the present invention. That is, in the present invention, the terminal may use an existing mobile communication and wireless distributed communication system based on a plurality of modems, and is not limited to the above-described embodiment.
  • a distributed modem using a data channel and a contention proxy channel transmits a tone signal to sub slots in a tone slot in which slot clearing is performed.
  • the terminal may transmit a plurality of signals in the competition agency channel.
  • the tone signal is mainly transmitted in the competition agency channel.
  • the competition agency channel may be a tone channel.
  • this is only one example and is not limited to the above-described embodiment.
  • FIG. 31A UE A and UE B may transmit a tone signal for all sub-slot times in slot s-1 of the tone channel.
  • This operation may be a slot clearing operation as described above.
  • FIG. 31 (b) only terminal A may perform slot clearing.
  • FIG. 31A may be a slot clearing for a use slot in which two terminals communicate with each other.
  • FIG. 31A may be a slot clearing for a use slot in which two terminals communicate with each other.
  • 31 (b) may be slot clearing for a broadcast slot in which one terminal performs broadcasting.
  • reference slot 2 application number 10-2018-0014682, application number 1-1-2018-0131792-95, service method using multiple channels in a synchronous TDMA system, Korea
  • the broadcast slot may mean a slot broadcast to a plurality of terminals.
  • the use slot may mean a slot that is unicast to a specific terminal.
  • contention may be performed in an empty slot. In this case, the terminal A may select the sub slot 2 to win the competition and transmit data in the slot s of the data channel.
  • FIGS. 31D and 32A to 32E may be a method of utilizing a slot for performing slot clearing according to the present invention.
  • a tone signal may be transmitted in other sub slots in addition to the first sub slot.
  • the number and location of sub-slots for transmitting the tone signal may be randomly selected.
  • the number and location of subslots for transmitting the tone signal may be selected pseudorandomly or based on a predetermined scheme. In this case, when a pseudorandom number is generated by using an address value of a terminal transmitting a signal, the counterpart distributed terminal may also know the number and location of subslots transmitted by the terminal transmitting the signal.
  • the terminal may determine the number of additional subslots to be transmitted in addition to the first subslot. In addition, the terminal may determine the positions of the sub-slots for transmitting the tone signals, and transmit the tone signal in the sub-slot number where the tone signal transmission is determined. In this case, the first sub slot may be transmitted unconditionally for slot clearing. Although slot clearing is sufficient with only the first sub slot, it is possible to send a tone signal for slot clearing to other sub slots. More specifically, if the number of sub-slots to be transmitted is large, the power, time offset, and frequency offset of the tone signal can be estimated more accurately.
  • the terminal may detect a collision of slot resources when the terminal sends a tone signal for slot clearing in other subslots. If the terminal sends the slot clearing signal only in the sub slot 0, the terminal can not detect the collision of the slot resource, if there is a terminal assigned to the same slot, as described above tones for slot clearing in other sub-slot You can send a signal.
  • the terminal may perform slot clearing by randomly selecting sub-slots from a predetermined number of sub-slots. For example, the UE may randomly select three subslots from the first and the 27th. In this case, the UE may leave the sub slots 28 to 55 empty or use it for other purposes than slot clearing.
  • the terminal may transmit information by including information in the sub slots (e.g. Nos. 28 to 55) left blank.
  • the terminal may provide information by sending or not sending a tone signal in the sub slots to which the information is provided. That is, related information may be preset in the empty sub slots, and other information may be indicated according to whether the tone signal is transmitted.
  • the terminal may transmit information by including information in sub-slots 1 to 55 except 0.
  • the terminal may provide information by sending or not sending a tone signal in the sub slots provided with the information. That is, related information may be preset in the empty sub slots, and other information may be indicated according to whether the tone signal is transmitted.
  • carrying information on other sub-slots other than the 0 sub-slot of the tone channel may be referred to as a 'tone slot pattern'.
  • the tone signal of the tone channel may be transmitted to perform slot clearing, which may be sufficient to send a signal to subslot 0.
  • the UE can use the remaining subslots to transmit information.
  • the terminal when the terminal transmits a tone slot pattern in the tone signal for performing slot clearing, the terminal may simultaneously transmit information while performing slot clearing.
  • the terminal may transmit the information divided into the tone channel and the data channel, or may be repeatedly transmitted in the data channel and the tone channel. For example, referring to FIG. 32 (d), the terminal may send some of the information to be transmitted on the tone channel. In addition, referring to FIG. 32 (e), the terminal may transmit some of the information to be transmitted to the tone channel and the data channel in duplicate. For example, the terminal may provide location information using a tone slot pattern, which will be described later.
  • a slot of a data channel and a slot of a tone channel may be mapped.
  • slot s of the data channel and slot s-1 of the tone channel may be mapped.
  • slot 0 of the data channel may be mapped to the last slot of the tone channel.
  • the terminal before the terminal sends a slot in the data channel, it is the same to send a signal in a tone channel having a different frequency. That is, as shown in FIGS. 31 and 32, the terminal may transmit the tone signal first in the tone channel having a different frequency before transmitting the signal in the slot of the data channel.
  • the other terminal which is a terminal for demodulating a signal sent by the terminal, can receive a tone signal in slot s-1, and estimate slot time synchronization, frequency synchronization, and reception power from the tone signal.
  • the tone signal does not contain information on the amplitude or frequency
  • the performance of estimating the radio channel situation at the time of reception may be high.
  • data channels may contain information in amplitude or frequency.
  • the reception gain of the received signal to be controlled based on the signal magnitude. Therefore, even when demodulating data signals, it is necessary to accurately estimate time synchronization and frequency synchronization.
  • the counterpart terminal when the counterpart terminal receives data transmitted from the terminal, the counterpart terminal may control the size of the received signal input to the analog to digital converter (ADC) according to the ADC input size.
  • ADC analog to digital converter
  • the terminal when the reception power of the data signal is not known, the terminal may need a measurement time for measuring the reception power. Therefore, the terminal may need a preamble for the estimation of the received power.
  • the terminal may transmit data including a preamble.
  • the preamble can also be used to estimate frequency synchronization and time synchronization.
  • the length of the preamble may be longer.
  • FIG. 33 (b) may include preambles for time synchronization and frequency synchronization estimation as well as gain control preamble as described above.
  • a packet of a data channel having a different frequency may not require any preamble.
  • packets of data channels having different frequencies may be sufficiently demodulated with only a short preamble.
  • less preambles may be included in the packet of the data channel than before.
  • the counterpart terminal may compare the reception power of the tone signal with a preset threshold. At this time, when the received power of the tone signal is smaller than the preset threshold, the other terminal may determine that there is no received tone signal. Alternatively, the counterpart terminal may determine that the reception power is small enough that demodulation of data is impossible. Therefore, in this case, power consumption of the terminal can be reduced by not performing the reception operation of the data channel.
  • whether or not demodulation of the associated slot of the data channel may be determined by the tone slot pattern.
  • the counterpart terminal may not perform demodulation when it is determined that it is not necessary to demodulate the slot of the data channel from the received tone slot pattern information. That is, whether or not data demodulation may be indicated through the tone slot pattern.
  • the counterpart terminal may not perform demodulation when the received tone slot pattern does not belong to the patterns designated for demodulation.
  • the counterpart terminal may not perform demodulation even when a value of the received tone slot pattern is out of a range designated for demodulation.
  • FIG. 34 illustrates a case where a drone is applied as a distributed terminal of a wireless distributed communication system based on the above description. For example, consider a case where two drones are approaching each other. In this case, as an example, a case in which the tone slot pattern represents the height from the ground may be considered. In this case, the drone may not perform demodulation in the case of a signal having a large difference from its height.
  • subslots 1 to 55 in FIG. 33 may represent heights at regular intervals.
  • one sub slot may indicate a height of 10 m.
  • if there is a signal from subslot 1 to subslot 4 may mean 40m from the sea level.
  • if there is a signal from subslot 1 to subslot 12 may mean 120m from the sea level.
  • one sub slot may indicate a predetermined interval height, and the total height may be indicated in consideration of the number of sub slots.
  • the tone slot pattern may be used when indicating constant information.
  • the predetermined information may be configured differently and is not limited to the above-described embodiment.
  • a part of information to be transmitted may be sent instead in the tone slot pattern, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the case where the received power of the tone signal is larger than a predetermined threshold may be considered.
  • the counterpart terminal may perform reception gain control on the signal of the data channel using the signal power estimated from the tone signal.
  • the counterpart terminal may demodulate using time synchronization and frequency synchronization estimated from the tone signal.
  • the rated input power of the ADC is 20 dBm
  • the received power of the tone signal is -70 dBm
  • the power margin for preventing ADC saturation is 3 dBm
  • the power of the data channel is greater than the transmit power of the tone channel.
  • the transmission power is 6 dB greater.
  • FIG. 35 is only one example for explaining the above description and is not limited to the above-described embodiment.
  • the counterpart terminal may first measure the reception power of the tone channel, and calculate the reception power of the data channel using the measured reception power.
  • the time synchronization value of the pre-estimated tone signal may reduce the synchronization search interval of the received signal.
  • the time synchronization reconnaissance interval may be 10 us.
  • the counterpart terminal when the counterpart terminal has time synchronization estimated from the tone signal, the counterpart terminal may search a ⁇ 1 us time domain based on the estimated time synchronization.
  • the other terminal when the estimated time synchronization does not exist, the other terminal may search for the time synchronization reconnaissance interval in the entire time interval. That is, when there is a time synchronization estimated from the tone signal, the counterpart terminal may reduce the amount of computation required for the time synchronization. That is, in order to determine the time synchronization of the data channel, first, the reception time synchronization of the tone channel may be measured, and the reception synchronization of the data channel may be calculated using the measured reception time synchronization.
  • the frequency offset of the data channel may be corrected through the frequency offset value of the tone signal previously estimated.
  • the frequency offset since the frequency of the tone channel and the frequency of the data channel are different, the frequency offset may also be converted.
  • the frequency of the tone channel is x
  • the frequency of the data channel is y
  • the frequency offset of the tone channel may be considered.
  • the frequency offset of the data channel as the ratio may be calculated as yz / x.
  • the received signal of the data channel can be compensated using the modified frequency offset yz / x.
  • the frequency offset of the tone channel may be measured, and the frequency offset of the data channel may be compensated using the measured frequency offset.
  • the compensation of the frequency offset in the data channel may be sufficiently performed using the frequency offset estimated in the tone channel. However, when sufficient compensation is not performed, it is necessary to compensate the frequency offset more precisely by using the preamble or pilot of the data packet.
  • a slot map may be created using a tone channel.
  • the slot map refers to a map indicating whether slots constituting one frame are available and may be the same as in Reference 2.
  • the terminal when the terminal manages slot resources, the terminal needs to determine whether the slot is currently in use.
  • the above-described slot map may indicate slots that are available because slot resources in the frame are currently empty and slots that are not available. That is, the terminal may manage slot resources through the slot map described above.
  • the slot map may be created by directly receiving slots of the tone channel mapped to the channel rather than directly receiving the slots of the data channel.
  • the terminal may create a slot map of the mapped data channel using the received power of the tone channel.
  • the slot map may be created using the CRC result in the data channel.
  • the terminal since the CRC is in a good state only when the SNR of the received signal is high, it may be difficult to detect a signal having a low received power.
  • a lot of power may be consumed for demodulation of the data channel. Accordingly, in consideration of the foregoing, the terminal may create a slot map using the received power of the tone channel.
  • the slot s of the data channel and the slot s-1 of the tone channel described in Reference 1 may be mapped.
  • slot 0 of the data channel may be mapped to the last slot of the tone channel.
  • the terminal may perform carrier sensing from slot 0 of the tone channel to the last slot and display a sensing result in each slot to create a slot map of the tone channel.
  • the terminal may replace the slot map of the tone channel with the slot map of the data channel by using the mapping relationship between the tone channel and the data channel as described above. For example, referring to FIG. 37, when 10 slots exist in one frame and a tone signal is not detected in slot numbers 0 1, 2, 4, 5, 6, and 8 as a result of carrier sensing of the tone channel. May be considered.
  • the slot numbers of the available data channels may be 1, 2, 3, 5, 6, 7, and 9. However, this is only one example and is not limited to the above-described embodiment.
  • a position of a terminal equipped with a distributed modem may be estimated.
  • another terminal when tracking the location of a terminal in which a distributed modem is installed, another terminal may move to estimate a distance to the corresponding terminal.
  • the position of the A in the two-dimensional plane, in order to track the position of the fixed terminal A, when the mobile terminal B moves and measures the distance with the terminal A at three points, the position of the A can be known.
  • distance information with respect to the terminal A may be required at three or more points in order to estimate the position of the terminal A.
  • the terminals B1, B2, B3 can receive the signal of the terminal A at the same time to calculate the distance to the terminal A.
  • the position of the terminal A can be directly estimated from the positions of the three terminals and the calculated distances between the terminal and the terminal A.
  • B1, B2, and B3 may exchange information with each other to obtain a location.
  • the location of the distributed terminal when the location of the distributed terminal is estimated as described above, if the location of the distributed terminal transmitting the illegal frequency can be easily controlled. Also, for example, if the location of the distributed terminal held by the distressed person in the sea or the mountain can be easily performed. As another example, when the distributed terminal is a drone, it may be possible to quickly deal with accidents and recover drones by knowing the location of the drone that has failed during operation, and is not limited to the above-described embodiment.
  • a situation in which a maritime distress has a distributed modem operating in the method of Reference 1, and one drone locates a distress is considered.
  • the distress may broadcast his location on the data channel.
  • the demodulation succeeds by receiving the broadcast position information, the position can be immediately known.
  • the distress and the drone are far apart when the drone starts, the drone may not be able to demodulate the data the distress sends.
  • the position of the distress can be tracked by using the tone signal transmitted to occupy the slot. That is, since receiving a tone channel rather than a data channel operates at much lower SNR and lower receive power, it may be necessary to estimate the location of the distress using the tone signal.
  • the drone can measure the power of the tone signal transmitted by the distress at a plurality of locations, and can estimate the distress direction at the current location using the measured received power values. That is, the direction in which the largest frequency offset is largest can be estimated from the measured frequency offset values. Through this, the direction of the distress can be confirmed.
  • the drone in the A position may move to the B, C, D, and E positions to measure the reception power.
  • the drone may estimate the position of the distress to the northeast. That is, the drone can estimate the direction of the distress by moving to each position to measure the received power and calculate values based thereon.
  • the estimation may be delayed in consideration of the drone's movement time. In consideration of this point, the distributed terminal of the wireless distributed communication system may estimate the direction to the distress without using a distance offset.
  • the frequency offset of the tone signal may have a positive value if the distributed terminal is close to the distress.
  • the frequency offset of the tone signal may have a negative value.
  • the drone may measure the frequency offset values of the tone signal while moving in a plurality of directions, and estimate a direction in which the frequency offset is the largest from the measured frequency offset values. In this case, the direction in which the largest frequency offset is the largest may be the direction in which the distress exists.
  • the terminal at position A may move to positions B, C, and D, and may return to position A at position D again.
  • the drone can move at the same speed.
  • the frequency offset value when moving from A to B is 100 Hz
  • the frequency offset value when moving from B to C is 100 Hz
  • the frequency offset value when moving from C to D is -100 Hz
  • D to A The frequency offset value when moving may be -100 Hz.
  • the distributed terminal can check the frequency offset while moving, and can determine the direction of the distress based on this.
  • the distributed terminal estimates the position of the counterpart terminal (or helper) through the frequency offset as shown in FIG. 39 (b)
  • the distributed terminal may move only a smaller distance than measuring power.
  • the distributed terminal may estimate the position of the other terminal using a directional antenna or a rolling technique using the beam pattern of the antenna.
  • the rolling technique using the beam pattern of the antenna may be a technique in which the drone deforms the beam pattern by slightly twisting the angle of the gas in the vertical direction.
  • 39 (c), 39 (d), and 39 (e) show an antenna beam pattern when the angle of the drone gas with respect to the vertical direction is -20 degrees, 0 degrees, and +20 degrees. It can represent the change of each.
  • the beam pattern has the largest gain of + 2dB in the horizontal direction and the smallest gain of -3dB in the vertical direction. Accordingly, if the gas is inclined in the direction of the distributed terminal on the ground as shown in FIG. 39 (c), the antenna reception gain is 2 dB larger in the direction of the ground terminal, and the reception power will also increase 2 dB.
  • the distributed terminal when the distributed terminal is unable to demodulate the data signal and receives a tone signal from the counterpart terminal, the tone signal may not be a signal of the target terminal. That is, when the drone receives a tone signal, the drone may receive a signal other than whether the drone is a tone signal.
  • the distributed terminal may reserve slots of the data channel and the contention substitute channel for the counterpart terminal.
  • the communication system of Reference 1 operates in synchronous TDMA and is divided into a data channel and a tone channel.
  • one slot of the data channel and a slot of the tone channel one slot earlier than this can be reserved in advance as a slot for the distress on the sea.
  • location estimation may be performed using the tone slot pattern with reference to FIG. 32 (b) or FIG. 32 (c). For example, when a tone slot pattern indicating that a distress is transmitted in a competing substitute tone channel, the drone can easily check the signal of the distress.
  • the tone slot pattern may transmit information of the data channel instead, or may include and transmit necessary information.
  • the information included in the tone slot pattern may include at least one of a current slot number, a terminal position value, a distress indication, a terminal type, a failure state, a fall risk, an emergency situation, a start of a frame, a landing request, an obstacle display, and a place type. It can be one.
  • other information as well as the above-described information may be indicated, but are not limited to the above-described embodiment.
  • the meaning of the tone slot pattern may vary from country to country. For example, according to Reference 3 (Application No. 10-2018-0021101, Reception No.
  • 1-1-2018-0187212-82 Operation Control Method of a Terminal in a Wireless Distributed Communication System, Korea
  • distributed communication is performed using a communication parameter file.
  • the tone parameter and its semantic relationship may be included in the communication parameter file. That is, since the communication parameter file is different for each country or region, the meaning may be set differently for the same tone slot pattern for each country or region. For example, if the tone slot pattern indicating the distress is different, each country may perform rescue only for fishing vessels or crews of its own country.
  • 40 is a block diagram of a terminal device.
  • the terminal device 100 may include a transmitter 110 for transmitting a wireless signal, a receiver 120 for receiving a wireless signal, and a process 130 for controlling the transmitter 110 and the receiver 120.
  • the terminal 100 may perform communication with an external device through the transmitter 110 and the receiver 120.
  • the external device may be another terminal device, a base station, or another device capable of performing communication, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal selects a slot and performs an operation based on the processor 130.
  • the terminal selects a slot and performs an operation based on the processor 130.
  • the terminal device of the present invention described above is not limited to a smartphone as a mobile terminal.
  • the terminal device may be one of a drone, a vehicle, an IoT device, and other devices.
  • collision avoidance between drones may be performed based on the present invention.
  • collision avoidance between vehicles may be performed based on inter-vehicle communication based on the present invention.
  • a collision between a plurality of devices may be avoided as the home appliance, and the present disclosure is not limited to the above-described embodiment.
  • the above-described invention can be applied when collision avoidance is required as an apparatus capable of performing communication.
  • the present invention can be equally applied to other systems as well as the wireless distributed communication system, and is not limited to the above-described embodiment.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 동기식 무선 분산 통신 환경에서 효율적으로 서비스를 발견하고 이용하는 방법을 제안하고 있다. 본 발명에서는 6종류의 슬롯을 제안하고 있으며, 2종류의 채널을 제안하고 있다. 즉, 고정 방송 슬롯, 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 사용 슬롯, 일반 사용 슬롯 및 지정 사용 슬롯의 6 종류의 슬롯과 방송 채널과 사용 채널의 2종류의 채널을 제안한다.

Description

무선 분산 통신 시스템에서 단말 동작 방법 및 장치
본 발명은 동기식 TDMA 시스템에서 서비스를 제공하는 방법에 대한 것으로 보다 상세하게는 동기식 TDMA 시스템에서 멀티 채널을 이용한 서비스 방법에 대한 것이다.
본 발명은 동기식 TDMA(Time Division Multiple Access)를 사용하는 분산 무선 시스템에서 톤 채널을 이용하는 단말 동작 방법을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 톤 신호를 이용하여 채널 구성, 자원 할당 및 슬립 모드 동작 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 주파수가 다른 깨움 톤 신호를 이용하여 잠들어 있는 단말을 깨워서 통신을 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 톤 신호에 의미를 부여하여 서비스를 제공하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 주파수가 다른 톤 채널의 신호를 이용하여 슬롯을 재할당 하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 분산 통신 시스템에서 단말이 톤 채널을 이용하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 분산 통신 시스템에서 단말이 톤 채널을 이용하여 효과적으로 동작하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 단말의 모뎀이 주파수가 다른 톤 신호를 이용하여 정보가 있는 데이터 신호를 효과적으로 복조하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 톤 채널 자체를 이용하여 정보를 보내는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 단말의 위치를 효과적으로 추정하는 방법을 제공할 수 있다.
분산 통신 시스템에서 서비스를 발견하기 위해서는 여러 단계를 거쳐야 한다. PAC (peer aware communication, IEEE802.15.8) 표준의 경우, 동기화, 발견, 관계 맺기의 단계가 있다. 즉, 단말들끼리 동기화를 수행하고, 이후 다른 단말들을 발견하며, 관계 맺기를 통하여 서비스를 발견하게 된다.
이러한 절차는 매우 복잡하여 실제 시장에 상용화되기가 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 빠르게 서비스를 발견하고, 원하는 서비스에 접속하는 방법을 제안하고자 한다.
이렇게 하기 위하여 본 발명은 참고문헌 1(10-2017-0026778, 이하 참고문헌 1)의 환경을 가정한다. 즉, 동기식 TDMA 시스템에서 슬롯을 분산 단말들이 경쟁을 통하여 할당하는 방식을 사용한다. 자세한 경쟁 방식은 참고문헌 1에 기술되어 있다.
기존의 동기식 TDMA 는 제어국이 단말에게 슬롯을 할당하는 방식이었다. 그러나, 단말들만 존재하는 분산 통신에서는 슬롯을 할당하는 제어국이 없기 때문에, 단말들 스스로 슬롯을 할당하여야 한다. 이러한 시스템의 대표적인 예가 SOTDMA 이다. 그러나 기존의 SOTDMA는 경쟁 절차 없이 무조건 빈 슬롯을 할당하기 때문에, 단말이 많은 환경에서 슬롯의 충돌 확률이 높다. 또, 충돌이 발생했는지 알 수 없기 때문에 주기적으로 할당한 슬롯을 교체해야 한다. 이때, 선행 발명 1에서는 분산 단말들이 주파수가 다른 경쟁 채널에서 동기식 CSMA/CA 와 CDAD 를 통해서 경쟁을 수행함으로써 자원 충돌 확률을 극히 낮추어 수만명이 채널을 사용해도 매우 낮은 자원 충돌 확률을 갖도록 하였다.
이때, 본 발명은 참고문헌 1의 경쟁 방식을 고려하여 동기식 TDMA 환경하에서 빠르게 서비스를 발견하고, 원하는 서비스에 접속하는 방법을 제시하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 분산 통신 시스템에서 단말들이 쉽게 서비스를 발견하여 사용하는 방법을 제안하고자 한다.
본 발명에서는 6종류의 슬롯을 제안하고 있으며, 2종류의 채널을 제안하고자 한다.
본 발명에서는 고정 방송 슬롯, 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 사용 슬롯, 일반 사용 슬롯 및 지정 사용 슬롯의 6 종류의 슬롯과 방송 채널과 사용 채널의 2종류의 채널을 제안하고자 한다.
방송 채널과 사용 채널은 서로 긴밀히 상호작용을 하면서 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 서비스 제공 단말에 여러 다른 단말이 접속한 경우, 서비스 단말은 방송 채널의 슬롯을 통하여 접속 중에 많은 단말에게 한꺼번에 정보를 전달하는 방안을 제안할 수 있다.
많은 사용 슬롯을 할당할 때, 슬롯 그룹을 지정하여, 슬롯 그룹의 한 슬롯을 할당하면, 해당 슬롯이 속한 슬롯 그룹의 모든 슬롯을 할당한 것으로 간주하여 많은 슬롯을 한꺼번에 할당하는 방안을 제안할 수 있다.
무선 분산 시스템에서 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위하여 슬롯 맵이 전송될 수 있다. 특히, 이러한 슬롯 맵은 방송 채널에서 방송될 수 있는데, 방송 채널에 대한 슬롯 맵이 아니라 접속이 가능한 사용 채널의 슬롯 맵을 방송하면 효과적으로 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방안을 제안할 수 있다.
채널과 슬롯의 구성 및 동작 방식은 동기식 무선 분산 통신 시스템에서 효과적으로 사용될 수 있는 방안을 제안할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 단말이 깨움 톤 채널을 이용하여 전력 소모를 효과적으로 낮추면서 작동하는 방법을 제안하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 톤 채널을 이용하여 충돌을 수용하면서 정보를 효과적으로 전송하는 방법을 제안하고자 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 동기식 TDMA 시스템에서 점유한 슬롯에 대해서 충돌을 감지하여 충돌이 발생하면, 충돌 수용 여부를 결정한 후 즉시 다른 슬롯을 재할당 하는 방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 무선 분산 통신 시스템으로서 새로운 시스템을 설계하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 참고문헌 1의 경쟁 방식을 사용하는 새로운 분산 통신 시스템을 효율적으로 설계하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 참고문헌 1과 같이 데이터 채널과 경쟁 대행 채널이 일대일로 매핑되어 동작하는 상황에서 데이터 채널을 복조하는 경우, 단말이 효과적으로 복조를 수행하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 데이터 채널과 경쟁 대행 채널을 이용하여 단말의 위치를 추정하는 경우, 단말의 위치를 효과적으로 추정하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 경쟁 톤 채널에서 슬롯 클리어링을 수행하는 슬롯에서 추가적인 정보를 보내는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 동기식 TDMA 분산 시스템에서 단말이 서비스를 제공받는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 단말이 서비스를 제공받는 방법은 서비스 제공 단말로부터 방송 슬롯을 이용하여 서비스 정보를 수신하는 단계, 수신된 서비스 정보에 기초하여 서비스를 발견하는 단계, 발견된 서비스를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 발견한 서비스가 수신한 방송 슬롯의 서비스 정보 자체로 이용 가능한 서비스인 경우, 단말은 수신한 방송 슬롯의 서비스 정보에 기초하여 방송 슬롯을 통해 서비스를 이용하고, 발견한 서비스가 수신한 방송 슬롯의 서비스 정보 자체로 이용 가능한 서비스가 아닌 경우, 단말은 서비스 정보에 기초하여 사용 슬롯을 통해 서비스를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 동기식 TDMA 분산 시스템에서 서비스를 제공받는 단말을 제공할 수 있다. 이때, 단말은 신호를 전송하는 송신부, 신호를 수신하는 수신부 및 송신부와 수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는, 수신부를 통해 서비스 제공 단말로부터 방송 슬롯을 이용하여 서비스 정보를 수신하고, 수신된 서비스 정보에 기초하여 서비스를 발견하고, 발견된 서비스를 이용하되, 발견한 서비스가 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스인 경우, 단말은 수신한 방송 슬롯 정보에 기초하여 방송 슬롯을 통해 서비스를 이용하고, 발견한 서비스가 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스가 아닌 경우, 단말은 상기 수신한 서비스 정보에 기초하여 사용 슬롯을 통해 서비스를 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 동기식 TDMA 분산 시스템에서 단말이 서비스를 제공하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 단말이 서비스를 제공하는 방법은 서비스를 제공 받는 단말로 방송 슬롯을 이용하여 서비스 정보를 전송하는 단계, 서비스를 제공 받는 단말로 서비스를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 서비스가 방송 슬롯의 서비스 정보 자체로 이용 가능한 서비스인 경우, 단말은 서비스를 제공 받는 단말로 방송 슬롯의 서비스 정보에 기초하여 방송 슬롯을 통해 서비스를 제공하고, 서비스가 방송 슬롯의 서비스 정보로 이용 가능한 서비스가 아닌 경우, 단말은 서비스 정보에 기초하여 사용 슬롯을 통해 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 동기식 TDMA 분산 시스템에서 서비스를 제공하는 단말을 제공할 수 있다. 이때, 서비스를 제공하는 단말은 신호를 전송하는 송신부, 신호를 수신하는 수신부 및 송신부와 수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 송신부를 통해 서비스를 제공 받는 단말로 방송 슬롯을 이용하여 서비스 정보를 전송하고, 서비스를 제공 받는 단말로 서비스를 제공하되, 서비스가 방송 슬롯의 서비스 정보 자체로 이용 가능한 서비스인 경우, 단말은 서비스를 제공 받는 단말로 방송 슬롯의 서비스 정보에 기초하여 방송 슬롯을 통해 서비스를 제공하고, 서비스가 방송 슬롯의 서비스 정보로 이용 가능한 서비스가 아닌 경우, 단말은 서비스 정보에 기초하여 사용 슬롯을 통해 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 동기식 TDMA 분산 시스템에서 서비스를 제공받는 단말 및 서비스를 제공하는 단말에 대해서 다음의 사항들이 공통으로 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 단말이 사용 슬롯을 통해 서비스를 이용하는 경우, 서비스 제공 단말은 슬롯 할당 경쟁을 통하여 사용 슬롯을 할당하고, 단말에게 제 1 프레임의 할당된 사용 슬롯에서 할당한 사용 슬롯 사용을 위한 동의 요청 신호를 전송하고, 단말로부터 수신한 동의 요청 신호에 대한 ACK 정보를 제 2 프레임의 할당된 사용 슬롯에서 수신할 수 있다. 이때, 제 2 프레임은 제 1 프레임의 다음 프레임일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 서비스 제공 단말은 ACK 정보를 수신한 후, 응답 정보를 단말로 전송하되, 응답 정보는 방송 슬롯을 통해 복수 개의 단말로 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 응답 정보는 ACK, NACK, 시간, 번호, 순서, 금액, 가능 여부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 사용 슬롯을 할당하는 경우, 프레임의 사용 슬롯들 중에서 특정 사용 슬롯들이 사용 슬롯 그룹으로 기설정되고, 서비스 제공 단말은 사용 슬롯 그룹에 포함되는 슬롯들 중 어느 하나의 슬롯을 선택하여 경쟁을 통해 슬롯을 할당 받고, 할당된 슬롯을 통해 단말에게 사용 슬롯 그룹 할당 요청을 전송하고, 단말로부터 할당된 슬롯의 다음 슬롯에서 슬롯 그룹 할당 요청에 대한 ACK를 수신하면 할당한 슬롯이 속하는 사용 슬롯 그룹의 모든 슬롯들이 슬롯 클리어링에 기초하여 할당될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 사용 슬롯은 슬롯 맵에 기초하여 할당되되, 슬롯 맵은 하나의 프레임을 구성하는 사용 슬롯들의 가용 여부를 지시하는 맵일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 슬롯 맵은 사용 슬롯들이 존재하는 채널 대신에 채널과 매핑된 경쟁 대행 채널에서 수행되는 캐리어 센싱에 기초하여 사용 가능한 슬롯에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 서비스 제공 단말은 할당한 사용 슬롯 사용을 위한 동의 요청 신호와 함께 슬롯 맵 정보를 단말로 전송하고, 단말은 슬롯 맵 정보에 기초하여 동시에 사용 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하여 ACK와 함께 서비스 제공 단말로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 서비스 제공 단말은 할당한 사용 슬롯 사용을 위한 동의 요청 신호와 함께 단말로 슬롯 맵 작성 요청을 전송하고, 단말은 슬롯 맵을 작성하고, 작성된 슬롯 맵을 ACK와 함께 서비스 제공 단말로 전송하고, 서비스 제공 단말은 수신한 단말의 슬롯 맵 정보에 기초하여 동시에 사용 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하고, 유효 슬롯 맵에 기초하여 사용 슬롯들을 할당할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 서비스 제공 단말은 단말이 방송 슬롯을 통해 방송하는 단말의 슬롯 맵 정보를 수신하고, 수신한 단말의 슬롯 맵 정보에 기초하여 동시에 사용 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하고, 유효 슬롯 맵에 기초하여 사용 슬롯들을 할당할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 방송 슬롯은 혼합 채널 및 방송 채널 중 적어도 어느 하나에 포함되고, 사용 슬롯은 혼합 채널 및 사용 채널 중 적어도 어느 하나에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 방송 슬롯은 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯 및 고정 방송 슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 방송 슬롯 중 고정 방송 슬롯들에는 채널의 미리 정한 특정 서비스가 대응되고, 단말이 특정 서비스를 제공받는 경우, 단말은 상기 고정 방송 슬롯들을 항상 수신하고, 특정 서비스를 제공하는 단말은 고정 방송 슬롯에서 경쟁을 통해 고정 방송 슬롯을 할당받고, 할당된 고정 방송 슬롯을 사용하여 특정 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 방송 슬롯에서 전송되는 서비스 관련 정보는 서비스에 필요한 할당 슬롯 수, 서비스에 필요한 최소 슬롯 수, 서비스에 필요한 최대 슬롯 수, 사용 채널, 혼합 채널의 주파수 정보 및 상기 사용 슬롯에서 자신이 현재 점유하여 신호를 송신하고 있는 슬롯의 번호 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 사용 슬롯은 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯 및 고정 사용 슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 방송 슬롯은 서비스 제공 단말에 할당되어 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라, 방송 슬롯이 할당되는 경우, 프레임의 방송 슬롯들 중에서 특정 방송 슬롯들이 방송 슬롯 그룹으로 기설정되고, 서비스 제공 단말이 방송 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중 어느 하나의 슬롯을 선택하여 경쟁을 통해서 할당 받으면 할당한 슬롯이 속하는 방송 슬롯 그룹의 모든 슬롯들이 슬롯 클리어링에 기초하여 할당될 수 있다.
동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 분산 단말이 깨움 톤 채널을 이용하여 동작하는 방법은 잠든 단말을 깨우고자 하는 단말이 깨움 톤 신호를 전송하는 단계, 잠든 상태에 있는 단말이 주기적으로 깨어나 미리 정한 시간 동안 깨움 톤 신호를 센싱하는 단계, 센싱의 결과 깨움 톤이 검출되지 않으면, 다시 잠든 상태로 진입하고, 깨움 톤이 검출되면, 검출된 깨움 톤에 시간 동기와 주파수 동기를 맞추고 깨어나는 단계를 포함할 수 있다.
동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 톤 채널을 이용하여 정보를 전송하는 방법은 TDMA 프레임의 슬롯 또는 부 슬롯에 미리 약속된 정보의 의미를 부여하는 단계, 전송할 정보와 관련된 슬롯과 부 슬롯에서 톤을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
동기식 TDMA 무선 분산 시스템에서 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 대행 채널의 부 슬롯을 매핑하는 방법은 데이터 채널의 복수 개의 슬롯들을 한 슬롯 그룹으로 정하는 단계, 경쟁 대행 채널의 부 슬롯들 중에서 미리 정한 위치에 있는 미리 정한 개수의 부 슬롯들을 상기 데이터 채널의 슬롯 그룹에 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
동기식 TDMA 무선 분산 시스템에서 슬롯을 재할당하는 방법은 단말이 데이터 채널에서 자신이 점유한 슬롯과 매핑되는 경쟁 대행 채널의 슬롯에서 경쟁 신호를 전송하는 단계, 경쟁 신호의 전송을 하나 혹은 여러 부 슬롯동안 중지하고, 충돌을 감지하기 위한 캐리어 센싱을 수행하는 단계, 캐리어 센싱 결과를 사용하여 충돌 여부를 확인하고 충돌 수용을 결정하는 단계, 충돌 수용 결과가 불수용이면, 본래의 슬롯을 포기하고 다른 빈 슬롯의 재할당을 시도하고, 상기 결과가 수용이면, 충돌을 수용하며 해당 슬롯을 계속 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
동기식 TDMA 무선 분산 시스템에서 톤 신호를 이용하여 드론이 착륙장에 착륙하는 방법은 착륙장에 미리 약속된 지점들에 톤 송신기들을 설치하는 단계, TDMA 프레임의 슬롯들 혹은 부 슬롯들에, 상기 톤 송신기들이 전송하는 톤이라는 의미를 부여하는 단계, 착륙장에 설치된 톤 송신기들이 상기 의미가 부여된 부 슬롯들에서 톤을 전송하는 단계, 착륙 시도 드론이 상기 톤 송신기들이 전송하는 톤 신호들을 이용하여 착륙장에 착륙하는 단계를 포함할 수 있다.
동기식 TDMA 방식으로 동작하고 데이터 채널과 경쟁 대행 톤 채널이 매핑되어 동작하는 시스템에서, 톤 채널의 슬롯 신호를 전송하는 방법은 첫 번째 부 슬롯인 0번 부슬롯에서 슬롯 클리어링 신호를 전송하는 단계, 0번 부슬롯 이외에 추가적으로 톤 신호를 전송할 부슬롯의 개수를 결정하는 단계, 톤 신호들을 전송할 부 슬롯들의 위치들을 결정하는 단계, 톤 신호 전송이 결정된 부 슬롯 번호에서 톤 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
동기식 TDMA 방식으로 동작하고 데이터 채널과 경쟁 대행 톤 채널이 매핑되어 동작하는 시스템에서, 데이터 채널의 복조를 수행하는 방법은 데이터 채널의 슬롯과 매핑된 톤 채널의 슬롯을 먼저 수신하는 단계, 수신한 톤 채널의 슬롯 신호를 이용하여 데이터 채널의 복조를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
동기식 TDMA 방식으로 동작하고 데이터 채널과 경쟁 대행 톤 채널이 매핑되어 동작하는 시스템에서, 한 분산 단말이 다른 분산 단말의 존재 방향을 추정하는 방법은 다른 단말의 톤 신호를 복수 번 수신하는 단계, 수신한 복수의 다른 단말의 톤 신호들을 이용하여 상기 다른 단말의 존재 방향을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 분산 통신 시스템에서 서비스를 쉽게 발견하고 이용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 6종류의 슬롯 및 2종류의 채널을 이용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고정 방송 슬롯, 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 사용 슬롯, 일반 사용 슬롯 및 지정 방송 슬롯의 6 종류의 슬롯과 방송 채널과 사용 채널의 2종류의 채널을 이용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 방송 채널과 사용 채널은 서로 긴밀히 상호작용 하면서 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 서비스 제공 단말에 여러 다른 단말이 접속한 경우, 서비스 단말은 방송 채널의 슬롯을 통하여 접속 중에 많은 단말에게 한꺼번에 정보를 전달할 수 있다.
많은 사용 슬롯을 할당할 때, 슬롯 그룹을 지정하여, 슬롯 그룹의 한 슬롯을 할당하면, 해당 슬롯이 속한 슬롯 그룹의 모든 슬롯을 할당한 것으로 간주하여 많은 슬롯을 한꺼번에 할당할 수 있다.
무선 분산 시스템에서 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위하여 슬롯 맵이 전송될 수 있다. 특히, 이러한 슬롯 맵은 방송 채널에서 방송될 수 있는데, 방송 채널에 대한 슬롯 맵이 아니라 접속이 가능한 사용 채널의 슬롯 맵을 방송하면 효과적으로 숨겨진 노드 문제를 해결할 수 있다.
채널과 슬롯의 구성 및 동작 방식은 동기식 무선 분산 통신 시스템에서 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 잠든 단말은 깨움 톤 채널을 이용하여 효율적으로 잠에서 깨어나 수신되는 정보를 처리할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 단말이 톤 채널을 이용하여, 통신 자원의 충돌을 수용하면서 정보를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 동기식 TDMA 시스템에서 단말의 이동에 의하여 통신 자원 충돌이 발생할 경우, 충돌 수용 여부를 결정한 후, 빠르게 점유 슬롯을 변경하여 통신 자원의 충돌을 회피할 수 있다.
본 발명에 의하면, 참고문헌 1에서 기술된 방식을 사용하는 무선 분산 통신 모뎀이 효과적으로 복조 동작을 할 수 있다. 또한, 톤 채널을 이용하여 정보 전달을 할 수 있다. 또한, 톤 채널을 이용하여 상대 단말의 위치를 효율적으로 추정할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 방송 슬롯과 사용 슬롯과 혼합 슬롯의 구성도이다.
도 2는 사용 슬롯의 할당 절차도이다.
도 3는 방송 채널과 사용 채널 및 혼합 채널의 구성 예시도이다.
도 4는 방송 채널의 방송 슬롯으로 제공되는 서비스의 예시도이다.
도 5은 방송 슬롯을 구성하는 필드 포맷의 예시도이다.
도 6은 사용 슬롯을 구성하는 필드 포맷의 예시도이다.
도 7은 고정 사용 슬롯을 구성의 예시도이다.
도 8은 방송 채널과 사용 채널의 상호작용에 대한 예시도이다.
도 9은 슬롯 그룹이 있는 프레임의 예시도이다.
도 10은 슬롯 그룹을 할당하는 순서도이다.
도 11은 슬롯 할당시 슬롯 맵을 함께 전송하는 방법에 대한 순서도이다.
도 12은 슬롯 할당시 상대방 슬롯 맵을 함께 요청하는 방법에 대한 순서도이다.
도 13은 슬롯 할당시 방송되는 슬롯 맵을 이용하여 슬롯을 할당하는 방법에 대한 순서도이다.
도 14는 본 발명에서 제안하는 동기식 TDMA 프레임과 채널 구조를 나타낸 도면이다.
도 15는 다양한 깨움 톤 신호의 구성을 나타낸 도면이다.
도 16은 슬립 단말이 어웨이크되어 서비스를 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 17은 슬립 단말이 어웨이크되어 주파수 동기 초기 값을 설정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 18은 이동 통신에서 단말이 time advanced 값을 이용하여 기지국과 동기화를 수행하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 19는 프레임의 슬롯과 부 슬롯에 의미를 나타낸 도면이다.
도 20은 다수의 단말을 부 슬롯에 랜덤하게 할당하여 톤 신호를 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 21은 방향에 따라서 부 슬롯에 의미를 부여한 경우를 나타낸 도면이다.
도 22는 프레임 슬롯과 부 슬롯에 의미를 부여하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 23은 드론이 의미가 부여된 톤 신호들을 이용하여 동작하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 24은 두 드론이 같은 슬롯 자원을 할당한 경우에, 자원 충돌 여부에 대한 동작을 나타낸 도면이다.
도 25는 슬롯 점유를 위한 경쟁 방식 및 점유 슬롯의 충돌을 감지하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 26은 두 단말이 같은 슬롯을 점유하여 충돌이 발생한 경우, 단말들이 충돌을 수용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 27는 자원 할당 경쟁을 수행하는 경우, 수신기에서 발생하는 신호 지연 시간을 나타낸 도면이다.
도 28은 자원 할당 경쟁을 수행하는 경우, 수신기의 캐리어 센싱 처리 시간을 고려하여, 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 톤 채널의 슬롯을 매핑시키는 방법을 나타낸 도면이다.
도 29는 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 톤 채널의 슬롯을 매핑시키는 다양한 방법을 나타낸 도면이다.
도 30은 본 발명이 참조하는 채널과 슬롯 구성을 나타낸 도면이다.
도 31은 데이터 채널과 주파수가 다른 경쟁 톤 채널의 활용 방법을 나타낸 도면이다.
도 32는 데이터 채널과 주파수가 다른 경쟁 톤 채널의 활용 방법을 나타낸 도면이다.
도 33은 다양한 프리앰블이 포함된 패킷을 나타낸 도면이다.
도 34는 톤 슬롯 패턴의 정보를 이용하여 복조를 결정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 35는 톤 채널 신호의 수신 파워를 이용하여 데이터 채널의 수신 이득을 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 36은 톤 채널 신호의 수신 동기 시간을 이용하여 데이터 채널의 수신 동기를 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 37은 톤 채널의 슬롯 맵으로부터 데이터 채널의 슬롯 맵을 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 38은 세 단말이 신호를 송신하는 단말까지의 거리를 알면, 신호를 송신하는 단말의 위치를 측정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 39는 드론이 신호를 송신하는 분산 단말의 방향을 추정하는 방법을 나타내 도면이다.
도 40은 본 발명의 장치 구성을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 발명에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 일 실시 예에서의 제1 구성요소는 다른 실시 예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시 예에서의 제2 구성요소를 다른 실시 예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 모든 단말이 동기식 TDMA 를 사용함을 전제하고 있다. 일 예로, 단말은 TDMA 방식에 기초하여 동작할 수 있다. 즉, 모든 단말은 동기화되어 있을 수 있다. 또한, 일 예로, 각각의 단말은 평등하게 슬롯 자원을 점유할 수 있다. 즉, 각각의 단말은 동일한 기회에 기초하여 슬롯 자원을 점유할 수 있다. 또한, 일 예로, 각각의 단말은 우선 순위에 기초하여 서로 다른 슬롯 자원의 점유 기회를 가질 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
본 발명과 관련하여, 기존의 CSMA/CA는 비동기 통신 시스템에서만 사용될 수 있었다. 이때, 본 발명의 무선 분산 통신 시스템에서는 CSMA/CA를 동기 시스템에서도 사용할 수 있도록, 경쟁 대행 채널을 사용할 수 있다. 일 예로, 주 채널과 부 채널이 하나의 쌍을 이룰 수 있다. 본래의 데이터 채널은 수 MHz 단위의 광대역의 밴드폭을 가질 수 있다. 이때, 주 통신 밴드는 그대로 데이터 채널로 사용될 수 있다. 그리고 경쟁을 하는 채널은 협대역의 신호를 사용한다. 협대역의 신호로서 주파수 톤을 사용할 수 있으며, 주파수 톤은 수 kHz 에서 수십 kHz 의 밴드폭을 가지기 때문에, 광대역 대역폭의 1/100 이하의 대역폭을 가진다. 일 예로, 10kHz 의 톤 채널과 990kHz의 데이터 채널로 1MHz 대역이 구성된다면, 충돌이 없다는 가정하에서 최대 데이터 채널 사용률은 99%가 된다. 이는 같은 밴드에서 CSMA/CA를 사용할 경우, 최대 채널 사용률이 50% 인 것에 비하여 매우 유리할 수 있다. 이때, 일 예로, 부 채널은 주 채널과 바로 인접하게 할당될 수 있다. 또한, 일 예로, 부 채널은 주 채널과 떨어진 상태로 할당될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
즉, 복수(e.g 수천 또는 수만)의 단말들이 공존하는 환경에서 복수의 단말들이 경쟁을 수행하는 채널을 데이터 전송 채널과 다르게 설정하도록 함으로서, 주파수 효율성을 높일 수 있다.
또한, 일 예로, 사용할 슬롯의 앞 슬롯에서 단말들은 사전에 경쟁을 수행할 수 있다. 구체적으로 단말 A가 주 채널의 s번 슬롯을 사용하기로 결정했다면, 단말 A는 경쟁 대행 채널인 s-1번 슬롯에서 미리 경쟁을 수행할 수 있다. 이때, 단말 A는 경쟁 대행 채널의 슬롯 내의 부 슬롯 번호를 N 이라고 하면, 선택된 부 슬롯의 이전 부 슬롯까지 캐리어 센싱(carrier sensing)을 수행할 수 있다. 수행 결과 검출된 신호가 없으면, 선택한 부 슬롯부터 55번 부슬롯까지 경쟁 톤 신호를 전송하고, 주 채널의 슬롯 s번에서 데이터를 송신한다. 이때, 일 예로, 단말 A가 수행 결과 검출된 신호가 있는 경우, 단말 A는 경쟁(contention)에서 진 것으로 결정하고, 톤 채널과 주(main) 채널에서 아무런 신호를 전송하지 않을 수 있다. 다만, 상술한 부 슬롯 할당은 하나의 일 실시예일뿐, 특정 숫자로 한정되지 않는다. 즉, 가장 낮은 수의 부 슬롯을 할당 받은 단말은 캐리어 센싱 이후에 경쟁 신호를 전송하고, 주 채널에서 데이터 전송을 수행할 수 있다.
이때, 일 예로, 이러한 경쟁 대행 채널의 신호는 주파수 톤 신호를 사용할 수 있고, 이 경우 주파수 밴드를 가장 적게 사용할 수 있다. 이때, 하기부터는 경쟁 신호를 톤 신호로 가정하여 지칭한다. 다만, 경쟁 신호가 다르게 설정되는 것도 가능하며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 상술한 경쟁을 통해, 동일한 슬롯을 선택한 단말들은 충돌을 피할 수 있다. 일 예로, 상술한 상황에서는 500개 중에서 같은 슬롯을 선택한 단말들이 다시 충돌을 피할 수 있었다.
본 발명에 슬롯 클리어링이라 함은 단말이 슬롯 s 를 지속적으로 충돌 없이 사용하기 위하여, 경쟁 대행 채널의 이전 슬롯 s-1 에서 부 슬롯 0번부터 경쟁 신호를 송신하여 주변 단말들이 해당 슬롯 s를 사용하려는 시도를 막는 것을 의미할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같은 동작을 의미할 수 있으며, 하기에서는 이를 전제로 관련 내용을 서술한다.
또한, 일 예로, 하기에서 슬롯을 할당하기 위해 경쟁을 수행한다는 의미는 선행 발명 1과 유사하게, 주파수가 다른 제 2 채널에서 동기식 CSMA/CA를 수행한다는 의미일 수 있다. 또한 일 예로, 동기식 CSMA/CA 수행 이후에 CDAD 를 추가로 수행할 수 있다. 이때, 단말이 슬롯 자원을 점유하면, 슬롯 클리어링이 실시된다. 따라서, 다른 단말들은 해당 슬롯에 대한 할당에 실패할 수 있다.
이때, 일 예로, 분산 시스템에서 서비스를 쉽게 발견하기 위한 동작이 필요할 수 있다. 이를 위해, 하기에서는 2가지 TDMA 슬롯에 대해 서술한다. 일 예로, 하나는 방송 슬롯이고 하나는 사용 슬롯일 수 있다.
일 예로, 도 1을 참조하면 방송 슬롯 및 사용 슬롯이 사용될 수 있다. 이때, 방송 슬롯은 단말이 주변의 단말들에게 일방적으로 정보를 방송하기 위한 슬롯이다. 즉, 정보 전송시 목적하는 단말 주소가 없거나, 모든 단말을 의미하는 목적 주소를 갖으며, 브로드캐스트 방식에 기초하여 전송되는 슬롯일 수 있다.
사용 슬롯은 단말이 정보를 다른 단말 혹은 단말들과 송수신하기 위한 슬롯일 수 있다. 사용 슬롯은 정보 전송시 목적하는 단말 주소가 특정 단말이거나, 특정 단말 그룹을 의미하는 것으로 유니캐스트 또는 그룹캐스트 방식에 기초하여 전송되는 슬롯일 수 있다. 방송 슬롯은 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯 및 고정 방송 슬롯으로 나눌 수 있다. 이때, 일반 방송 슬롯은 보통의 단말이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당하는 방송 슬롯을 의미할 수 있다. 또한, 지정 방송 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말이 정보를 방송할 수 있도록 미리 할당된 방송 슬롯을 의미할 수 있다. 고정 방송 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말들만이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 방송 슬롯을 의미할 수 있다.
단말이 사용 슬롯을 사용하는 경우, 단말은 사용 슬롯을 할당 받기 위해서 다른 단말들과 경쟁을 수행해야 할 수 있다. 또한, 일 예로, 방송 슬롯과 달리, 사용 슬롯은 슬롯 할당에 대한 동의를 구하는 목적 단말이 존재할 수 있다. 일 예로, 단말이 경쟁을 통해 사용 슬롯을 할당 받기를 요청하는 경우, 단말은 다른 단말에게 해당 슬롯을 함께 사용하기 위해 공동 사용에 대한 동의를 요청하는 신호를 전송할 수 있다. 그 후, 공동 사용 요청을 수신한 단말은 이에 대한 ACK를 다음 프레임의 사용 슬롯 할당을 요청하는 단말이 할당한 슬롯 번호에서 송신할 수 있다. 그 후, 사용 슬롯 할당을 요청하는 단말이 ACK 신호를 수신하면 두 단말 상호간 슬롯 할당이 완료될 수 있다.
보다 상세하게는, 도 2를 참조하면, 제 1 단말(단말 1, 210)은 제 2 단말(단말 2, 220)에게 사용 슬롯 할당 요청을 전송할 수 있다. 이때, 제 1 단말(210)은 10번 슬롯(Slot 10)을 통해 프레임 4를 전송할 수 있다. 그 후, 제 2 단말(220)은 할당에 대한 ACK 응답으로 10번 슬롯(Slot 10)에서 프레임 5를 전송할 수 있으며, 이를 통해 사용 슬롯 할당이 완료될 수 있다. 그 후, 제 1 단말(210)은 제 2 단말(220)과 사용 슬롯을 통해 데이터 교환을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, 도 1을 참조하면, 사용 슬롯은 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯 및 고정 사용 슬롯으로 나뉠 수 있다. 이때, 일반 사용 슬롯은 보통의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당하는 사용 슬롯을 의미할 수 있다. 또한, 지정 사용 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신할 수 있도록 미리 할당된 사용 슬롯을 의미할 수 있다. 고정 사용 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말들만이 다른 단말 또는 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 사용 슬롯을 의미할 수 있다.
하기에서는 분산 시스템에서 서비스 발견을 위해 방송 채널, 사용 채널 및 혼합 채널에 기초하여 동작하는 방법에 대해 서술한다.
보다 상세하게는, 도 3을 참조하면, 방송 채널, 사용 채널 및 혼합 채널은 중심 주파수가 서로 다른 채널일 수 있다. 이때, 시스템마다 각기 다른 방송 채널의 수, 사용 채널의 수 및 혼합 채널의 수를 가질 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 방송 채널은 상술한 바와 같이 방송 슬롯으로 이루어진 채널일 수 있다. 즉, 방송 슬롯은 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯 및 고정 방송 슬롯 종류 중에서 하나의 종류 또는 그 이상의 슬롯을 포함할 수 있다.
사용 채널은 사용 슬롯으로 이루어진 채널일 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 사용 슬롯은 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯 및 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나 또는 그 이상의 슬롯을 포함할 수 있다.
또한, 혼합 채널은 방송 슬롯과 사용 슬롯이 혼합된 채널일 수 있다. 일 예로, 혼합 채널은 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 방송 슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 혼합 채널은 동시에 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯 및 고정 사용 슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 즉, 혼합 채널은 방송 슬롯 및 사용 슬롯에 포함된 슬롯들 중 적어도 어느 하나의 슬롯을 포함할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, 방송 채널에서는 여러 가지 서비스가 매 프레임마다 주기적으로 방송될 수 있다. 따라서, 방송되는 서비스의 수는 프레임을 구성하는 슬롯의 수와 같거나 작을 수 있다. 일 예로, 하기에서는 하나의 프레임은 1초로 설정되고, 500개의 슬롯으로 구성된 경우에 기초하여 서술한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
보다 상세하게는, 도 4를 참조하면, 방송 채널로 지정된 동기식 TDMA 채널의 구조일 수 있다. 이때, 서비스를 제공하고자 하는 단말들은 하나 또는 복수 개의 슬롯을 할당 받아 서비스를 방송할 수 있다. 일 예로, 도 4는 서비스에 대한 일 예를 도시할 수 있다. 일 예로, 하나의 프레임에는 신호등 점멸 알림 서비스, 스피커 접속 서비스, 가게 정보 알림 서비스, 주차장 정보 알림 서비스 등이 설정될 수 있으나, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, 어떤 서비스인가를 구분하기 위해서는 방송 채널의 슬롯 형식에 서비스 종류를 알리는 필드가 필요할 수 있으며, 하기에서는 방송 슬롯에서 서비스 종류를 알리는 필드를 ‘서비스 필드’로 지칭한다. 일 예로, 서비스 필드를 8비트로 정하고, 신호등 점멸 알림 서비스는 0x01, 스피커 접속 서비스는 0x02, 가게 접속 서비스는 0x03 이라고 정할 수 있다.
일 예로, 도 5를 참조하면, 방송 슬롯의 필드를 나타낼 수 있다. 이때, 서비스 방송 슬롯의 필드에는 서비스 필드, 소스 주소 필드, 컨트롤 필드, 데이터 필드 및 CRC 필드 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 어떤 서비스를 누가 전송하는 가에 대한 정보는 서비스 필드와 주소 필드로 표현될 수 있다. 즉, 어떤 서비스인지 여부는 서비스 필드를 통해 지시되고, 누가 전송하는지 여부는 소스 주소 필드를 통해 지시될 수 있다. 또한, 구체적 서비스 내용은 데이터 필드에 포함될 수 있다. 또한, CRC는 데이터의 무결성을 검사하기 위한 필드일 수 있다. 이때, 단말은 하나의 방송 채널 프레임을 수신하면 주변의 모든 서비스를 발견할 수 있다. 보다 상세하게는, 상술한 도 4처럼 방송 채널에는 하나 또는 그 이상의 서비스에 대한 정보가 포함될 수 있는바, 단말은 하나의 방송 채널 프레임을 수신하면 주변의 모든 서비스를 발견할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말이 하나의 방송 채널 프레임을 수신하여 서비스를 발견하는 동작을 ‘퀵 서칭’이라 지칭한다. 다만, 상술한 용어는 설명의 편의를 위해 지칭될 뿐, 상술한 명칭으로 한정되지 않는다. 즉, 동일한 동작에 대해서는 다른 용어로 기재될 수 있다.
이때, 일 예로, 단말이 신호등 점멸 알림 서비스의 슬롯 위치를 알게 되는 경우, 단말은 다음 프레임부터는 해당 슬롯만을 수신하여 정보를 지속적으로 업데이트 할 수 있다. 일 예로, 단말이 상술한 바와 같이, 특정 서비스의 슬롯 위치를 알고 난 후에 해당 슬롯 만을 수신하는 동작을 ‘고정 반복 수신’이라 지칭한다. 다만, 상술한 용어는 설명의 편의를 위해 지칭될 뿐, 상술한 명칭으로 한정되지 않는다. 즉, 동일한 동작에 대해서는 다른 용어로 기재될 수 있다.
따라서, 단말은 퀵 서칭을 통해 서비스를 쉽고 빠르게 발견할 수 있다. 또한, 단말은 고정 반복 수신을 통해 서비스를 저전력으로 이용할 수 있다. 즉, 단말은 해당 고정된 슬롯만을 수신하고, 다른 슬롯 시간에는 동작하지 않아 전력 소모를 줄일 수 있다.(즉, 단말은 다른 슬롯 시간에 모뎀을 끌 수 있다.)
또한, 단말이 퀵 서칭을 통해 서비스를 검색하는 경우, 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다. 구체적으로, 분산 통신 모뎀을 장착한 단말이 앱이나 프로그램을 실행함과 동시에 분산 모뎀을 켜면, 1초 프레임 시간 동안 퀵 서칭을 한 후, 바로 서비스를 제공해 줄 수 있는바, 전력 소모를 줄일 수 있다. 즉, 분산 통신 모뎀을 장착한 단말은 앱 혹은 프로그램이 실행되지 않는 시간에 분산 통신 모뎀의 전원 끄거나, 슬립 모드에 있을 수 있다. 하기에서는 이를 ‘프로그램 동기화’ 혹은 ‘앱 동기화’로 지칭한다. 다만, 상술한 용어는 설명의 편의를 위해 지칭될 뿐, 상술한 명칭으로 한정되지 않는다. 즉, 동일한 동작에 대해서는 다른 용어로 기재될 수 있다. 일 예로, 만약 배터리를 이용하는 스마트 폰이 분산 통신 모뎀을 장착한다면, 스마트 폰은 원하는 경우에만 분산 통신 모뎀을 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, 도 4의 서비스처럼 단말이 신호등 점멸 정보를 알고자 하는 차량의 경우, 단말은 방송 채널의 하나의 프레임을 확인하면 신호등 점멸 서비스를 발견할 수 있다. 이때, 단말은 해당 데이터 영역을 분석함으로써 신호등 점멸 시간을 알 수가 있다. 또 다른 일 예로, 단말은 스피커 접속 서비스도 발견할 수는 있으나, 이를 활용하는 것은 단말의 선택에 따를 수 있다.
이때, 일 예로, 단말이 차량인 경우를 고려할 수 있다. 일 예로, 차량의 경우, 신호등 점멸 알림 서비스는 매우 유용하고 필수적인 서비스일 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 신호등 점멸 알림 서비스를 시스템이 미리 그 슬롯 번호를 정해 놓을 수 있다. 즉, 특정 서비스에 대해서 고정된 슬롯 번호를 할당할 수 있다. 이때, 고정된 슬롯 번호에서 경쟁없이 모든 단말에게 방송되는 슬롯은 상술한 ‘지정 방송 슬롯’일 수 있다. 일 예로, 신호등 점멸 알림 서비스가 지정 방송 슬롯인 경우, 단말(또는 차량)들은 이미 신호등 점멸 알림 서비스의 슬롯 번호를 알 수 있다. 따라서, 단말(또는 차량)은 상술한 퀵 서칭을 수행할 필요없이 해당 슬롯에 대해서 ‘고정 반복 수신’ 동작을 수행할 수 있다.
또 다른 일 예로, 하기에서는 특정 슬롯에 대하여, 프레임 길이를 다르게 설정하는 방법에 대해 서술한다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 지정 방송 슬롯을 기준으로 서술하나, 다른 종류의 슬롯에도 동일하게 적용될 수 있다. 한편, 일 예로, 프레임으로서 상술한 1초 프레임보다 길이가 더 긴 프레임을 ‘슈퍼 프레임’으로 지칭할 수 있다. 다만, 상술한 용어는 설명의 편의를 위해 지칭될 뿐, 상술한 명칭으로 한정되지 않는다. 즉, 동일한 동작에 대해서는 다른 용어로 기재될 수 있다.
일 예로, 신호등 점멸 서비스가 방송 채널의 0번 슬롯에서 지정 방송 슬롯 형태로 서비스 될 수 있다. 이때, 슈퍼 프레임의 길이가 4초인 경우를 고려할 수 있다. 슈퍼 프레임에 기초하여 동작하는 경우, 신호등 점멸 서비스에 대한 정보는 4초마다 각각의 신호등이 시분할하여 신호를 전송할 수 있다. 도로에 100m 간격으로 4개의 신호등이 존재하는 경우, 각각의 신호등은 4초에 한번씩만 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 분산 통신의 통신 도달 거리를 300m~1000m 정도로 설정하는 경우, 100m 간격으로 신호등이 4개 있을 경우에, 슈퍼 프레임을 사용하여 신호등의 송신 신호가 중간 지점에서 충돌하는 현상을 회피할 수 있다.
신호등 점멸 알림 서비스와 같이 방송 채널을 수신하고, 수신된 정보 자체를 이용하여 서비스를 받는 경우도 있지만, 수신된 정보 자체만 가지고는 서비스를 받을 수 없는 경우도 있다. 이러한 경우에는 방송 채널에서 수신한 정보를 이용하여 사용 채널에서 서비스를 받아야 한다.
일 예로, 강당에 설치된 스피커를 사용하는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 단말은 분산 통신을 이용하여 무선으로 스피커 시스템에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있다. 일 예로, 하기에서는 상술한 동작을 ‘스피커 접속 서비스’라고 지칭하며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
보다 상세하게는, 스피커 시스템은 방송 채널에서 자신의 접속 정보를 방송할 수 있다. 즉, 스피커 시스템은 자신의 존재를 알리고, 자신을 사용하기 위한 정보를 주변 단말들에게 방송할 수 있다. 이때, 스피커 접속 서비스를 이용하고자 하는 단말은, 우선 방송 채널을 통해 하나의 프레임을 수신할 수 있다. 즉, 단말은 브로드캐스트되는 프레임을 수신하고, 이를 통해 스피커 시스템 접속 정보를 확인할 수 있다. 즉, 단말은 퀵 서칭을 통해 ‘스피커 접속 서비스’를 발견할 수 있다. 이때, 스피커 시스템은 자신을 사용하기 위해 필요한 동기식 TDMA 사용 채널의 주파수를 알리고, 이 채널에서 자신에게 접속하기 위한 정보를 알려줄 수 있다. 보다 상세하게는, 프레임에 자신에게 접속하기 위하여 필요한 할당 슬롯 수와 접속 가능한 슬롯 위치 등을 포함시켜 전송함으로써 단말에게 접속 정보를 제공할 수 있다. 일 예로, 단말이 1번 주파수 채널을 사용하는 방송 채널에서 스피커 접속을 위한 사용 채널을 확인할 수 있다. 이때, 2번 주파수 채널이 접속 가능한 사용 채널이고, 접속 가능한 슬롯은 “모두” 이며, 접속에 필요한 할당 슬롯 수는 4개인 경우를 고려할 수 있다. 다만, 상술한 경우는 하나의 일 예일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 단말은 방송 채널을 통해 사용 채널에 대한 정보를 획득한 후에 2번 주파수 채널에서 4개의 슬롯을 할당한 후에 스피커 시스템을 사용할 수 있다. 여기서, 스피커 시스템은 항상 2번 주파수 채널을 수신하고 있기 때문에, 자신의 주소로 전송된 데이터를 수신할 수 있다.
이때, 일 예로, 사용 채널을 위해 사용되는 프레임 구조가 설정될 필요성이 있다. 일 예로, 도 6은 사용 채널을 위한 MAC 프레임 구조일 수 있다. 이때, MAC 프레임 구조는 서비스 필드, 소스 주소 필드, 목적 주소 필드, 컨트롤 필드, 데이터 필드 및 CRC 필드 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 예로, 소스 주소 필드는 데이터를 전송하는 단말의 주소이고, 목적 주소 필드는 데이터를 수신하는 단말의 주소일 수 있다. 즉, 데이터 전송에 필요한 주소 정보가 포함될 수 있다. 한편, 일 예로, 전력 소모를 고려하여 고정 슬롯이 사용될 수 있다. 이때, 서비스들은 미리 정해진 고정 슬롯을 통해 제공될 수 있다. 이를 통해, 단말은 모든 슬롯을 수신하지 않고, 자신에게 필요한 슬롯만 수신하여 서비스를 제공하거나 서비스를 제공 받을 수 있다.
이때, 고정 슬롯을 통해 언제 어떻게 서비스가 제공될 지 알 수 없기 때문에 고정 슬롯을 사용하여 해당 서비스를 제공 받고자 하는 단말들은 미리 예약된 슬롯들을 항상 수신하고 있어야 한다. 또한, 미리 예약된 고정 슬롯에서 해당 서비스를 제공 하고자 하는 단말은 해당 슬롯을 사용하기 위하여 경쟁을 수행할 필요성이 있다. 이때, 단말은 경쟁에서 승리한 후에 슬롯을 사용하여 해당 서비스를 제공할 수 있다.
구체적인 일 예로, 도 7을 참조하면, 하나의 프레임에 4개의 슬롯(e.g. 0번, 125번, 250번, 375번)을 채팅을 위하여 시스템이 사전에 예약한 경우를 고려할 수 있다. 이때, 채팅 서비스를 제공받고자 하는 모든 단말들은 이 4개의 슬롯을 항상 수신하여야 할 수 있다. 즉, 서비스를 제공받는 단말들은 특정 서비스에 대해서 고정된 슬롯에서의 데이터를 항상 수신할 수 있다. 또한, 데이터를 송신하고자 하는 단말은 경쟁을 수행한 후, 승리한 슬롯에서 해당 채팅 문자를 다른 단말에게 송신할 수 있다. 즉, 서비스 제공자의 입장에서 채팅을 위해 다른 단말에게 문자를 전송하고자 하는 경우, 단말은 지정된 슬롯에서 다른 단말들과 경쟁을 통해 슬롯 점유 기회를 획득한 후 서비스를 제공할 수 있다. 일 예로, 서비스를 제공받는 입장에서도 1초에 있는 500개의 슬롯 중에서 4개의 슬롯만 수신하기 때문에, 전력 소모를 줄일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 방송 채널과 사용 채널을 모두 사용하여 서비스를 제공하는 경우, 방송 채널과 사용 채널이 서로에 대하여 상호 작용하면서 정보를 제공할 수 있으며, 이를 통해서 시스템 효율을 높일 수 있다. 일 예로, 사용 채널에서 수신한 슬롯에 대한 응답을 방송 채널을 통하여 전송할 수 있다.
보다 상세하게는, 사용 채널에서 수신한 슬롯에 대한 방송 채널 응답의 구성은, ACK, NACK, 시간, 번호, 순서, 금액 및 가능 여부 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 일 예로, 방송 채널 응답 구성은 사용 채널을 통해 수신한 정보에 기초하여 다르게 설정될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 일 예로, ACK/NACK 신호를 고려할 수 있다. 이때, 서비스를 제공하는 단말이 주로 방송 채널을 이용하는바, 해당 단말은 방송 채널을 통해 복수 개의 단말에 사용 채널의 ACK 정보를 방송 채널을 통해 동시에 전송할 수 있다. 상술한 바를 통해, 서비스 제공 단말은 ACK를 보내기 위해 사용 채널의 슬롯을 사용하지 않을 수 있으며, 이를 통해 시스템에서 사용되는 자원량을 줄일 수 있다.
구체적인 일 예로, 도 8을 참조하면, 서비스 제공 단말은 방송 슬롯 0번에서 서비스 정보를 방송할 수 있다. 이때, 단말 1, 단말 2 및 단말 3은 사용 채널에서 서비스 제공 단말에게 데이터를 송신할 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 하나의 프레임으로서 1초가 지난 후, 서비스 제공 단말은 다음 프레임에서 방송 슬롯 0번에서 이전 프레임에 단말 1, 단말 2 및 단말 3 으로부터 수신한 데이터에 대한 ACK들을 전송할 수 있다. 이를 통해, 단말 1, 단말 2 및 단말 3은 각자 해당 ACK 정보를 수신할 수 있다. 이때, 일 예로, 상술한 동작을 위해 방송 슬롯에 포함된 필드에는 ACK 정보에 대한 필드가 설정될 수 있다. 이때, ACK 정보에 대한 필드에는 각각의 단말들에 대응되는 서브 필드가 존재할 수 있다. 서비스를 제공하는 단말은 ACK 정보에 대한 필드 중 각각의 단말들에 대응되는 서브 필드를 통해 각각의 단말로 ACK 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, ACK 를 모아서 방송 채널을 통해 전송하는 경우, 시스템에서 자원 소모를 줄일 수 있다.
또 다른 일 예로, 슬롯을 그룹으로 할당할 수 있다. 일 예로, 하나의 프레임은 1초일 수 있다. 다만, 상술한 바와 달리 프레임에 50개의 슬롯으로 구성된 경우를 고려할 수 있다. 이때, 슬롯의 수는 다르게 설정되는 것도 가능하며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 하기에서는 설명의 편의를 위해 50개의 슬롯이 하나의 프레임에 포함되는 경우를 기준으로 서술한다.
이때, 일 예로, 슬롯 할당을 위한 경쟁은 경쟁 대행 채널을 이용할 수 있다. 경쟁 대행 채널은 주 채널의 슬롯 s 를 사용하기 위해서 슬롯 s-1 에서 미리 경쟁을 수행하는 채널을 의미할 수 있다. 또한, 경쟁 대행 채널의 이전 슬롯 s-1 에서 부슬롯 0번부터 경쟁 신호를 송신하여 주변 단말들이 해당 슬롯 s를 사용하려는 시도를 막는 것을 "슬롯 클리어링"에 기초하여 동작할 수 있다. 또한, 부슬롯 1번을 할당 요청에 응답하는 ACK 신호를 위한 클리어링 부슬롯으로 설정할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
구체적으로, 도 9(b)를 참조하면, 동기식 TDMA 채널의 프레임을 구성하는 슬롯들을 복수의 슬롯 그룹으로 나눌 수 있다. 일 예로, 하나의 프레임에 50 개의 슬롯이 포함될 수 있다. 이때, 일 예로, 슬롯 그룹을 5개로 설정하는 경우, 각각의 슬롯 그룹이 보유하는 슬롯은 10개씩일 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 슬롯 그룹에 포함되는 슬롯의 수는 변경될 수 있다. 이때, 일 예로, 슬롯 그룹에 포함되는 슬롯의 수는 하나의 프레임에 포함되는 슬롯의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 각각의 그룹에 동일한 슬롯 수가 포함되도록 하기 위해서는 하나의 프레임에 포함된 슬롯의 수는 그룹에 포함된 슬롯의 수의 배수여야 할 수 있다. 또 다른 일 예로, 도 9(c)처럼 프레임의 특정 슬롯들만 슬롯 그룹으로 지정할 수도 있다. 즉, 도 9(b)에서처럼 모든 슬롯이 그룹으로 나누어지지 않고, 도 9(c)처럼 복수 개의 슬롯 중 특정 슬롯들만 그룹을 형성할 수 있다. 일 예로, 도 9(c)에서 슬롯 그룹은 하나일 수 있다.
이때, 일 예로, 슬롯 그룹이 없는 경우, 단말이 10개의 슬롯을 할당하고 싶다면, 10개의 슬롯을 각각 경쟁을 통하여 할당하여야 한다. 그러나, 도 9(b)나 도 9(c)의 경우, 슬롯 그룹을 이용하면 한번만 슬롯 할당에 성공해도 해당 슬롯 그룹을 모두 해당 단말이 사용할 수 있다.
일 예로, 단말이 0번, 5번, 10번, 15번, 20번, 25번, 30번, 35번, 40번, 45번 의 10개의 슬롯을 한꺼번에 할당하려는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 단말이 해당 슬롯 그룹에 속하는 임의의 슬롯에서 할당을 성공하는 경우, 단말은 해당 슬롯 그룹을 모두 할당한 것으로 간주할 수 있다. 일 예로, 단말이 20번 슬롯의 할당에 성공하면, 나머지 9개의 슬롯도 모두 할당한 것으로 간주할 수 있다.
방송 슬롯의 경우, 20번 슬롯 할당에만 성공해도 나머지 9개의 슬롯 할당에 성공한 것으로 할 수 있다. 이와는 달리, 사용 슬롯의 경우, 사용 슬롯을 사용하기 위한 상대 단말이 존재할 수 있는바, 상대방 단말로부터 ACK를 받아야 최종적으로 슬롯 할당에 성공할 수 있다. 일 예로, 단말은 20번 슬롯 다음의 슬롯인 25번 슬롯에서 슬롯 할당에 대한 ACK가 수신되어야 실제 해당 슬롯 그룹을 최종적으로 할당할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 10을 참조하면, 단말은 상술한 바와 같이 슬롯 그룹에 기초하여 슬롯을 할당받을 수 있다.(S1010) 이때, 단말은 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯을 기다릴 수 있다.(S1020) 그 후, 단말은 해당 슬롯에 대해서 경쟁을 수행한 후 할당 요청을 통해 슬롯을 할당 받을 수 있다.(S1030) 이때, 단말이 슬롯 할당 요청에 실패한 경우(S1040), 단말은 해당 슬롯 그룹에서 다시 슬롯을 기다릴 수 있다. 반면, 단말이 슬롯 할당 요청에 성공한 경우(S1040), 단말은 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯을 기다릴 수 있다.(S1050) 이때, 상술한 바와 같이, 방송 슬롯의 경우, 단말은 슬롯 할당 요청을 성공하면 슬롯을 할당 받을 수 있다. 반면, 사용 슬롯의 경우, 단말은 상술한 바와 같이 ACK를 수신하여야 하는바, ACK를 기다릴 수 있다. 이때, 단말이 할당 ACK를 수신하지 못한 경우(S1060), 단말은 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯을 다시 기다릴 수 있다.(S1020) 반면, 단말이 할당 ACK를 수신한 경우(S1060), 단말은 해당 슬롯 그룹을 사용할 수 있다.(S1070) 즉, 단말은 슬롯 그룹 중 어느 하나에 대해서 슬롯 할당을 수행하여 ACK까지 수신한 경우에 슬롯 그룹에 포함된 슬롯들을 사용할 수 있다.
이때, 단말은 ACK 수신으로 최종적으로 해당 슬롯 그룹의 할당이 확정된 이후, 해당 슬롯 그룹에 속한 모든 슬롯에서 슬롯 클리어링을 수행해야 한다. 즉, 단말은 해당 슬롯 그룹에 속한 모든 슬롯의 앞 슬롯에서, 경쟁 대행 채널의 0번 부슬롯을 이용하여 슬롯 클리어링을 수행하고, 이에 기초하여 해당 슬롯 그룹을 지속적으로 사용할 수 있다. 이를 통해, 실시간으로 슬롯을 빠르게 할당하면서도 많은 슬롯을 한꺼번에 할당할 수 있다.
하기에서는 상술한 바에 기초하여, 단말이 슬롯 맵을 전송하여 숨겨진 노드 문제(hidden node problem)를 회피하여 슬롯을 할당 방법을 서술한다. 상술한 바와 같이, 동기식 TDMA 분산 통신 시스템에서 두 단말에 사용 슬롯을 할당하는 경우, 하나의 단말이 경쟁을 통하여 슬롯 할당을 시도하면, 상대방 단말이 다음 프레임의 해당 슬롯에서 할당에 대한 ACK 를 보내야 해당 슬롯에 대한 할당이 완료될 수 있다. 이때, ACK 는 상대방 단말의 입장에서 해당 슬롯이 비어 있어야 보낼 수가 있다. 즉, 숨겨진 노드 문제(hidden node problem)라 알려진 상황에 두 단말이 있을 경우, 할당에 대한 ACK를 보낼 수가 없다.
따라서, 숨겨진 노드 문제를 회피하기 위해서는 슬롯을 할당하려는 두 단말이 서로의 슬롯 맵을 알아야 할 필요성이 있다. 이때, 슬롯 맵이란, 각 단말이 동기식 TDMA 한 프레임의 모든 슬롯을 수신하여 현재 슬롯이 사용 중인지 아닌지를 판단하여 이를 기록한 맵일 수 있다. 일 예로, 슬롯 맵을 작성하는 방법은 실제로 해당 채널의 슬롯을 한 프레임동안 수신하여 CRC 가 양호 상태(good)인 슬롯을 표시하는 것일 수 있다. 반면, 채널이 점유되어 있다고 하더라도 채널에는 여러 종류의 간섭과 노이즈가 존재하기 때문에 CRC 는 양호 상태가 되지 않을 수 있다. 상술한 점을 고려하여 해당 채널의 슬롯을 한 프레임 동안 캐리어 센싱하여 슬롯 맵을 작성할 수도 있다. 상술한 바를 통해, 단말은 CRC가 양호 상태가 아닌 경우라도 슬롯의 점유 여부를 파악할 수 있다. 또 다른 일 예로, 해당 채널과 매핑된 경쟁 대행 채널 경쟁이 있으므로 이 채널을 캐리어 센싱하여 슬롯 맵을 작성할 수 있다. 경쟁 대행 채널은 항상 캐리어 센싱을 통하여 동작하기 때문에 경쟁 대행 채널을 센싱하여 슬롯 맵을 작성하면 신뢰성 있는 슬롯 맵을 작성할 수 있다.
이때, 상술한 슬롯 맵이 작성된 경우, 슬롯 맵에 대한 인식 방법이 필요할 수 있다.
보다 상세하게는, 도 11을 참조하면, 단말들 각각은 단말 별 슬롯 맵을 작성할 수 있다.(S1110) 이때, 슬롯 할당을 요청하는 단말이 자신의 슬롯 맵을 슬롯 할당 요청과 함께 전송할 수 있다.(S1120) 그 후, 상대방 단말은 슬롯 할당 요청과 슬롯 맵을 수신한 후, 수신한 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵에서 공통으로 사용 가능한 슬롯을 표시한 슬롯 맵을 작성할 수 있다.(S1130) 즉, 상호 간에 사용 가능한 슬롯을 표시하기 위해 슬롯 맵을 작성할 수 있다. 하기에서는 이를 ‘유효 슬롯 맵’이라 지칭하나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 명칭에 한정되지 않는다. 이후, 상대방 단말은 슬롯 할당 요청을 한 단말에게 슬롯 할당 ACK 와 유효 슬롯 맵을 함께 전송할 수 있다.(S1140) 그 후, 슬롯 할당 요청을 한 단말은 ACK와 함께 수신한 유효 슬롯 맵을 활용하여 추가적으로 슬롯을 할당할 수 있다.(S1150) 즉, 슬롯 할당 요청 단말은 상대방의 슬롯 맵에 기초한 유효 슬롯 맵 정보를 알고 있는바, 숨겨진 노드에 대한 문제를 해결할 수 있고, 이에 기초하여 다수의 슬롯을 할당할 수가 있다.
또 다른 일 예로, 도 12를 참조하면, 단말들 각각은 단말 별 슬롯 맵을 작성할 수 있다.(S1210) 이때, 슬롯 할당을 요청하는 단말이 슬롯 할당 요청할 때, 상대방의 슬롯 맵도 추가적으로 요청할 수 있다. (S1220) 그러면, 상대방 단말이 슬롯 할당 요청과 슬롯 맵 요청을 수신하고, 자신의 슬롯 맵과 슬롯 할당에 대한 ACK를 함께 슬롯 할당 요청을 한 단말에게 전송할 수 있다.(S1230) 이 후, 슬롯 할당을 요청하는 단말이 ACK와 함께 상대방 슬롯 맵을 수신하여 수신한 상대방 슬롯 맵을 활용하여 추가적으로 슬롯을 할당할 수 있다. (S1240) 즉, 슬롯 할당을 요청하는 단말이 수신한 상대방 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 유효 슬롯 맵을 작성할 수 있다. 이를 통해, 슬롯 할당을 요청하는 단말은 슬롯을 할당할 수 있다.
또 다른 일 예로, 도 13을 참조하면, 단말들 각각은 단말 별 슬롯 맵을 작성할 수 있다.(S1310) 그 후, 단말은 자신의 슬롯 맵 정보를 방송 슬롯을 사용하여 방송할 수 있다.(S1320) 이때, 상대방 단말은 브로드캐스트되는 정보에 기초하여 슬롯 할당을 요청하는 단말에 대한 슬롯 맵 정보를 확인할 수 있다. 이때, 상대방 단말은 방송되는 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 유효 슬롯 맵을 작성할 수 있다.(S1330) 그 후, 상대방 단말은 계산한 유효 슬롯 맵을 활용하여 슬롯 맵 방송 단말에게 슬롯 할당을 요청할 수 있다. (S1340) 이때, 방송되는 슬롯 맵은 방송 슬롯이 속한 채널이 아닌 다른 채널에 대한 슬롯 맵일 수 있다. 즉, 동기식 TDMA 채널이 여러 개일 경우, 다른 채널의 슬롯 맵을 방송할 수 있다.
일 예로, 상술한 바와 같이, 스피커 시스템은 방송 채널의 일반 방송 슬롯에서 자신이 수신하고 있는 사용 채널의 슬롯 맵을 전송할 수 있다. 이때, 스피커 시스템에 접속하려는 분산 단말은 방송 채널에서 사용 채널의 슬롯 맵을 확인한 후, 사용 채널에 대한 유효 슬롯 맵을 작성하여 스피커 시스템에 접속할 수 있다. 이와 같이, 어떤 단말이 자신에게 접속하는 단말이 충돌 경쟁에서 쉽게 이길 수 있도록, 자신이 서비스를 제공하는 채널의 슬롯 맵을 방송 채널에서 방송할 수 있다. 이를 통해, 다른 단말들은 방송 채널에서 서비스를 제공하는 채널의 슬롯 맵 정보를 먼저 수신한 후에, 유효 슬롯 맵을 작성하여 해당 방송 단말에게 서비스를 제공하는 채널에서 슬롯 할당을 요청할 수 있다.
다만, 상술한 경우 방송 채널의 방송 슬롯에서 슬롯 맵 정보를 지속적으로 방송해야 할 필요성이 있다. 즉, 방송 슬롯에서 정보 제공을 위한 비트 수는 제한되어 있기 때문에, 슬롯 맵 정보 전송에 많은 비트 수를 사용하면, 다른 정보를 그만큼 보낼 수 없게 된다. 따라서, 단말은 서비스 제공 채널의 채널 사용률을 조사하여, 서비스 제공 채널의 채널 사용률이 미리 정한 사용률보다 높은 경우에만 방송 채널의 슬롯에서 서비스 제공 채널의 슬롯 맵을 제공하는 방식을 사용할 수 있다. 즉, 일정한 조건에서만 상술한 바와 같이, 슬롯 맵이 방송 채널을 통해 전송될 수 있도록하며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
본 발명은 모든 단말이 동기식 TDMA 를 사용함을 전제하고 있다. 일 예로, 단말은 TDMA 방식에 기초하여 동작할 수 있다. 즉, 모든 단말은 동기화되어 있을 수 있다. 또한, 일 예로, 각각의 단말은 평등하게 슬롯 자원을 점유할 수 있다. 즉, 각각의 단말은 동일한 기회에 기초하여 슬롯 자원을 점유할 수 있다. 또한, 일 예로, 각각의 단말은 우선 순위에 기초하여 서로 다른 슬롯 자원의 점유 기회를 가질 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 본 발명은 참고문헌 1에서 기술된 동기식 TDMA 시스템에서 슬롯 할당을 위한 경쟁 방식을 사용하는 환경에 기초하여 동작할 수 있다. 이때, 참고문헌1에서 슬롯 할당을 위한 경쟁은 데이터 채널과 주파수가 다른 경쟁 대행 채널에서 수행할 수 있다. 또한, 경쟁 대행 채널은 주로 톤 신호를 사용할 수 있다. 하기에서는 톤 신호를 중심으로 본 발명에 대해 서술한다. 일 예로, 도 14(a)를 참조하면, 데이터 채널 및 데이터 채널과 매핑된 경쟁 톤 채널이 존재할 수 있다. 또 다른 일 예로, 톤 채널은 깨움 톤 채널 및 정보 톤 채널이 존재할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
일 예로, 참고문헌 1에 기초하여 동작하는 경우, 데이터 채널과 경쟁 톤 채널이 분리되어 구현될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 데이터 채널과 경쟁 톤 채널이 분리되는 경우에 있어서, 톤 채널의 구성이 거의 동일하기 때문에, 구현된 하드웨어의 톤 채널 주파수를 약간 바꾸면, 다른 주파수로 톤 신호를 전송할 수 있다. 일 예로, 도 14(b)를 참조하면, 톤 채널로서 정보 톤 채널, 경쟁 톤 채널 및 깨움 톤 채널이 각각의 주파수에서 일정한 대역폭을 가지고 설정될 수 있다. 일 예로, 하기에서는 경쟁 톤 신호와 다른 톤 신호로서 정보 톤 신호 및 깨움 톤 신호를 이용하여 동작하는 방법에 대해 서술한다.
또한, 일 예로, 톤 신호는 변조되지 않은 신호이기 때문에 하드웨어 구성이 간단하고, 송수신도 구조도 간단할 수 있다. 이를 통해, 톤 신호를 송수신하여 여러 가지 편리한 기능을 동기식 TDMA 시스템에 제공할 수 있다.
일 예로, 동기된 TDMA를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서, 단말은 이동 통신 기지국에 동기를 맞출 수 있다. 또는, 단말은 GPS 신호에 동기를 맞출 수 있다. 일 예로, 하기에서는 설명의 편의를 위해 상술한 바와 같이 동기를 맞추는 방식을 “A 동기 방식” 또는 “A 동기 상태”라고 지칭할 수 있다. 다만, 상술한 명칭은 설명의 편의를 위한 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 동일한 동작에 대해서는 동일하게 적용될 수 있다. 또 다른 일 예로, A 동기 단말이 아닌 단말들은 A 동기 단말이 송신하는 신호를 수신하여, 2차적으로 동기를 맞출 수도 있다. 이때, 상술한 바와 같은 동기 방식을 설명의 편의를 위해 “B 동기 방식” 또는 “B 동기 상태”라고 지칭한다.
일 예로, 동기식 무선 분산 TDMA 시스템에서 평상시에 통신을 거의 사용하지 않는 단말들은 계속 동기를 유지하는 데 드는 비용 또는 전력 소모가 클 수 있다. 따라서, 동기식 무선 분산 TDMA 시스템에서 동작하는 단말들은 슬립 상태를 유지하고 있다가 필요한 경우에만 어웨이크되어 B 동기 방식으로 동기를 맞추는 것이 유리할 수 있다. 일 예로, 가전 제품들은 통신을 수행하는 동안 B 동기 방식으로 동작할 수 있다. 가전들은 보통 실내에 있기 때문에, 동기를 맞출 적당한 방법이 존재하지 않을 수 있다. 즉, 이동통신 기지국에 동기를 맞출 수도 없고, 실내이기 때문에 GPS 신호를 수신하기도 어려울 수 있다. 이러한 점을 고려하여 가전 같은 무선 분산 단말이 B 동기 방식을 사용하면서, 지속적으로 동기 유지하기 위해서는 주기적으로 A 동기 단말의 신호를 수신하여 동기를 보정할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같은 동작은 전력 소모가 커질 수 있는바, 전력 소모를 줄이는 방법이 필요할 수 있다. 즉, 동기를 유지하면서 전력을 조금 소모하는 방법이 필요할 수 있다. 하기에서는 상술한 점을 고려하여 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 동기를 획득할 수단이 없는 분산 단말이 데이터 채널 및 경쟁 채널과는 주파수가 다른 깨움 채널을 이용하여 전력 소모를 효과적으로 낮추면서 작동하는 방법을 서술한다. 일 예로, 깨움 채널에서 톤 신호를 전송하면 주파수 효율이 좋고, 하드웨어 구현도 간단해질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 참고문헌 1의 경쟁 방식을 사용하는 분산 단말은 이미 톤 신호를 전송하는 하드웨어를 가지고 있다. 따라서 톤 신호를 깨움 채널로 사용하는 것이 효율적이다.
또한 일 예로, 하기에서는 통신 자원이 충돌이 발생할 경우, 슬롯을 재할당하는 방법을 서술한다. 이는 기존의 AIS(Automatic Identification System)와 같은 동기식 TDMA 시스템의 문제를 해결해준다. AIS 에서는 많은 이동 단말들에 각 슬롯들이 할당된 경우에 각각의 단말들이 이동하면서 발생하는 충돌을 회피하지 못하고 있다. 즉, 같은 슬롯을 점유한 두 단말이 이동하여 가까워지면서 발생하는 충돌을 회피하지 못한다. 그러나 경쟁 대행 채널을 이용하면 충돌을 감지할 수 있다. 상술한 점을 고려하여 하기에서는 점유한 슬롯에 대해서 충돌을 감지하는 경우, 충돌 수용 여부를 결정한 후 즉시 다른 슬롯을 재할당 하는 방법을 서술한다. 일 예로, 상술한 동작들은 하나의 톤 신호 송수신기로 구현이 가능할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
일 예로, 가전 기기 같은 단말들은 통신을 거의 수행하지 않지 않고, 외부로부터 특정 정보를 요청하거나 명령을 수행하는 경우에 잠깐 동안 동작할 수 있다. 이러한 단말들은 전력 소비를 줄이기 위해 평소에는 슬립 상태를 유지하다가 외부로부터 요청이 존재하는 경우에 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 이때, 일 예로, 단말들은 상술한 깨움 톤 신호에 기초하여 어웨이크될 수 있다. 이때, 슬립 상태의 단말은 주기적으로 깨움 톤을 센싱하고, 깨움 톤 신호를 발견하면 어웨이크되어 깨움 톤 신호에 시간 동기와 주파수 동기를 맞출 수 있다. 그 후, 어웨이크 상태의 단말들은 일정 시간 동안 자신에게 수신되는 신호를 기다리고, 수신되는 신호가 있으면 이를 처리하도록 동작할 수 있다. 일 예로, 어웨이크 단말들이 일정 시건 동안 신호를 수신하지 못하는 경우, 단말들은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다. 또한, 일 예로, 단말들이 수신한 신호에 기초하여 신호 처리를 완료하고, 일정 시간이 지나면 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다. 이때, 일 예로, 특정 서비스의 경우에는 서비스 제공의 연속성을 고려하여 단말이 슬립 상태로 전환하기 전에 승인 필요할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 톤 신호에 의미가 부여되고 서비스가 제공될 수 있다. 일 예로, 톤 채널에 의미를 부여하는 경우, 충돌이 발생하여도 문제없이 의미를 전달할 수 있다. 구체적인 일 예로, 상술한 바와 같이 톤 채널이 일정한 의미를 갖는 경우에는 차량의 유무나 보행자들의 유무를 알리는 것과 같이 알림을 제공하는 경우에 있어서 사용될 수 있다. 즉, 특정 상황이나 역할에 대한 알림을 제공하는데 이용될 수 있다. 또한, 일 예로, 상술한 경우에 있어서 추가 정보가 제공될 수 있다. 일 예로, 차량의 유무를 알리는 경우나 보행자 유무를 알리는 경우에 있어서 각각의 슬롯의 부 슬롯들은 진행 방향, 연령대 등의 의미를 추가적으로 제공할 수 있다.
또한, 일 예로, 하기에서는 동기식 TDMA를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 슬롯을 재할당하는 방법을 서술한다. 일 예로, 슬롯을 재할당하는 경우, 충돌이 존재할 수 있다. 이때, 슬롯에 충돌이 존재하는 경우에 현재 슬롯을 무조건 포기하지 않을 수 있다. 일 예로, 단말은 충돌을 수용할 수 있는 여부를 판단한 후, 단말이 충돌을 수용할 수 없는 상황에서만 해당 슬롯 점유를 포기할 수 있다. 상술한 바를 통해 슬롯 자원을 효율적으로 사용할 수 있으며, 구체적인 방법에 대해서는 후술한다.
일 예로, 하기에서는 무선 분산 통신 시스템의 모든 분산 단말이 동기식 TDMA를 사용하는 경우를 고려하여 서술한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 방식으로 동작하는 단말과 공존하는 상황을 고려할 수 있다. 한편, 하기에서 하나의 프레임은 1초로 구성될 수 있다. 또한, 하나의 프레임은 500개의 슬롯으로 구성될 수 있고, 슬롯에 포함되는 부 슬롯의 개수는 56개일 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 도 14를 참조하면, TDMA 톤 채널의 한 프레임은 500개의 슬롯으로 구성되고, 한 슬롯은 56개의 부 슬롯으로 구성될 수 있다. 이때, 무선 분산 시스템 모뎀이 부착된 보통 가전 제품들은 상술한 바와 같이 다른 단말로부터 동기를 획득하는 B 동기 방식을 사용할 수 있다. 즉, 가전 제품과 같은 단말은 이동통신 기지국에 동기를 맞출 수도 없고, 실내이기 때문에 GPS 신호를 수신하기도 어려울 수 있기 때문에 상술한 바와 같이 B 동기 방식을 사용할 수 있다. 일 예로, 상술한 바와 같이, B 동기 방식을 사용하는 경우, 동기 유지를 위하여 주기적으로 A 동기 단말의 신호를 수신하여 동기를 보정하여야 한다.
이러한, 동기 유지 동작은 전력 소모를 증가시킨다. 또한, 대부분의 가전 제품들은 특별한 요청이 있는 경우에만 잠시 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 특별한 이유 없이 무선 분산 모뎀이 켜져서 지속적으로 A 동기 단말 신호를 이용하여 동기를 추적하고 보정할 이유가 없다. 따라서, 대부분의 가전에 부착된 무선 분산 모뎀은 평상시에 슬립 상태를 유지할 수 있다.
일 예로, 기존의 이동 통신에서는 단말이 잠든 상태라도 적어도 동기 신호는 수신하고 있다. 또한, 기존의 이동 통신에서는 잠든 상태에서도 지정된 슬롯에서 깨어나 자신에게 온 메시지가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 다만, 무선 분산 단말은 동기 신호 수신 조차 하지 않기 때문에 현재 슬롯 시간을 알 수 없다. 따라서, 가끔씩 지정된 슬롯에서 깨어나 메시지를 확인할 수 없다. 즉, 무선 분산 통신 시스템에서 단말이 슬립 상태를 유지하는 경우에는 시간 동기 및 주파수 동기를 모두 상실할 수 있으며, 이동통신 등에서 사용되는 어웨이크 방법이 어려울 수 있다.
이때, 일 예로, 도 15를 참조하면, 슬립 상태의 단말은 깨움 톤 신호에 기초하여 강제로 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 구체적으로, 도 15(a)를 참조하면, 하나의 프레임 동안 깨움 톤이 전송될 수 있다. 또한, 여러 프레임 동안 깨움 톤이 전송될 수 있다. 또 다른 일 예로, 여러 슬롯 시간 동안 깨움 톤이 전송될 수 있다. 일 예로, 하기에서는 설명의 편의를 위해 1초 프레임 동안 깨움 톤 신호가 전송되는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 도 15(a)를 참조하면, 깨움 톤 신호는 전체 깨움 톤 시간동안 지속적으로 전송될 수 있다. 또한, 도 15(b)를 참조하면, 깨움 톤 신호는 슬롯 경계로 잠시 전송을 중단할 수 있다. 즉, 깨움 톤 신호는 슬롯 경계에서 일정 시간동안 전송을 중단하였다가 전송을 재개할 수 있다. 또 다른 일 예로, 도 15(c)를 참조하면, 깨움 톤 신호는 부 슬롯을 기준으로 부슬롯의 경계에서 잠시 전송을 멈추고 다시 전송될 수 있다. 즉, 깨움 톤 신호는 부슬롯 경계에서 일정 시간동안 전송을 중단하였다가 전송을 재개할 수 있다.
이때, 도 16을 참조하면, 슬립 상태의 단말은 주기적으로 어웨이크되어 미리 정한 시간 동안 깨움 톤 신호를 센싱할 수 있다. 일 예로, 도 15(c)와 같은 깨움 톤의 경우, 잠시 깨어나서 센싱을 하는 시간은 적어도 두 부 슬롯 시간보다 같거나 커야 온전한 한 부슬롯 신호를 수신할 수 있다. 일 예로, 도 16에서는 999.9ms 동안 슬립 상태를 유지하고(S1601), 그 후 0.1ms 동안 깨움 톤 신호를 센싱을 수행할 수 있다.(S1602) 즉, 센싱을 수행하는 시간이 잠자는 시간의 약 1/10000일 수 있다. 이때, 슬립 상태의 단말이 깨움 톤을 인식하는 경우(S1603), 슬립 상태의 단말은 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 즉, 단말이 깨어날 수 있다. 이후, 단말은 깨움 톤에 주파수 동기 및 시간 동기를 맞출 수 있다.(S1604)
이때, 깨움 톤의 형태는 부 슬롯을 경계로 잠시 송신을 멈추었다가 다시 송신을 재개하는 도 15(c)의 방식을 적용할 수 있다. 일 예로, 부슬롯 신호에서 부 슬롯 종료 시점과 시작 시점을 여러 번 검출하여 평균을 취하면, 부슬롯 시간 동기를 좀 더 정확하게 추정할 수 있는바, 상술한 도 15(c)와 같이 동작할 수 있다. 이때, 일 예로, 프레임 동기는 깨움 톤 프레임 종료 시점에서 알 수 있다. 또한, 깨움 톤을 수신한 단말은 깨움 톤의 주파수 동기화를 통해 주파수 동기를 맞출 수 있다. 이때, 일 예로, 보통 가전 기기의 모뎀은 가격이 싼 VCO(voltage controlled oscillator) 등이 사용될 수 있다. 상술한 점을 고려하여, 가전 기기의 분산 모뎀은 깨어 있는 상황에서 주파수 동기화에 사용되었던 설정 값을 저장한 후, 이를 다시 깨어날 때 주파수 동기 초기 값으로 설정하면, 주파수 동기를 더 빠르게 추정할 수 있다. 구체적으로 도 17을 참조하면, 단말은 어웨이크 상태에서 VCO 설정 값을 저장할 수 있다.(S1710) 그 후, 어웨이크 상태 단말이 슬립 상태로 진입할 수 있다.(S1720) 이때, 슬립 상태의 단말이 다시 어웨이크 상태로 전환되는 경우, 단말은 VCO 설정 값을 초기 값으로 하여 주파수 동기화를 수행할 수 있으며, 이를 통해 주파수 동기를 빠르게 추정할 수 있다.
한편, 일 예로, 깨움 톤을 보내는 단말은 스마트 디바이스이거나 집의 분산 통신 허브일 수 있다. 이때, 스마트 디바이스는 일반적으로 이동 통신 기지국에 동기를 맞추고 있기 때문에 A 동기 상태를 유지할 수 있다. 다만, 가정의 분산 통신 허브는 A 동기 상태나 B 동기 상태를 유지하기 어려울 수 있다. 이때, 허브 역할을 수행하는 단말의 경우는 허브 역할을 수행하기 위해 어웨이크 상태로서 동기를 유지할 필요성이 있다. 따라서, 가정의 분산 통신 허브는 이동통신 동기 신호를 이용하여 동기를 맞추는 방법을 고려할 필요성이 있다. 이때, 이동통신 서비스를 이용하지 않아도, 보통 집 전체에 이동 통신 동기 신호는 잘 전달되기 때문에 이것을 수신하여 이용할 수 있다. 다만, 이동 통신 단말은 TA(time advanced) 정보를 이용하여 더 정밀하게 기지국과 동기를 맞출 수 없기 때문에, 해당 기지국 신호에 대하여 어느 정도의 시간 옵셋이 있는 지를 알 수 있어야 한다. 구체적으로, 도 18을 참조하면, 이동통신 단말은 TA를 이용하여 기지국의 송신 타이밍을 확인할 수 있다. 이때, 기지국의 기준 시간은 이동 통신의 수신 동기에서 TA/2만큼 앞선 값일 수 있다. 또한, 기지국 기준 시간 값을 이용하여 분산 통신에 사용되는 동기를 계산할 수 있다. 즉, 기지국의 기준 시간이 1초 프레임과 얼마큼의 시간 차이가 있는 가를 확인하는 경우에 분산 시스템에 대한 동기 정보를 확인할 수 있다. 이때, 시간 옵셋 TA는 허브 관련 회사에서 각 위치마다 대략적 지연 시간을 미리 계산하여 제공할 수 있다. 사용자는 이 지연 시간을 관련 서버 등에 접속하여 알아낸 후 허브 기기에서 설정될 수 있다. 또 다른 일 예로, 서버가 인터넷에 연결된 경우, 자신의 위치 정보를 관련 서버에 전송 후, 수신한 지연 시간에 기초하여 스스로 설정할 수 있다. 또 다른 일 예로, 허브 역할을 하는 기기는 자신 주변의 A 동기 상태인 스마트 디바이스의 TA 값을 스마트 디바이스로부터 전달 받을 수 있다. 이때, TA 값은 고정적이므로 주변의 스마트 디바이스의 TA 값을 한 번만 설정하면 지속적으로 사용이 가능할 수 있다. 이때, 일 예로, 허브 기기에서 사용자에 의해 수동으로 설정될 수 있다. 또한, 일 예로, 스마트 디바이스가 무선 통신으로 허브와 통신하여 자동으로 설정할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
한편, 슬립 상태의 단말이 센싱을 통해 깨움 톤 신호를 발견하는 경우, 슬립 상태의 단말은 깨움 톤 신호를 이용하여 시간 동기 및 주파수 동기를 획득하고 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 그 후, 단말의 모뎀은 지속적으로 약속된 채널과 슬롯을 미리 정한 시간만큼 수신할 수 있다. 일 예로, 도 16을 참조하면, 어웨이크 상태 단말은 5초 동안 해당 채널의 슬롯을 수신할 수 있다. (S1605) 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 어웨이크 상태 단말이 채널 수신 결과 자신에게 수신된 메시지가 없는 경우, 단말은 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다. 또한, 일 예로, 단말은 수신된 메시지가 존재하는 경우에 해당 메시지를 처리할 수 있다. (S1606) 일 예로, 가전 단말로서 분산 시스템의 단말은 스마트 디바이스에 의해 어웨이크 상태로 전환될 수 있다. 이때, 일 예로, 분산 시스템의 단말이 밥솥인 경우, 스마트 디바이스는 밥솥을 어웨이크 상태로 전환한 후에 취사 완료 정보를 요청하는 메시지를 무선 분산 통신 시스템을 통해 전송할 수 있다. 또한, 일 예로, 분산 시스템의 단말은 스마트 디바이스가 전송한 깨움 톤에 의해 어웨이크 상태로 전환되었지만 일정 기간(e.g. 5초) 동안 메시지를 수신하지 못하면 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다.
또한, 분산 시스템의 단말이 수신 메시지를 처리한 후(S1607) 다시 일정 시간 동안 자신에게 수신되는 메시지를 대기할 수 있다. (S1608) 이때, 단말은 수신된 메시지가 없으면 다시 슬립 상태로 전환될 수 있다. 또는, 단말은 서비스에 기초하여 다른 수신된 메시지가 존재하는 경우, 해당 메시지를 처리할 수 있다. (S1609) 이때, 분산 시스템의 단말이 다시 슬립 상태로 전환되는 경우, 단말은 자신을 호출한 단말에게 승인을 받고 슬립 상태로 전환될 수 있다. (S1610)
일 예로, 분산 시스템의 단말로서 TV의 경우, 스마트 디바이스에 의해 어웨이크에 의해 상태가 전환된 후 일정 기간 명령을 대기하기 때문에 긴 시간 동안 수신 메시지를 기다릴 필요성이 있다. 즉, TV 분산 통신 단말은 슬립 상태로 전환하기 전에 스마트 디바이스의 분산 통신 모뎀에게 승인을 요청할 수 있다. 일 예로, 스마트 디바이스 사용자가 오랜 시간 동안 TV 가 전송한 편성표 목록을 살펴보고 있다면, 스마트 디바이스의 응용 프로그램은 TV 의 분산 단말 모뎀이 잠든 상태로 가는 것을 승인하지 않을 수 있다. 이때, 스마트 디바이스의 분산 통신 모뎀은 거절 정보를 TV 분산 통신 단말에게 전송할 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 일정 기간은 분산 시스템 단말의 특징에 기초하여 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 분산 시스템 단말로서 냉장고의 경우에는 짧은 기간만 이용될 수 있다. 반면, 분산 시스템 단말로서 TV의 경우에는 긴 시간동안 이용될 수 있다. 상술한 점을 고려하면 단말이 슬립 상태로 전환되는 일정 시간은 각각의 단말마다 다르게 설정될 수 있다. 일 예로, 깨움 톤 신호를 전송하는 경우에 있어서 대상 단말에 따라 일정 시간이 다르게 설정되어 동작할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 분산 시스템의 단말들로서 상술한 B 동기 방식을 이용하는 경우에 A 동기 단말들의 신호에 자신의 동기를 맞출 수 있다. 따라서, B 동기 단말이 오랜 시간 동안 A 동기 신호를 수신하지 못한다면, B 동기 단말의 자신의 동기를 잃을 수 있다. 이러한 점을 고려하여 B 동기 단말은 자신을 호출한 단말에게 동기 유지를 위한 신호 전송을 요청하여 동기를 유지하여야 할 필요성이 있다.
구체적으로 분산 시스템의 단말과 스마트 디바이스가 연결된 경우, 단말과 스마트 디바이스는 일정 기간(e.g. 수초)에 한 번씩 의무적으로 정보를 교환할 수 있다. 즉, 일정 주기에 기초하여 스마트 디바이스와 단말은 정보 교환을 수행할 수 있으며, 이를 통해 동기를 유지할 수 있다. 또 다른 일 예로, 스마트 디바이스와 단말은 계속 동기를 유지할 수 있도록 깨움 톤 채널과 주파수가 다른 별도의 톤 채널에서 톤 신호를 주기적으로 전송할 수 있다. 이때, B 동기 단말은 주기적 톤 신호를 이용해 동기를 지속적으로 유지할 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이 깨움 톤 신호를 이용하면 슬립 상태의 단말을 효율적으로 동작 시킬 수 있다. 이때, 톤채널의 슬롯과 부 슬롯에 의미를 부여하여 추가 정보를 제공할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
일 예로, 상술한 바와 같이 TDMA 톤 채널의 한 프레임은 500개의 슬롯으로 구성되고, 한 슬롯은 56개의 부 슬롯으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 톤 채널을 이용하여 정보를 전달하기 위해서는 먼저 톤 채널의 슬롯과 부 슬롯에 의미를 부여할 수 있다. 일 예로, 슬롯 0번은 보행자들이 전송하는 신호로 기설정할 수 있다. 즉, 슬롯 0번은 보행자들이 전송하는 신호라는 의미를 부여할 수 있다. 또한, 일 예로, 슬롯 2번은 차량이 전송하는 신호로 기설정될 수 있다. 즉, 슬롯 2번은 차량이 전송하는 신호 라는 의미를 부여할 수 있다. 일 예로, 도 19을 참조하면, 슬롯마다 각각의 의미가 부여될 수 있다. 즉, 각각의 슬롯은 특정 서비스에 기초하여 설정된 정보에 대한 슬롯일 수 있다. 이때, 일 예로, 신호의 의미는 보행자 존재 알림, 차량 존재 알림, 드론 존재 알림, 선박 존재 알림, 자전거 존재 알림, 비행기 존재 알림, 장난감 존재 알림, 게임기 존재 알림, 경운기 존재 알림, 장애물 존재 알림, 차고 존재 알림, 이착륙장 존재 알림, 차량 실내 알림 및 비행기 실내 알림 등과 같이 다양한 형태일 수 있다. 즉, 신호의 의미는 알림일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
일 예로, 슬롯 0번은 보행자들이 전송을 하는 신호이므로 차들은 슬롯 0번을 수신하여 보행자들의 유무를 확인할 수 있다. 이때, 도 19(b)처럼 보행자 존재를 알리는 경우, 해당 슬롯 전체에 톤 신호가 전송될 수 있다. 또한, 일 예로, 도 19(c)처럼 일부 부슬롯에 톤 신호가 전송될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 슬롯 0번의 부슬롯에도 의미를 부여할 수 있다. 일 예로, 도 19(a)와 같이, 부슬롯 0번부터 9번까지는 1~7세의 영유아들이 전송하는 신호로, 부슬롯 10번부터 19번까지는 8~13세의 초등학교 학생이 전송하는 신호로, 부슬롯 20번부터 29번까지는 14~19세의 중고등학교 학생들이 전송하는 신호로, 부슬롯 30번부터 39번까지는 20~65세의 일반 어른들이 전송하는 신호로, 부슬롯 40번부터 49번까지는 65세 이상의 노인들이 전송하는 신호로, 부슬롯 50번부터 55번까지는 장애인들이 전송하는 신호로 의미를 부여할 수 있다.
다만, 상술한 바는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 슬롯 내의 각각의 부슬롯에 대해서 기설정된 정보가 전송되는 것이라고 사전에 정해둘 수 있다. 따라서, 차량은 슬롯 0번을 수신하면서, 해당 신호가 어떤 부슬롯에서 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. 이를 통해, 어느 연령대의 사람들이 있는 가를 확인할 수 있으며 그 수 여부와 무관하게 확인할 수 있다.
구체적인 일 예로, 도 20(a)를 참조하면, 아침 학교 등교 시간대에 초등학생들이 신호등 앞에 존재하는 경우, 상술한 바에 기초하여 10번부터 19번 부슬롯 중에 한 부슬롯을 임의로 선택해서 신호가 전송될 수 있다. 이때, 아이들이 30명 정도로 많다면, 10번부터 19번까지의 부슬롯에 골고루 신호가 전송될 수 있다. 또한, 일 예로, 도 20(b)를 참조하면, 아이의 수가 적은 경우, 10번부터 19번 부슬롯 중의 두 세 개의 부슬롯만 신호가 전송될 수 있다. 이때, 차량은 상술한 바를 인지하여 사람의 수와 연령대 정보를 확인할 수 있다.
또 다른 일 예로, 차량의 경우 2번 슬롯의 부슬롯은 차량의 진행 방향을 표시할 수 있다. 일 예로, 차량들은 자신의 진행 방향을 북쪽부터 시계 방향으로 계산하여 의미를 부여할 수 있다.
구체적으로, 도 21(a)를 참조하면, 차량이 정북쪽 방향으로 진행하는 경우, 차량 진행 방향은 0번 부슬롯을 통해 지시될 수 있다. 또한, 차량이 정동쪽 방향으로 진행하는 경우, 차량 진행 방향은 14 번 부슬롯을 통해 지시될 수 있다. 또한, 차량이 정남쪽 방향으로 진행하는 경우, 차량 진행 방향은 28번 부슬롯으로 지시될 수 있다. 또한, 차량이 정서쪽 방향으로 진행하는 경우, 차량 진행 방향은 42번 부슬롯을 통해 지시될 수 있다. 또한, 중간의 부슬롯들도 동일하게 매핑될 수 있다.
일 예로, 7번 부슬롯은 북동쪽을 의미할 수 있다. 또한, 1번 부슬롯은 정북에서 6.43 (=90/14) 도(degree) 만큼 동쪽으로 틀어진 방향일 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 진행 방향 정보가 부슬롯을 통해 지시될 수 있다.
또한, 차량들도 다른 차들의 존재와 진행 방향을 알 수 있다. 일 예로, 도 21(b)를 참조하면, 교차로에서 북쪽으로 진행하다가 동쪽으로 우회전 하려는 차량 A와 동쪽으로 계속 직진하고 있는 차량 B가 있는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 우회전 차량 A는 정북 방향의 진행방향을 가지고 있고, 동쪽으로 진행하는 차량 B는 정동 방향의 진행방향을 가지고 있다. 따라서, 우회전 차량 A는 슬롯 2번의 0번 부슬롯에 신호를 전송하고, 1번부터 55번까지의 부슬롯들의 신호를 수신할 수 있다. 이때, 우회전 차량 B는 슬롯 2번의 14번 부슬롯에서 신호를 전송하고 나머지 부슬롯들의 신호는 수신할 수 있다. 따라서, 두 차는 상대방 신호를 수신할 수 있으며, 어떤 방향인지 알 수가 있다. 즉, 동쪽으로 우회전을 하려는 차량 A는 동쪽에서 오는 차량 B의 존재를 알 수 있다. 또한, 수신 신호 크기를 측정하여, 차량 A와의 개략적 거리를 알 수 있다. 즉, 차량 B 가 점점 차량 A에 가까이 다가 옴에 따라서 차량 B가 송신하는 신호가 점점 크게 수신될 것이다. 따라서, 우회전 차량 A는 다가오는 차량 B를 인식하여 사고를 예방하는데 도움을 받을 수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 슬롯 및 부 슬롯에 일정한 정보를 기설정하여 의미를 부여할 수 있으며, 상술한 실시예는 설명의 편의를 위한 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
한편, 또 다른 일 예로, 슬롯에만 기설정된 정보로서 의미를 부여하고, 부슬롯은 특별한 의미를 부여하지 않을 수 있다. 이때, 단말은 랜덤하게 부 슬롯을 선택할 수 있다. 따라서, 수신 측에서는 신호를 전송하는 단말의 수를 좀 더 정확하게 추정할 수 있다.
또 다른 일 예로, 도 22(a)를 참조하면, 슬롯 하나에 ‘일반 보행자’란 의미를 부여하지 않고, 두개의 슬롯에 ‘일반 보행자’란 동일한 의미를 부여할 수 있다. 또한 일 예로, 복수 개의 슬롯에 동일한 의미를 부여할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 도 22(b)를 참조하면, 슬롯에 하나의 의미를 부여하지 않고, 특정 부 슬롯들에 특정 의미들을 부여할 수 있다. 상술한 바와 같이, 톤 채널의 부 슬롯에 방향의 의미를 부여하면 여러 가지 편리한 서비스를 제공할 수 있다. 일 예로, 드론이 착륙장에 자동으로 착륙하는 경우, 드론이 이륙하여 목표 지점까지 자율 운행을 한 후에, 목표 지점에 있는 착륙장에 정확히 자동으로 착륙을 하는 상황을 고려할 수 있다. 이때, 착륙장은 도 10 와 같이 가로 세로 2m 크기의 정사각형이고, 동, 서, 남, 북 방향으로 톤 송신기가 존재하고, 이착륙장 가운데는 깨움 톤 수신기가 존재하는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 드론이 GPS 가 존재할 수 있으나, GPS 의 오차는 보통 10m 이상일 수 있다. 따라서, 도 23에 보이는 가로 세로 2m 정도의 착륙장에 정확히 착륙할 수가 없을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 도 23의 착륙장은 동, 서, 남, 북 방향에 각각 톤 송신 안테나가 존재할 수 있다. 또한, 착륙장 가운데는 네모난 모양의 깨움 톤 수신 안테나가 있다. 따라서, 착륙장 근처에 온 드론은 깨움 톤을 전송하여, 착륙장 분산 단말을 깨우고, 착륙장 분산 단말은 깨어난 즉시 도 23과 같은 톤 신호를 송신할 수 있다. 즉, 정북쪽에 위치한 톤 송신기는 슬롯 3번의 0번 부슬롯에 신호를 보내고, 정동쪽에 위치한 톤 송신기는 슬롯 3번의 1번 부슬롯에 신호를 보내고, 정남쪽에 위치한 톤 송신기는 슬롯 3번의 2번 부슬롯에 신호를 보내고, 정동쪽에 위치한 톤 송신기는 슬롯 3번의 3번 부 슬롯에 신호를 보낼 수 있다. 이때, 드론은 상술한 네 개의 톤 신호를 수신하여 자신이 현재 어떤 위치에 존재하는지를 계산할 수 있다. 일 예로, 도 23을 참조하면, 위치 B에 있는 드론은 정남쪽 송신기로부터의 톤 신호를 가장 세게 받고, 정북쪽 송신기로부터의 톤 신호를 가장 약하게 받을 수 있다. 따라서 드론은 정북쪽 방향으로 움직여 이착륙장의 가운데 방향으로 이동할 수 있다. 착륙장의 가운데에서는 네 방향의 톤 신호들이 모두 크고 같은 크기로 수신될 수 있으며, 이를 통해 착지를 수행할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 부슬롯으로 의미를 부여하여 동작할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
하기에서는 슬롯 할당 경쟁을 통하여 슬롯을 점유한 후에 점유한 슬롯에 충돌이 발생한 경우에 대해 서술한다. 일 예로, 충돌이 발생하는 경우, 단말은 주파수가 다른 경쟁 채널 신호를 이용하여 이를 감지하고, 슬롯을 재할당할 수 있다. 일 예로, 참고문헌에서는 슬롯을 점유하기 위한 경쟁을 수행할 때, 1차로 동기식 CSMA/CA 경쟁을 수행한 후에 2차로 CDAD (collision detection and drop) 방식을 사용하여 슬롯 자원의 충돌을 회피할 수 있다. 다만, 참고문헌의 방식으로 할당한 슬롯도 충돌이 발생할 수 있다. 일 예로, 무선 분산 통신의 통신 도달 거리는 일정 거리로 설정될 수 있다. 일 예로, 일정 거리가 1km인 경우를 고려할 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 분산 통신 시스템에서 통신 도달 거리를 고려한 동작이 수행될 수 있다. 일 예로, 도 24(a)를 참조하면, 드론 A와 드론 B가 슬롯 10번을 할당하여, 자신의 위치를 10번 슬롯에서 방송하면서 움직이는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 드론 A에서 드론 B까지의 거리가 통신 도달 거리보다 먼 경우에 드론들은 서로의 존재를 알 수 없다. 일 예로, 드론 간의 거리가 3km인 경우, 상술한 1km보다 거리가 큰바, 두 드론은 상호 간의 존재를 확인할 수 있다. 이때, 두 단말(또는 두 드론)들이 동일한 슬롯을 할당하여 동작하는 경우라도 두 단말은 통신 도달 거리 밖에 위치하는바 서로의 신호를 감지하지 못할 수 있다. 따라서, 상술한 경우에는 두 단말이 동일한 슬롯 자원을 사용하더라도 충돌이 발생하지 않을 수 있다.
반면, 도 24(b)를 참조하면, 두 단말(또는 두 드론)이 이동하여 서로의 신호를 감지할 수 있을 정도로 근접하는 경우에 슬롯 자원에서 충돌이 발생할 수 있다. 즉, 동일한 슬롯 자원을 사용하는 두 단말이 통신 도달 거리 내에 위치하는 경우라면 슬롯 자원에서 충돌이 발생할 수 있다. 이때, 일 예로, 기존의 시스템에서는 이러한 통신 자원 충돌의 감지가 불가능할 수 있다. 보다 상세하게는, 자신이 점유한 슬롯에서는 송신 동작만을 수행할 뿐, 수신 동작을 할 수 없기 때문에 통신 자원이 충돌하는지 여부를 감지할 수 없다.
참고문헌 1에서는 점유한 슬롯의 앞 슬롯에서 다른 주파수를 가지는 톤 채널을 이용하여 클리어링 신호를 전송한다. 하기에서는 참고문헌 1에서 기술된 경쟁 톤 채널을 이용하여 충돌을 감지하는 방법에 대해 서술한다. 이때, 단말은 참고문헌 1과 CDAD와 다르게 점유한 슬롯에 대한 경쟁 톤 신호를 부 슬롯 0번부터 지속적으로 전송할 수 있다. 또한 일 예로, 단말은 충돌을 감지하더라도 충돌을 허용할 수 있다.
일 예로, 도 25(a)를 참조하면, CDAD는 슬롯을 점유하기 위한 충돌 경쟁 수행 시에 사용될 수 있다. 도 12(a)는 단말 A, C, D 가 1차 동기식 CSMA/CA 경쟁에서 모두 2번 부슬롯을 선택한 상황이다. 도 12(a)에서 단말 A, C, D는 3번 부슬롯부터 55번 부슬롯 중에서 한 부 슬롯을 선택하는 2차 경쟁 CDAD를 수행할 수 있다. 단말 A, C, D 는 각각 54, 6, 4 번 부 슬롯을 선택하였고, 54번 부슬롯을 선택한 단말 A 가 승리하여 슬롯 s를 점유할 수 있다. 이와 마찬가지로 점유된 슬롯에 대해서 CDAD를 수행할 수 있다. 다만 단말이 슬롯을 점유한 상태에서는, 상술한 바와 같이 ‘0’번 부슬롯에서 신호를 전송하는 슬롯 클리어링을 수행해야 한다. 일 예로, 슬롯 클리어링은 부 슬롯 ‘0’번에서만 클리어링 톤 신호를 전송하는 방법일 수 있다. 또한, 일 예로, 도 25(c)와 같이 슬롯 s-1 의 모든 부 슬롯에서 지속적으로 경쟁 톤 신호를 전송하는 방법일 수 있다. 그러나, 도 25(c) 는 상대방이 충돌을 검출할 수 있지만, 자신은 상대방의 신호를 수신하지 못해서 충돌을 검출할 수 없는 단점이 있다.
한편, 도 25(b)를 참조하면, 단말 A, C, D 가 서로 멀리 떨어져서 같은 슬롯 s 를 할당하여 사용하고 있다가 점차 가까워져서 서로를 감지할 수 있게 된 상태일 수 있다. 즉, 이동에 기초하여 충돌이 발생하는 경우를 고려한 동작일 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 단말 A, C, D 는 모두 슬롯 s 를 할당한 상태이다. 단말 A, C, D 는 데이터 채널에서 자신이 점유한 슬롯과 매핑되는 경쟁 대행 채널의 슬롯에서 경쟁 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 이 경쟁 신호의 전송을 하나 혹은 여러 부 슬롯 동안 중지하고, 충돌을 감지하기 위한 캐리어 센싱을 수행할 수 있다. 이때, 캐리어 센싱 결과를 사용하여 충돌 여부를 확인하고, 충돌 수용을 결정할 수 있다. 일 예로, 충돌 수용 결과가 불수용인 경우, 단말은 자신의 슬롯을 포기하고 다른 빈 슬롯의 재할당을 시도할 수 있다. 반면, 충돌 수용 결과가 수용인 경우, 단말은 충돌을 수용하면서 해당 슬롯을 계속 사용할 수 있다. 즉, 충돌 수용 결과를 수용할지 여부를 판단하고 동작할 수 있다.
상술한 바와 같이, 충돌이 감지된 이후에도 그 충돌을 수용할 수 있다고 판단하는 경우에는 해당 슬롯을 포기하지 않을 수 있다. 즉, 다른 단말의 톤 신호가 감지되어도, 통신에 문제가 없다면, 충돌을 허용할 수 있다. 또 다른 일 예로, 충돌을 허용하지 않으면서 동작할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 도 26을 참조하면, 단말 1과 단말 2가 슬롯 10번을 모두 점유하고 있는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 단말 1과 단말 3의 통신 링크 A는 슬롯 10번을 사용할 수 있다. 또한, 단말 2와 단말 4의 통신 링크 B도 역시 슬롯 10번을 사용할 수 있다. 따라서, 단말 1과 단말 2는 슬롯 10에서 슬롯 자원의 충돌이 발생하고 있으며, 상술한 바에 기초하여 충돌을 감지할 수 있다. 다만, 각각의 단말들 사이에서 경로 손실을 고려하여 충돌을 수용하는 경우를 고려할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 보다 구체적으로, 단말 1과 3의 경로 손실과 단말 2와 4의 경로 손실이 30dB 정도로 매우 작고, 단말 1과 2는 경로 손실이 60dB 정도로 클 수 있다. 이때, 단말 1과 단말 2는 동일한 슬롯 자원을 사용하여 충돌이 존재하지만 두 통신 링크는 모두 동작할 수 있다. 일 예로, 통신 링크 A에서 단말 1은 단말 3의 신호를 -40dBm로 수신하고, 단말 1은 단말 2의 신호를 -70dBm 으로 수신할 수 있다. 이때, SIR이 30dB 가 되므로, 통신 링크 A는 슬롯 10번에서 신호를 송수신하더라도 간섭의 영향이 크지 않을 수 있다. 이와 같이, 실제 충돌이 감지되어도 무조건 슬롯을 재할당하지 않고, 실제 통신 링크에 문제가 생길 경우에만 슬롯을 재할당하는 것이 효율적일 수 있다. 즉, 실제 충돌로서 영향을 미치는 경우와 아닌 경우를 고려하여 동작하기 위해 충돌 수용 여부가 판단될 수 있다.
한편, 일 예로, 충돌을 허용하는 기준은 전력에 기초하여 결정될 수 있다. 일 예로, 단말 1은 자신과 통신하는 단말 3의 수신 신호 파워 값에서 미리 정한 마진을 뺀 파워 값을 계산하고, 충돌을 일으키는 신호의 수신 파워 값이 상술한 계산된 값보다 더 큰 경우에만 슬롯을 재할당할 수 있다. 여기서, 미리 정한 마진은 복조시 필요한 신호대 잡음비 값에 소정의 값에 대한 추가 마진을 더한 값으로 결정한 수 있다.
일 예로, 단말 3의 수신 레벨이 -40dBm 이고, 복조의 required SNR 이 10 dB, 추가 마진이 5dB 이면, 미리 정한 총 마진은 15 dB 가 될 수 있다. 따라서, 슬롯 10에서 충돌을 일으키는 신호가 -55 dBm 보다 더 큰 파워 값인 경우에 이를 충돌로 인정할 수 있다. 여기서, 상대방의 신호 파워는 톤의 센싱을 수행하는 부 슬롯에서 측정할 수 있다.
도 26에서 단말들의 송신 파워는 모두 -10dBm인 경우를 고려하면 각 링크의 경로 손실이 30dB 이므로, 3번 단말의 신호는 1번 단말에게 -40dBm 으로 수신될 수 있다. 또한, 2번 단말의 신호는 1번에서 -70dBm 으로 수신될 수 있다. 따라서, 충돌을 일으키는 신호가 -55dBm 보다 작으므로 1번 단말은 충돌을 감지해도 지속적으로 3번 단말과 슬롯 10번으로 통신할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 충돌을 감지한 경우에도 무조건 슬롯을 포기하지 않고, 각 단말의 통신 상황에 맞게 충돌을 허용하면, 슬롯 자원을 더 효율적으로 사용할 수 있다.
또 다른 일 예로, 효율적인 캐리어 센싱을 위해 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 톤 채널의 슬롯을 매핑시키는 방법이 필요할 수 있다. 구체적으로, 다양한 톤 채널의 동작에 있어서 캐리어 센싱은 필수적인 동작일 수 있다. 이때, 일 예로, 상술한 바를 실제로 구현하는 경우, 연이은 수신 신호를 신호 처리하는데 시간이 상당히 필요할 수 있다. 이러한 수신 신호 처리 시간을 고려하면, 기존의 구성은 하드웨어 구현상 문제가 될 수 있다. 일 예로, 도 27을 참조하면, 단말 A, B 가 슬롯 5번을 할당하기 위한 1차 경쟁을 수행할 수 있다. 즉, 단말 A, B가 슬롯 5번을 할당하기 위해 동기식 CSMA/CA를 수행할 수 있다. 이때, 도 27(a)를 참조하면, 단말 A는 1차 경쟁에서 부 슬롯 4번을 선택하고, 단말 B는 부슬롯 5번을 선택할 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 상술한 참고문헌 1에 기초하면 단말 A 가 경쟁에서 승리할 수 있다. 즉, 단말 B는 캐리어 센싱을 0번 부슬롯에서 4번 부슬롯까지 수행한 결과, 부슬롯 4번에서 단말 A의 경쟁 톤 신호를 검출하여 경쟁에서 지게 된다. 그러나, 경쟁 톤 채널의 수신 신호가 아날로그 필터로 처리되는데 한 부 슬롯 시간이 소요되는 경우를 고려하면 다르게 동작할 수 있다. 일 예로, 도 27(b)를 참조하면, 단말 B는 부슬롯 4번에서 단말 A가 송신한 톤 신호를 부 슬롯 4번에서 검출할 수 없다. 상술한 신호는 필터 지연에 의하여 부 슬롯 5번에서 검출되기 때문이다. 즉, 단말 B는 부슬롯 4번까지 캐리어 센싱한 결과 슬롯이 비어 있다고 판단하고, 경쟁 톤 신호를 부 슬롯 5번부터 송신할 수 있다. 이후, 단말 A와 단말 B가 모두 데이터 채널의 슬롯 5번에서 신호를 전송하게 되므로, 통신 자원의 충돌이 발생할 수 있다. 즉, 구현 동작을 고려하면, 원하지 않는 형태의 통신 자원 충돌이 발생할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 상술한 동작을 고려하여 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 톤 채널의 슬롯을 매핑시키는 방법을 바꿀 수 있다.
일 예로, 도 28 및 도 29을 참조하면, 도 28(a)에서 데이터 채널의 슬롯 2개를 캐리어 센싱 그룹으로 지정할 수 있다. 일 예로, 데이터 채널의 슬롯 4번과 5번이 하나의 슬롯 그룹이고, 이에 매핑된 경쟁 톤 채널의 슬롯 그룹은 슬롯 2번과 슬롯 3번일 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 경쟁 톤 채널의 슬롯 그룹은, 도 28(a)에서처럼 112개의 부슬롯들로 구성될 수 있다. 이때, 데이터 채널의 슬롯 4번과 5번에 대한 부슬롯이 하나씩 차례로 짝을 이룰 수 있다. 이때, 경쟁 톤 채널의 슬롯 2번과 3번으로 구성된 슬롯 그룹에서, 0번 부슬롯은 데이터 채널의 슬롯 4번의 첫 번째 부 슬롯에 매핑될 수 있다. 또한, 1번 부슬롯은 데이터 채널의 슬롯 5번의 첫 번째 부 슬롯에 매핑될 수 있다. 또한, 2번 부슬롯은 데이터 채널의 슬롯 4번의 두 번째 부 슬롯에 매핑될 수 있다. 또한, 3번 부슬롯은 데이터 채널의 슬롯 5번의 두 번째 부슬롯에 매핑될 수 있다. 따라서, 부슬롯 신호를 수신하는데, 한 부슬롯 시간이 필요하더라도 문제가 발생하지 않을 수 있다.
또한, 도 28(b)를 참조하면, 도 27(b)에서 발생한 하드웨어 신호 지연으로 인한 문제가 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 도 28(b)에서도 도 27(b)와 같이 수신 신호 처리에 1 부슬롯 만큼 시간이 걸리는 경우를 고려할 수 있다. 따라서, 단말 A는 부슬롯 번호 1, 3, 5, 7 에서 캐리어 센싱을 수행하고, 단말 B는 부슬롯 번호 1, 3, 5, 7, 9 에서 캐리어 센싱을 수행할 수 있다. 여기서, 수신 신호 처리에 1 부슬롯이 걸리는바, 단말 A 가 0, 2, 4, 6 에서 캐리어 센싱을 수행하고, 단말 B가 0, 2, 4, 6, 8 에서 캐리어 센싱을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 이때, 단말 A는 캐리어 센싱 결과 채널이 비어 있으므로 곧바로 8번 부슬롯에서 신호를 전송할 수 있다. 8번 부슬롯은 데이터 채널의 4번 슬롯의 4번 부슬롯에 해당할 수 있다. 또한, 단말 A 가 8번 부슬롯에서 전송한 톤 신호는 단말 B 에게 9번 부슬롯에서 검출될 수 있다. 이때, 도28(b)에서, 단말 B는 9번 부 슬롯에서 캐리어 센싱을 수행하여 이 신호를 검출할 수 있다. 따라서, 단말 B는 자원 할당 경쟁에서 진 것으로 판단하고, 슬롯 4번에서 자신의 신호를 전송하지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이, 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 톤 채널의 슬롯을 적절히 매핑시킴으로써, 신호 처리 지연 시간으로 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 일 예로, 도 29을 참조하면, 데이터 채널의 슬롯과 경쟁 톤 채널의 슬롯을 다르게 매핑시킬 수 있다. 구체적으로, 도 29 (a)에서 경쟁 톤 채널의 2번과 3번 슬롯에 있는 부 슬롯들의 일부를 경쟁에서 사용하지 않을 수 있다. 이때, 도 29(b)는 데이터 채널의 슬롯 4번과 6번이 하나의 슬롯 그룹이고, 이에 매핑된 경쟁 톤 채널의 슬롯은 0번과 1번인 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 도 29(c) 는 데이터 채널의 슬롯 4번과 5번과 6번과 7번이 하나의 슬롯 그룹이고, 이에 매핑된 경쟁 톤 채널의 슬롯은 0번과 1번과 2번과 3번인 경우를 나타낼 수 있다. 또한, 도 29(d)는 도 29(c)의 상황에 맞는 여러 가지 부 슬롯 구성을 나타낼 수 있다. 이때, 상술한 바에서 데이터 채널의 슬롯 복수 개를 한 슬롯 그룹으로 묶고, 해당 슬롯 그룹 보다 앞에 있는 경쟁 대행 채널의 부 슬롯들 중에서 미리 정한 위치에 있는 미리 정한 개수의 부 슬롯들을 데이터 채널의 슬롯에 매핑시킬 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 단말이 데이터 채널을 복조하기 전에 경쟁 대행 채널의 슬롯 신호가 해당 단말로부터 먼저 수신되기 때문에 단말은 이를 이용하여 동작할 수 있다. 보다 상세하게는, 무선 분산 통신 시스템에서는 매 슬롯마다 수신되는 신호의 파워, 주파수 옵셋 및 시간 동기가 다를 수 있다. 이때, 단말은 데이터가 포함된 슬롯보다 먼저 도착하는 톤 슬롯 신호의 파워, 주파수 옵셋 및 시간 동기를 이용하여 데이터 채널의 복조를 수행할 수 있으며, 이를 통해 데이터 복조의 효율을 높일 수 있다. 이때, 일 예로, 경쟁 대행 채널에는 주로 톤 채널이 사용될 수 있다. 이때, 톤 채널에서 슬롯 클리어링이 수행될 수 있으며, 이는 참고 문헌 1과 같을 수 있다. 일 예로, 참고 문헌 1에서 설명되는 슬롯 클리어링은 첫 번째 부슬롯인 0번 부슬롯에서 수행될 수 있다. 단말이 0번 부슬롯을 이용하여 슬롯 클리어링을 수행하는바, 톤 채널의 슬롯에서 슬롯 클리어링을 수행하는 경우, 단말은 다른 부슬롯에서 추가 정보를 보낼 수 있다. 따라서, 단말은 슬롯 클리어링을 수행하는 톤 채널의 슬롯에서 추가 정보를 포함하여 전송함으로써 통신 효율을 높일 수 있다.
또한, 톤 채널은 주파수 대역폭이 데이터 채널에 비해 작을 수 있다. 따라서, 단말이 데이터 채널과 동일한 파워로 톤 채널을 전송하는 경우에 더 먼거리까지 신호를 전송할 수 있다. 이때, 데이터 채널에 위치 정보가 없거나 혹은 위치 정보를 복조할 수 없는 경우라도 톤 채널을 수신하는 단말은 톤을 전송하는 단말 방향을 효율적으로 확인할 수 있다.
일 예로, 무선 통신 분산 시스템의 단말로서 이동성이 좋은 단말을 고려할 수 있다. 일 예로, 이동성이 좋은 단말은 드론이나 차량 등일 수 있다. 이때, 단말은 서로 다른 위치에서 수신하는 톤 신호의 수신 파워를 측정할 수 있다. 또한, 단말은 서로 다른 위치에서 톤 신호의 주파수 옵셋을 추정할 수 있다. 단말은 상술한 바와 같이 측정된 정보에 기초하여 다른 단말이 존재하는 방향을 알 수 있다. 일 예로, 이동성이 좋은 단말이 드론이고, 드론이 자신의 안테나 빔 패턴을 확인할 수 있는 경우, 드론은 빔 패턴을 이용하여 자신의 몸체를 여러 방향으로 롤링하면서 수신 파워를 측정할 수 있다. 드론은 측정된 수신 파워에 기초하여 수신 파워가 가장 큰 방향에 다른 단말이 존재하는 것으로 추정할 수 있으며, 이에 기초하여 동작할 수 있다.
또 다른 일 예로, 무선 분산 통신 시스템에서 슬롯 할당 방식이 사용될 수 있다. 일 예로, 상술한 참고 문헌 1의 동작에 기초하여 톤 채널을 이용하여 주파수가 다른 데이터 채널의 복조를 효율적으로 수행하는 방법을 제공할 수 있다. 또한, 일 예로, 상술한 참고 문헌 1의 동작에 기초하여 톤 채널 자체를 이용하여 정보를 전달하는 방법을 제공할 수 있다. 또한, 일 예로, 상술한 참고 문헌 1의 동작에 기초하여 톤 채널을 이용하여 위치를 추정하는 방법을 제공할 수 있다.
일 예로, 무선 분산 통신 시스템에서 동기식 TDMA 시스템에서 데이터 채널 및 데이터 채널과 일대일로 매핑되는 경쟁 대행 채널의 이중 구조를 사용할 수 있다. 이때, 경쟁 대행 채널에는 주로 톤 채널이 사용될 수 있으며, 데이터 채널과 톤 채널은 같은 프레임 구조를 갖을 수 있다. 즉, 데이터 채널 및 톤 채널에 대한 프레임에서 프레임 시간 및 슬롯 시간이 동일하고, 하나의 프레임에 포함되는 슬롯의 수도 동일할 수 있다.
일 예로, 도 30은 무선 분산 통신 시스템에서 사용되는 톤 채널 및 데이터 채널을 도시한 도면이다. 이때, 톤 채널은 상술한 바와 같이 데이터 채널보다 대역폭이 작을 수 있다. 또한, 도 30(b)를 참조하면, 데이터 채널은 방송 채널, 사용 채널 및 혼합 채널로 구성될 수 있다. 또한, 일 예로, 본 발명에서 지칭하는 단말은 스마트 디바이스처럼 복수 개의 모뎀을 가지고 있는 단말을 의미할 수 있다. 일 예로, 단말은 분산 모뎀을 포함할 수 있다. 이때, 분산 모뎀은 본 발명의 무선 분산 통신 시스템에 기초하여 동작하기 위해 필요한 모뎀일 수 있다. 즉, 본 발명에서 단말은 복수 개의 모뎀에 기초하여 기존의 이동 통신 및 무선 분산 통신 시스템을 이용할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
하기에서는 데이터 채널과 경쟁 대행 채널을 이용하는 분산 모뎀이 슬롯 클리어링을 수행하는 톤 슬롯에서 부 슬롯들에 톤 신호를 전송하는 방법을 서술한다. 일 예로, 단말은 경쟁 대행 채널에서 복수 개의 신호를 전송할 수 있다. 다만, 하기에서는 경쟁 대행 채널에서 주로 톤 신호가 전송됨을 전제로 서술할 수 있다. 따라서, 경쟁 대행 채널은 톤 채널일 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
일 예로, 상술한 바와 같이, 단말이 데이터 채널의 슬롯 s를 사용하려면, 주파수가 다른 톤 채널의 슬롯 s-1 에서 톤 신호를 전송해야 한다. 이때, 도 2를 참조하면, 도 31(a)에서 단말 A와 단말 B는 톤 채널의 슬롯 s-1 에서 모든 부 슬롯 시간 동안 톤 신호를 전송할 수 있다. 이때, 데이터 채널의 슬롯 s에서 데이터는 단말 A만 전송할 수 있다. 이러한 동작은 상술한 바와 같이 슬롯 클리어링 동작일 수 있다. 또한, 일 예로, 도 31(b)를 참조하면, 단말 A만 슬롯 클리어링을 수행할 수 있다. 이때, 도 31(a)는 두 단말이 서로 통신을 주고 받는 사용 슬롯에 대한 슬롯 클리어링일 수 있다. 또한, 도 31(b)는 한 단말이 방송을 수행하는 방송 슬롯에 대한 슬롯 클리어링일 수 있다. 일 예로, 참고 문헌 2(출원번호 10-2018-0014682, 접수번호 1-1-2018-0131792-95, 동기식 TDMA 시스템에서 복수 채널을 이용한 서비스 방법, 한국)에 사용 슬롯과 방송 슬롯에 대하여 서술하였다. 일 예로, 방송 슬롯은 복수 개의 단말로 브로드캐스트되는 슬롯을 의미할 수 있다. 또한, 사용 슬롯은 특정 단말로 유니캐스트되는 슬롯을 의미할 수 있다. 또한, 일 예로, 도 31(c)를 참조하면, 빈 슬롯에서 경쟁이 수행될 수 있다. 이때, 단말 A는 부슬롯 2번을 선택하여 경쟁에서 승리하고 데이터 채널의 슬롯 s에서 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 일 예로, 도 31(d) 및 도 32(a) 내지 도 32(e)까지는 본 발명에서 제시하는 슬롯 클리어링을 수행하는 슬롯을 활용하는 방법일 수 있다. 일 예로, 도 31(d)를 참조하면, 첫 번째 부 슬롯 이외에 추가적으로 다른 부 슬롯들에서 톤 신호를 전송할 수 있다. 톤 신호를 전송하는 부 슬롯들의 개수와 위치는 랜덤하게 선택될 수 있다. 일 예로, 톤 신호를 전송하는 부 슬롯들의 개수와 위치는 의사난수적으로(pseudorandom) 또는 미리 정해진 방식에 기초하여 선택될 수 있다. 이때, 신호를 전송하는 단말의 주소 값을 이용하여 의사난수의 번호(pseudorandom number)를 발생시는 경우, 상대방 분산 단말도 신호를 전송하는 단말이 전송하는 부 슬롯의 개수와 위치를 알 수 있다. 단말은 첫 번째 부 슬롯 이외에 추가적으로 전송하는 부 슬롯의 개수를 결정할 수 있다. 또한, 단말은 톤 신호들을 전송할 부 슬롯들의 위치들을 결정하여, 톤 신호 전송이 결정된 부 슬롯 번호에서 톤 신호를 전송할 수 있다. 이때, 첫 번째 부 슬롯은 슬롯 클리어링을 위해서 무조건 전송될 수 있다. 첫 번째 부 슬롯만으로 슬롯 클리어링이 충분함에도 불구하고, 다른 부 슬롯들에 슬롯 클리어링을 위한 톤 신호를 보낼 수 있다. 보다 상세하게는, 송신되는 부 슬롯의 개수가 많으면, 톤 신호의 파워, 시간 옵셋 및 주파수 옵셋을 더 정확하게 추정할 수 있다. 또한, 일 예로, 단말은 자신과 같은 슬롯을 할당 받은 단말이 존재하는 경우, 단말이 다른 부 슬롯들에서도 슬롯 클리어링을 위한 톤 신호를 보내면 슬롯 자원의 충돌을 감지할 수 있다. 단말이 0번 부 슬롯에서만 슬롯 클리어링 신호를 보내면 같은 슬롯을 할당한 단말이 존재하는 경우, 단말은 슬롯 자원의 충돌을 감지할 수 없는바, 상술한 바와 같이 다른 부 슬롯들에서도 슬롯 클리어링을 위한 톤 신호를 전송할 수 있다.
또한, 일 예로, 도 32(a)를 참조하면, 단말은 앞 부분의 부 슬롯들에서 사전에 결정한 개수만큼 랜덤하게 부 슬롯을 선택하여 슬롯 클리어링을 수행할 수 있다. 일 예로, 단말은 1번과 27번 중에서 세 개의 부 슬롯들을 랜덤하게 선택할 수 있다. 이때, 단말은 28번 내지 55번까지의 부 슬롯들은 비워두거나 슬롯 클리어링이 아닌 다른 용도로 사용할 수 있다.
또한, 일 예로, 도 32(b)를 참조하면, 단말은 비워두었던 부슬롯들(e.g. 28번 내지 55번)에 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말은 정보가 부여된 부 슬롯들에서 톤 신호를 보내거나 보내지 않음으로써 정보를 제공할 수 있다. 즉, 비워둔 부 슬롯들에는 관련된 정보가 기설정되고, 톤 신호 전송 여부에 따라 다른 정보가 지시될 수 있다.
또한, 도 32(c)을 참조하면, 단말은 0번을 제외한 1번부터 55번까지의 부 슬롯들에 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 일 예로, 단말은 정보가 부여된 부 슬롯들에서 톤 신호를 보내거나 보내지 않음으로써 정보를 제공할 수 있다. 즉, 비워둔 부 슬롯들에는 관련된 정보가 기설정되고, 톤 신호 전송 여부에 따라 다른 정보가 지시될 수 있다.
이때, 도 32(b) 또는 도 32(c)의 경우처럼, 톤 채널의 0번 부 슬롯을 제외한 다른 부 슬롯들에 정보를 실어 보내는 것을 ‘톤 슬롯 패턴’이라고 지칭할 수 있다. 다만, 상술한 명칭은 설명의 편의를 위한 명칭일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 동일한 동작을 수행하는 경우에 있어서는 동일하게 적용될 수 있다. 한편, 참고 문헌 1에서 톤 채널의 톤 신호는 슬롯 클리어링을 수행하기 위하여 전송될 수 있는데, 이것은 0번 부슬롯에 신호를 보내는 것으로 충분할 수 있다. 이러한 점을 고려하여 단말은 나머지 부 슬롯들은 정보를 전송하는데 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 단말이 슬롯 클리어링을 수행하는 톤 신호에 톤 슬롯 패턴을 넣어서 전송하는 경우, 단말은 슬롯 클리어링을 수행하면서도 동시에 정보를 전송할 수 있다.
따라서, 단말은 정보를 톤 채널과 데이터 채널에 나누어서 전송할 수도 있고, 데이터 채널과 톤 채널에서 반복해서 전송할 수도 있다. 일 예로, 도 32(d)를 참조하면, 단말은 송신할 정보 중 일부를 톤 채널로 보낼 수 있다. 또한, 도 32(e)를 참조하면, 단말은 송신할 정보 중 일부를 톤 채널과 데이터 채널에 중복해서 전송할 수 있다. 일 예로, 단말은 톤 슬롯 패턴을 이용하여 위치 정보 등을 제공할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
또 다른 일 예로, 데이터 채널의 슬롯과 톤 채널의 슬롯은 매핑될 수 있다. 이때, 데이터 채널의 슬롯 s 와 톤 채널의 슬롯 s-1 이 매핑될 수 있다. 또한, 일 예로, 데이터 채널의 0번 슬롯은 톤 채널의 마지막 슬롯에 매핑될 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 단말은 데이터 채널에서 슬롯을 보내기 전에 먼저 주파수가 다른 톤 채널에서 신호를 보내는 것은 동일하다. 즉, 도 31 및 도 32과 같이, 단말은 데이터 채널의 슬롯에서 신호를 전송하기 전에, 주파수가 다른 톤 채널에서 먼저 톤 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 단말이 보내는 신호를 복조하는 단말인 상대방 단말은 슬롯 s-1 에서 톤 신호를 수신하고, 이 톤 신호로부터 슬롯 시간 동기, 주파수 동기 및 수신 파워를 추정할 수 있다. 이때, 톤 신호는 진폭이나 주파수에 정보가 들어있지 않아서 수신 시에 무선 채널 상황을 추정 성능이 높을 수 있다. 다만, 데이터 채널은 진폭이나 주파수에 정보가 포함될 수 있는바. 수신 신호의 수신 이득이 신호 크기에 기초하여 제어될 필요성이 있다. 따라서, 데이터 신호 복조 시에도 시간 동기나 주파수 동기도 정확히 추정되어야 할 필요성이 있다.
일 예로, 상대방 단말이 단말이 보내는 데이터를 수신하는 경우, 상대방 단말은 ADC (analog to digital converter)에 입력되는 수신 신호의 크기를 ADC 입력 크기에 맞게 제어하여야 할 수 있다. 이때, 데이터 신호의 수신 파워를 알지 못하는 경우, 단말은 수신 파워를 측정하기 위한 측정 시간이 필요할 수 있다. 따라서, 단말은 수신 파워 추정을 위하여 프리앰블이 필요할 수 있다.
일 예로, 도 33(a)를 참조하면, 단말은 프리앰블을 포함한 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 프리앰블은 보통 주파수 동기와 시간 동기를 추정하는 데에도 사용될 수 있다. 다만, 수신 이득 제어와 함께 주파수 동기와 시간 동기를 추정하는 데에도 프리앰블이 사용된다면, 프리앰블의 길이가 더 길어질 수 있다. 일 예로, 도 33(b)는 상술한 바와 같이 수신 이득 제어(gain control preamble)뿐만 아니라 시간 동기 및 주파수 동기 추정(time & freq. preamble)에 대한 프리앰블이 포함될 수 있다.
이때, 일 예로, 상대방 단말이 톤 채널의 톤 신호에서 미리 수신 신호 파워, 시간 동기 및 주파수 동기를 추정할 수 있는 경우, 주파수가 다른 데이터 채널의 패킷은 프리앰블이 전혀 필요하지 않을 수 있다. 또는, 일 예로, 주파수가 다른 데이터 채널의 패킷은 더 짧은 길이의 프리앰블만로도 충분히 복조를 수행할 수 있다. 일 예로, 도 33(c)를 참조하면, 상술한 바를 고려하여 데이터 채널의 패킷에 프리앰블이 기존보다 적게 포함될 수 있다.
또한, 일 예로, 상대방 단말은 톤 신호의 수신 파워를 사전에 설정한 임계값과 비교할 수 있다. 이때, 톤 신호의 수신 파워가 사전에 설정한 임계값보다 작은 경우, 상대방 단말은 수신 되는 톤 신호가 없는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 상대방 단말은 데이터의 복조가 불가능할 정도로 수신 파워가 작다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우 데이터 채널의 수신 동작을 수행하지 않음으로써 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 상술한 도 32(b) 또는 도 32(c)에서와 같이 톤 슬롯 패턴에 의하여 데이터 채널의 관련 슬롯에 대한 복조 여부가 결정될 수 있다.
보다 상세하게는, 상대방 단말은 수신된 톤 슬롯 패턴의 정보로부터 데이터 채널의 슬롯을 복조할 필요가 없다고 판단할 경우 복조를 수행하지 않을 수 있다. 즉, 톤 슬롯 패턴을 통해서 데이터 복조 여부가 지시될 수 있다. 일 예로, 상대방 단말은 수신된 톤 슬롯 패턴이 복조하기로 지정된 패턴들에 속하지 않는 경우에 복조를 수행하지 않을 수 있다. 또한, 일 예로, 상대방 단말은 수신된 톤 슬롯 패턴의 값이 복조하기로 지정된 범위에서 벗어난 경우도 복조를 수행하지 않을 수 있다.
일 예로, 도 34는 상술한 바에 기초하여 무선 분산 통신 시스템의 분산 단말로서 드론이 적용되는 경우를 나타낸 도면이다. 일 예로, 두 드론이 서로 접근하고 있는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 일 예로, 톤 슬롯 패턴이 지면으로부터의 높이를 나타내는 경우를 고려할 수 있다. 이때, 드론은 자신의 높이와 차이가 많이 나는 신호의 경우, 복조를 수행하지 않을 수 있다.
보다 상세하게는, 도 34를 참조하면, 드론 A와 드론 B는 각각의 높이 차이가 큰 경우를 고려할 수 있다. 이때, 드론 A와 드론 B의 높이 차이가 크기 때문에 드론 A와 드론 B의 충돌 확률이 낮을 수 있다. 따라서, 드론 A와 드론 B는 서로의 신호를 복조하지 않고 운항을 계속할 수 있다. 보다 구체적인 일 예로, 도 33에서 1에서부터 55번까지의 부슬롯은 일정 간격으로 높이를 나타낼 수 있다. 일 예로, 하나의 부 슬롯은 10m의 높이를 나타낼 수 있다. 여기서, 1번 부슬롯부터 4번 부슬롯까지 신호가 있으면 해수면으로부터 40m 를 의미할 수 있다. 또한, 1번 부슬롯부터 12번 부슬롯까지 신호가 있으면 해수면으로부터 120m를 의미할 수 있다. 즉, 하나의 부 슬롯은 일정 간격 높이를 지시할 수 있고, 부슬롯의 수를 고려하여 전체 높이가 지시될 수 있다. 즉, 톤 슬롯 패턴은 일정한 정보를 지시하는 경우에 사용될 수 있다. 이때, 일정한 정보는 다르게 구성될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 또한, 도 32(d) 및 도 32(e)와 같이 전송할 정보의 일부를 톤 슬롯 패턴으로 대신 보낼 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또 다른 일 예로, 톤 신호의 수신 파워가 미리 정한 임계 값보다 큰 경우를 고려할 수 있다. 이때, 톤 신호의 수신 파워가 미리 정한 임계 값보다 큰 경우, 상대방 단말은 톤 신호에서 추정한 신호 파워를 이용하여 데이터 채널의 신호에 대한 수신 이득 제어를 수행할 수 있다. 이때, 상대방 단말은 톤 신호에서 추정한 시간 동기와 주파수 동기를 이용하여 복조를 수행할 수 있다.
일 예로, 도 35를 참조하면, ADC 의 정격 입력 파워는 20 dBm 이고, 톤 신호의 수신 파워는 -70 dBm 이고, ADC 포화 방지를 위한 파워 마진은 3dBm 이고, 톤 채널의 송신 파워보다 데이터 채널의 송신 파워가 6dB 더 큰 경우를 고려할 수 있다. 다만, 도 35는 상술한 바를 설명하기 위한 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 수신 이득은 81(=20 - (-70) -3-6) dB 로 제어될 수 있다. 일 예로, 상대방 단말은 데이터 채널의 수신 이득을 결정하기 위해서, 먼저 톤 채널의 수신 파워를 측정하고, 이 측정된 수신 파워를 이용하여 데이터 채널의 수신 파워를 계산할 수 있다.
또 다른 일 예로, 미리 추정된 톤 신호의 시간 동기 값은 수신 신호의 동기 검색 구간을 줄일 수 있다.
일 예로, 도 36을 참조하면, 통신 거리가 3km 인 경우, 전파 지연 시간이 10 us일 수 있다. 따라서, 시간 동기 정찰 구간은 10 us일 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 이때, 상대방 단말은 톤 신호로부터 추정된 시간 동기가 존재하는 경우, 상대방 단말은 추정된 시간 동기를 중심으로 ± 1 us 시간 영역을 검색할 수 있다. 반면, 상대방 단말은 추정된 시간 동기가 존재하지 않는 경우에 전체 시간 구간으로 시간 동기 정찰 구간을 검색하여야 할 수 있다. 즉, 톤 신호로부터 추정된 시간 동기가 존재하는 경우, 상대방 단말은 시간 동기에 추정에 필요한 연산량을 줄일 수 있다. 즉, 데이터 채널의 시간 동기를 결정하기 위해 먼저 톤 채널의 수신 시간 동기를 측정하고, 이 측정된 수신 시간 동기를 이용하여 데이터 채널의 수신 동기를 계산할 수 있다.
또한, 일 예로, 미리 추정된 톤 신호의 주파수 옵셋 값을 통해 데이터 채널의 주파수 옵셋을 보정할 수 있다. 여기서, 톤 채널의 주파수와 데이터 채널의 주파수가 다르기 때문에 주파수 옵셋도 변환될 수 있다. 일 예로, 톤 채널의 주파수가 x 이고, 데이터 채널의 주파수가 y 이고, 톤 채널의 주파수 옵셋이 z 인 경우를 구려할 수 있다. 이때, 각각의 비율로서 데이터 채널의 주파수 옵셋은 yz/x 로 계산될 수 있다. 따라서, 데이터 채널의 수신 신호는 수정된 주파수 옵셋 yz/x 를 이용하여 보상될 수 있다. 이처럼 데이터 채널의 주파수 옵셋을 보정하기 위해서, 먼저 톤 채널의 주파수 옵셋을 측정하고, 이 측정된 주파수 옵셋을 이용하여 데이터 채널의 주파수 옵셋을 보상할 수 있다.
또한, 일 예로, 데이터 채널에서 주파수 옵셋의 보상은 톤 채널에서 추정한 주파수 옵셋을 이용하여 충분히 이루어질 수 있다. 다만, 충분한 보상이 되지 않는 경우에는, 데이터 패킷의 프리앰블이나 파일롯을 이용하여 추가적으로 더 정밀하게 주파수 옵셋이 보상될 필요성이 있다.
또 다른 일 예로, 톤 채널을 이용하여 슬롯 맵이 작성될 수 있다. 이때, 슬롯 맵이란 한 프레임을 구성하는 슬롯의 가용 여부를 나타내는 맵을 의미하는 것으로 상술한 참고 문헌 2와 같을 수 있다. 이때, 무선 분산 통신 시스템에서는 상술한 바와 같이, 슬롯 자원을 관리하는 제어국이 따로 존재하지 않는다. 즉, 무선 분산 통신 시스템은 복수 개의 단말이 분산된 시스템으로서 각각의 분산 단말이 스스로 슬롯 자원을 관리할 필요성이 있다.
이와 같이 단말이 슬롯 자원을 관리하는 경우, 단말은 현재 슬롯이 사용 중인지 여부를 판단할 필요성이 있다. 이때, 상술한 슬롯 맵은 프레임 내의 슬롯 자원들을 현재 비어 있어서 사용이 가능한 슬롯과 그렇지 않은 슬롯을 지시할 수 있다. 즉, 단말은 상술한 슬롯 맵을 통해 슬롯 자원을 관리할 수 있다.
이때, 일 예로, 슬롯 맵은 데이터 채널의 슬롯들을 직접 수신하지 않고, 해당 채널과 매핑된 톤 채널의 슬롯들을 수신하여 작성될 수 있다. 일 예로, 단말은 톤 채널의 수신 파워를 이용하여 매핑된 데이터 채널의 슬롯 맵을 작성할 수 있다. 일 예로, 슬롯 맵은 데이터 채널에서 CRC 결과를 이용하여 작성될 수 있다. 다만, 상술한 경우에 수신 신호의 SNR이 높은 경우에만 CRC 가 양호 상태가 되기 때문에 낮은 수신 파워의 신호를 감지하기가 어려울 수 있다. 또한, 상술한 경우에 데이터 채널의 복조에 많은 전력이 소모될 수 있다. 따라서, 상술한 점을 고려하여 단말은 톤 채널의 수신 파워를 이용하여 슬롯 맵을 작성할 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 참고 문헌 1에서 제시된 데이터 채널의 슬롯 s와 톤 채널의 슬롯 s-1이 매핑될 수 있다. 이때, 데이터 채널의 0번 슬롯은 톤 채널의 마지막 슬롯에 매핑될 수 있다. 일 예로, 상술한 바와 다른 매핑 방법이 있으나 슬롯 맵을 작성하는 데는 변화가 없을 수 있다.
일 예로, 단말은 톤 채널의 슬롯 0번부터 마지막 슬롯까지 캐리어 센싱을 수행하고, 각각의 슬롯에서의 센싱 결과를 표시하여 톤 채널의 슬롯 맵을 작성할 수 있다. 이때, 단말은 상술한 바와 같이 톤 채널과 데이터 채널의 매핑 관계를 이용하여 톤 채널의 슬롯 맵을 데이터 채널의 슬롯 맵으로 대체할 수 있다. 일 예로, 도 37을 참조하면, 하나의 프레임에 슬롯이 10개 존재하는 경우로서 톤 채널을 캐리어 센싱한 결과 슬롯 번호 0 1, 2, 4, 5, 6, 8 에서 톤 신호가 검출되지 않은 경우를 고려할 수 있다. 이때, 상술한 바와 같이, 데이터 채널 s 슬롯과 톤 채널 s-1이 매핑되는바, 사용 가능한 데이터 채널의 슬롯 번호들은 1, 2, 3, 5, 6, 7, 9일 수 있다. 다만, 이는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 일 예로, 상술한 바와 같이 무선 분산 통신 시스템에서 동작하는 분산 단말로서 분산 모뎀이 장착된 단말의 위치를 추정할 수 있다. 일 예로, 도 38을 참조하면, 분산 모뎀이 설치된 단말의 위치를 추적하는 경우, 다른 단말이 움직이면서 해당 단말과의 거리를 추정할 수 있다. 일 예로, 2차원 평면의 경우, 고정된 단말 A의 위치를 추적하기 위해서 이동 단말 B 가 이동을 하면서 3개의 지점에서 단말 A와의 거리를 측정하면, A의 위치를 알 수 있다. 또한, 일 예로, 3차원 공간의 경우, 단말 A의 위치를 추정하기 위해 3개 이상의 지점에서 단말 A와의 거리 정보가 필요할 수 있다. 또한, 일 예로, 단말 A의 위치를 추정하는 경우, 단말 B1, B2, B3가 동시에 단말 A의 신호를 수신하여 A 단말과의 거리를 계산할 수 있다. 이때, 상술한 세 단말의 위치들과 각 단말과 단말 A와의 계산된 거리들로부터 단말 A의 위치를 바로 추정할 수 있다. 한편, B1, B2, B3 는 서로 위치를 획득하기 위한 정보를 주고 받을 수 있다.
이때, 일 예로, 상술한 바와 같이 분산 단말의 위치가 추정되는 경우, 불법 주파수를 송신하는 분산 단말의 위치를 알면 쉽게 단속을 실시할 수 있다. 또한, 일 예로, 바다나 산에서 조난당한 사람이 들고 있는 분산 단말의 위치를 알면 쉽게 구조를 수행할 수 있다. 또 다른 일 예로, 분산 단말이 드론인 경우, 운행 중 고장 난 드론이 긴급 착륙한 위치를 알면 빠른 사고 처리와 드론의 회수가 가능할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
구체적인 일 예로, 해상 조난자가 참고 문헌 1의 방법으로 동작하는 분산 모뎀을 가지고 있고, 드론 한대가 조난자의 위치 파악을 하는 상황을 고려할 수 있다. 물론, 조난자는 자신의 위치를 데이터 채널에서 방송할 수 있다. 이때, 방송하는 위치 정보를 수신하여, 복조에 성공하면 바로 위치를 알 수 있다. 그러나, 드론이 출발할 당시 조난자와 드론은 멀리 떨어져 있기 때문에, 보통 드론은 조난자가 전송하는 데이터를 복조하지 못할 수 있다. 이때, 조난자가 슬롯을 점유하기 위하여 전송하는 톤 신호를 이용하여 위치를 추적할 수 있다. 즉, 데이터 채널보다는 톤 채널을 수신하는 것이 훨씬 더 낮은 SNR과 낮은 수신 파워에서 동작하기 때문에, 톤 신호를 이용하여 조난자의 위치를 추정하는 것이 필요할 수 있다. 한편, 드론은 복수의 위치에서 조난자가 송신하는 톤 신호의 파워를 측정하고, 이 측정한 수신 파워 값들을 이용하여 현 위치에서의 조난자 방향을 추정할 수 있다. 즉, 측정한 주파수 옵셋 값들로부터 가장 주파수 옵셋이 큰 방향을 추정할 수 있다. 이를 통해, 조난자의 방향을 확인할 수 있다.
일 예로, 도 39를 참조하면, 도 39(a)와 같이 A 위치에 있는 드론은 B, C, D, E의 위치로 이동하여 수신 파워를 측정할 수 있다. 일 예로, A, B, C, D, E 위치에서의 파워 값들이 각각 -90dBm, -85dBm, -85dBm, -95dBm, -95dBm인 경우, 드론은 조난자의 위치는 북동쪽으로 추정할 수 있다. 즉, 드론은 각각의 위치로 이동하여 수신 파워를 측정하고 이에 기초한 값들을 계산함으로서 조난자의 방햐향을 추정할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이, 단말이 복수 개의 위치로 이동하여 파워를 측정하는 경우, 드론의 이동 시간을 고려하여 추정이 지연될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 무선 분산 통신 시스템의 분산 단말은 주파수 옵셋을 이용하여 거리 이동없이 조난자에 방향을 추정할 수 있다.
일 예로, 분산 단말(또는 드론)이 조난자의 톤 신호를 수신하는 경우, 분산 단말이 조난자와 가까워 지고 있다면 톤 신호의 주파수 옵셋이 양의 값을 가질 수 있다. 반면, 분산 단말이 조난자와 멀어지고 있다면 톤 신호의 주파수 옵셋이 음의 값을 가질 수 있다. 상술한 점을 고려하여, 드론은 복수의 방향으로 이동을 하면서 톤 신호의 주파수 옵셋 값들을 측정하고, 측정한 주파수 옵셋 값들로부터 가장 주파수 옵셋이 큰 방향을 추정할 수 있다. 이때, 가장 주파수 옵셋이 큰 방향이 조난자가 존재하는 방향일 수 있다.
일 예로, 도 39(b)를 참조하면, A 위치의 단말은 B, C, D 의 위치로 이동했다가 다시 D의 위치에서 A의 위치로 복귀할 수 있다. 이때, 드론은 같은 속력으로 움직일 수 있다. 일 예로, A에서 B로 이동할 때의 주파수 옵셋 값은 100Hz 이고, B에서 C로 이동할 때의 주파수 옵셋 값은 100Hz 이고, C에서 D로 이동할 때의 주파수 옵셋 값은 -100Hz 이고, D에서 A로 이동할 때의 주파수 옵셋 값은 -100Hz 일 수 있다. 이때, 상술한 정보에 기초하면 조난자는 동북 방향에 있음을 쉽게 알 수 있다. 즉, 분산 단말은 이동하면서 주파수 옵셋을 확인하고, 이에 기초하여 조난자의 방향을 확인할 수 있다. 이때, 도 39(b)에서와 같이 주파수 옵셋을 통해 분산 단말이 상대방 단말(또는 조력자)의 위치를 추정하는 경우, 분산 단말은 파워를 측정하는 것보다 작은 거리만 움직일 수 있다.
또 다른 일 예로, 분산 단말이 수십 미터를 움직이면서 주파수 옵셋을 추정하기도 어려운 상황을 고려할 수 있다. 일 예로, 분산 단말은 지향성 안테나를 사용하거나 안테나의 빔 패턴을 이용한 롤링 기법을 사용하여 상대방 단말의 위치를 추정할 수 있다. 구체적으로, 분산 단말에 지향성 안테나를 장착하면 안테나가 지향하는 곳에서만 신호가 수신되므로 분산 단말이 제자리에서 한바퀴 돌면서 수신 파워가 가장 큰 방향을 쉽게 탐지할 수 있다. 이때, 안테나의 빔 패턴을 이용한 롤링 기법은 드론이 기체의 각도를 수직 방향에서 약간 틀어서 빔 패턴을 변형시키는 기법일 수 있다.
또한, 보통 기체가 한쪽 방향으로만 틀어져 있으면 그 방향으로 움직이기 때문에 제자리에서 몸을 좌우로 연속해서 틀면서 현재의 위치를 유지해야 할 필요성이 있다. 또한, 일 예로, 도 39(c), 도 39(d) 및 도 39(e)는 수직 방향에 대한 드론 기체의 각도가 -20도일 때, 0 도 일때, +20 도 일 때의 안테나 빔 패턴의 변화를 각각 나타낼 수 있다. 여기서 빔 패턴은 수평 방향으로 +2dB의 가장 큰 이득을 갖고 있으며, 수직 방향으로 -3dB의 가장 작은 이득을 가지고 있다. 따라서, 도 39(c)와 같이 지상의 분산 단말의 방향으로 기체가 기울어져 있으면, 지상 단말 방향으로 안테나 수신 이득이 2dB가 더 커지므로, 수신 파워도 역시 2dB 가 커질 것이다. 또, 만약 도 39(e)와 같이, 지상 단말과 반대 방향으로 기체가 기울어져 있으면, 지상 단말 방향으로 안테나 수신 이득이 2dB가 더 작아지므로, 수신 파워도 역시 2dB 가 작아질 것이다. 따라서, 동서 방향과 남북 방향에 대하여 기체를 롤링 시키면서 각 방향으로 기체가 기울었을 때의 수신 파워 값을 측정하면 분산 단말의 방향을 쉽게 알 수 있다. 다만, 도 39는 하나의 일 예일 뿐, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, 또 다른 일 예로, 분산 단말이 데이터 신호의 복조가 불가능한 경우로서 상대방 단말로부터 톤 신호를 수신하는 경우, 톤 신호가 대상 단말의 신호가 아닐 수 있다. 즉, 드론이 톤 신호를 수신하는 경우, 드론이 조난자의 톤 신호인지 아닌 다른 신호를 수신할 수 있다. 상술한 점을 고려하여, 분산 단말은 상대방 단말을 위해 데이터 채널과 경쟁 대행 채널의 슬롯을 예약할 수 있다. 일 예로, 참고 문헌 1의 통신 시스템은 동기식 TDMA 로 동작하며, 데이터 채널과 톤 채널로 구분되어 있다. 따라서, 데이터 채널의 한 슬롯과 이보다 한 슬롯 앞선 톤 채널의 슬롯을 해상에서 조난자를 위한 슬롯으로 미리 예약할 수 있다.
또 다른 일 예로, 상술한 도 32(b) 또는 도 32(c)을 참조하여 톤 슬롯 패턴을 사용하여 위치 추정이 수행될 수 있다. 일 예로, 경쟁 대행 톤 채널에서 조난자임을 나타내는 톤 슬롯 패턴을 전송하면, 드론이 쉽게 조난자의 신호를 확인할 수 있다.
이때, 톤 슬롯 패턴은 데이터 채널의 정보를 대신 전송할 수도 있고, 그 외에도 필요한 정보를 포함시켜 전송될 수 있다. 이때, 톤 슬롯 패턴에 포함되는 정보는 현재 슬롯 번호, 단말의 위치 값, 조난자 표시, 단말 유형, 고장 상태, 추락 위험, 긴급 상황, 프레임의 시작, 착륙 요청, 장애물 표시, 및 장소 유형 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 또한, 상술한 정보뿐만 아니라 다른 정보도 지시될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지않는다. 또한 일 예로, 톤 슬롯 패턴이 의미하는 바는 국가 마다 다를 수 있다. 일 예로, 참고 문헌 3(출원번호 10-2018-0021101, 접수번호 1-1-2018-0187212-82, 무선 분산 통시 시스템에서 단말의 동작 제어 방법, 한국)에 의하면, 통신 파라미터 파일로 분산 통신을 제어하게 된다. 이때 이러한 통신 파라미터 파일에 톤 슬롯 패턴과 그것의 의미 관계가 포함될 수 있다. 즉, 국가나 지역마다 통신 파라미터 파일이 다르므로, 각 국가 혹은 지역마다 같은 톤 슬롯 패턴에 대해서 의미를 달리 설정할 수 있다. 일 예로, 조난자를 표시하는 톤 슬롯 패턴이 다르면, 각 해당 국가가 자국의 어선이나 선원에 대해서만 구조를 수행할 수 있다.
도 40은 단말 장치의 블록도를 도시한 도면이다.
단말 장치(100)는 무선 신호를 송신하는 송신부(110), 무선 신호를 수신하는 수신부(120) 및 송신부(110)와 수신부(120)를 제어하는 프로세스(130)를 포함할 수 있다. 이때, 단말(100)은 송신부(110) 및 수신부(120)를 통해 외부 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 외부 디바이스는 다른 단말 장치, 기지국 또는 그 밖에 통신을 수행할 수 있는 장치일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, 상술한 바와 같이 단말이 슬롯을 선택하고, 동작을 수행하는 구성은 프로세서(130)에 기초하여 수행될 수 있다. 또한, 다른 구성을 더 포함하는 것도 가능하며, 상술한 구성으로 한정되지 않는다. 즉, 상술한 구성은 본 발명을 수행하기 위한 최소한의 구성일 수 있으며, 추가 구성이 포함되는 것도 가능할 수 있다.
아울러, 상술한 본 발명의 단말 장치는 모바일 단말로서 스마트폰에 한정되지 않는다. 일 예로, 단말 장치는 드론, 차량, IoT 디바이스 및 기타 장치 중 어느 하나일 수 있다. 일 예로, 본 발명에 기초하여 드론 간 충돌 회피를 수행할 수 있다. 또한, 일 예로, 본 발명에 기초하여 차량 간 통신에 기초하여 차량 간의 충돌 회피를 수행할 수 있다. 또한, 일 예로, 가전 기기로서 복수의 기기들의 충돌을 회피할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
즉, 통신을 수행할 수 있는 장치로서, 충돌 회피가 필요한 경우에는 상술한 발명이 적용될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 무선 분산 통신 시스템 뿐만 아니라 다른 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.

Claims (20)

  1. 동기식 TDMA 분산 시스템에서 단말이 서비스를 제공받는 방법에 있어서,
    서비스 제공 단말로부터 방송 슬롯을 이용하여 서비스 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신된 서비스 정보에 기초하여 상기 서비스를 발견하는 단계;
    상기 발견된 서비스를 이용하는 단계;를 포함하되,
    상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 상기 서비스 정보 자체로 이용 가능한 서비스인 경우, 상기 단말은 상기 수신한 방송 슬롯의 상기 서비스 정보에 기초하여 상기 방송 슬롯을 통해 상기 서비스를 이용하고,
    상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 상기 서비스 정보 자체로 이용 가능한 서비스가 아닌 경우, 상기 단말은 상기 서비스 정보에 기초하여 사용 슬롯을 통해 상기 서비스를 이용하는, 서비스 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 사용 슬롯을 통해 상기 서비스를 이용하는 경우, 상기 서비스 제공 단말은 슬롯 할당 경쟁을 통하여 상기 사용 슬롯을 할당하고, 상기 단말에게 제 1 프레임의 할당된 사용 슬롯에서 상기 할당한 사용 슬롯 사용을 위한 동의 요청 신호를 전송하고,
    상기 단말로부터 상기 수신한 동의 요청 신호에 대한 ACK 정보를 제 2 프레임의 할당된 사용 슬롯에서 수신하되,
    상기 제 2 프레임은 상기 제 1 프레임의 다음 프레임인, 서비스 제공 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 서비스 제공 단말은 상기 ACK 정보를 수신한 후, 응답 정보를 상기 단말로 전송하되,
    상기 응답 정보는 상기 방송 슬롯을 통해 복수 개의 단말로 전송되는, 서비스 제공 방법.
  4. 제 3 항에 있어서
    상기 응답 정보는 ACK, NACK, 시간, 번호, 순서, 금액, 가능 여부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는, 서비스 제공 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용 슬롯을 할당하는 경우, 프레임의 사용 슬롯들 중에서 특정 사용 슬롯들이 사용 슬롯 그룹으로 기설정되고, 상기 서비스 제공 단말은 상기 사용 슬롯 그룹에 포함되는 슬롯들 중 어느 하나의 슬롯을 선택하여 경쟁을 통해 슬롯을 할당 받고, 상기 할당된 슬롯을 통해 상기 단말에게 사용 슬롯 그룹 할당 요청을 전송하고, 상기 단말로부터 상기 할당된 슬롯의 다음 슬롯에서 상기 슬롯 그룹 할당 요청에 대한 ACK를 수신하면 상기 할당한 슬롯이 속하는 상기 사용 슬롯 그룹의 모든 슬롯들이 슬롯 클리어링에 기초하여 할당되는, 서비스 제공 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 사용 슬롯은 슬롯 맵에 기초하여 할당되되,
    상기 슬롯 맵은 하나의 프레임을 구성하는 사용 슬롯들의 가용 여부를 지시하는 맵인, 서비스 제공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬롯 맵은 사용 슬롯들이 존재하는 채널 대신에 상기 채널과 매핑된 경쟁 대행 채널에서 수행되는 캐리어 센싱에 기초하여 사용 가능한 슬롯에 대한 정보를 포함하는, 서비스 제공 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 제공 단말은 상기 할당한 사용 슬롯 사용을 위한 상기 동의 요청 신호와 함께 상기 슬롯 맵 정보를 상기 단말로 전송하고,
    상기 단말은 상기 슬롯 맵 정보에 기초하여 동시에 사용 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하여 상기 ACK와 함께 상기 서비스 제공 단말로 전송하는, 서비스 제공 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 제공 단말은 상기 할당한 사용 슬롯 사용을 위한 상기 동의 요청 신호와 함께 상기 단말로 슬롯 맵 작성 요청을 전송하고,
    상기 단말은 슬롯 맵을 작성하고, 상기 작성된 슬롯 맵을 상기 ACK와 함께 상기 서비스 제공 단말로 전송하고,
    상기 서비스 제공 단말은 수신한 상기 단말의 슬롯 맵 정보에 기초하여 동시에 사용 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하고, 상기 유효 슬롯 맵에 기초하여 상기 사용 슬롯들을 할당하는, 서비스 제공 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 제공 단말은 상기 단말이 상기 방송 슬롯을 통해 방송하는 단말의 슬롯 맵 정보를 수신하고,
    상기 수신한 단말의 슬롯 맵 정보에 기초하여 동시에 사용 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하고, 상기 유효 슬롯 맵에 기초하여 상기 사용 슬롯들을 할당하는, 서비스 제공 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방송 슬롯은 혼합 채널 및 방송 채널 중 적어도 어느 하나에 포함되고,
    상기 사용 슬롯은 상기 혼합 채널 및 사용 채널 중 적어도 어느 하나에 포함되는, 서비스 제공 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 방송 슬롯은 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯 및 고정 방송 슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는, 서비스 제공 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 방송 슬롯 중 고정 방송 슬롯들에는 채널의 미리 정한 특정 서비스가 대응되고,
    상기 단말이 상기 특정 서비스를 제공받는 경우, 상기 단말은 상기 고정 방송 슬롯들을 항상 수신하고,
    상기 특정 서비스를 제공하는 단말은 상기 고정 방송 슬롯에서 경쟁을 통해 상기 고정 방송 슬롯을 할당받고, 상기 할당된 고정 방송 슬롯을 사용하여 상기 특정 서비스를 제공하는, 서비스 제공 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 방송 슬롯에서 전송되는 상기 서비스 관련 정보는 서비스에 필요한 할당 슬롯 수, 상기 서비스에 필요한 최소 슬롯 수, 상기 서비스에 필요한 최대 슬롯 수, 사용 채널, 혼합 채널의 주파수 정보 및 상기 사용 슬롯에서 자신이 현재 점유하여 신호를 송신하고 있는 슬롯의 번호 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 서비스 제공 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 사용 슬롯은 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯 및 고정 사용 슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는, 서비스 제공 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 방송 슬롯은 상기 서비스 제공 단말에 할당되어 이용되는, 서비스 제공 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방송 슬롯이 할당되는 경우, 프레임의 방송 슬롯들 중에서 특정 방송 슬롯들이 방송 슬롯 그룹으로 기설정되고, 상기 서비스 제공 단말이 상기 방송 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중 어느 하나의 슬롯을 선택하여 경쟁을 통해서 할당 받으면 상기 할당한 슬롯이 속하는 상기 방송 슬롯 그룹의 모든 슬롯들이 슬롯 클리어링에 기초하여 할당되는, 서비스 제공 방법.
  18. 동기식 TDMA 분산 시스템에서 서비스를 제공받는 단말에 있어서,
    신호를 전송하는 송신부;
    신호를 수신하는 수신부;
    상기 송신부 및 상기 수신부를 제어하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 수신부를 통해 서비스 제공 단말로부터 방송 슬롯을 이용하여 서비스 정보를 수신하고,
    상기 수신된 서비스 정보에 기초하여 상기 서비스를 발견하고,
    상기 발견된 서비스를 이용하되,
    상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스인 경우, 상기 단말은 상기 수신한 방송 슬롯 정보에 기초하여 상기 방송 슬롯을 통해 상기 서비스를 이용하고,
    상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스가 아닌 경우, 상기 단말은 상기 수신한 서비스 정보에 기초하여 사용 슬롯을 통해 상기 서비스를 이용하는, 단말.
  19. 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 분산 단말이 깨움 톤 채널에 기초하여 동작하는 방법에 있어서,
    상기 분산 단말이 슬립 상태로 설정되는 단계;
    상기 슬립 상태로 설정된 상기 분산 단말이 주기적으로 어웨이크되어 기설정된 시간동안 깨움 톤 신호를 센싱하는 단계; 및
    상기 깨움 톤 신호 센싱 여부에 기초하여 동작하는 단계;를 포함하되,
    상기 분산 단말이 상기 깨움 톤 신호를 센싱하는 경우, 상기 분산 단말은 상기 센싱한 깨움 톤 신호에 기초하여 시간 동기 및 주파수 동기를 맞추고 어웨이크 상태로 전환되고,
    상기 분산 단말이 상기 깨움 톤 신호를 센싱하지 못하는 경우, 상기 분산 단말은 상기 기설정된 시간 이후에 상기 슬립 상태로 전환되는, 분산 단말 동작 방법.
  20. 동기식 TDMA 를 사용하는 무선 분산 통신 시스템에서 분산 단말이 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제 1 슬롯의 제 1 부슬롯에서 슬롯 클리어링 신호를 전송하는 단계;
    톤 신호를 전송하는 상기 제 1 부슬롯 이외의 추가 부슬롯의 개수를 결정하는 단계;
    상기 결정된 상기 부슬롯의 개수에 기초하여 톤 신호들을 전송하는 부슬롯들의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 위치에서 상기 부슬롯들을 통해 상기 톤 신호들을 전송하는 단계;를 포함하되,
    상기 제 1 부슬롯은 상기 제 1 슬롯의 첫 번째 부슬롯인, 분산 단말의 신호 전송 방법.
PCT/KR2019/001234 2018-02-06 2019-01-29 무선 분산 통신 시스템에서 단말 동작 방법 및 장치 WO2019156413A1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0014682 2018-02-06
KR1020180014682A KR20180058663A (ko) 2018-02-06 2018-02-06 동기식 tdma 시스템에서 복수 채널을 이용한 서비스 방법
KR10-2018-0021100 2018-02-22
KR1020180021100A KR20180058665A (ko) 2018-02-22 2018-02-22 동기식 시분할다중접속 시스템에서 톤 채널을 이용한 단말 동작 방법
KR1020180027675A KR20180058668A (ko) 2018-03-08 2018-03-08 무선 분산 통신 시스템에서 효율적 톤 채널 이용 방법
KR10-2018-0027675 2018-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019156413A1 true WO2019156413A1 (ko) 2019-08-15

Family

ID=67548361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/001234 WO2019156413A1 (ko) 2018-02-06 2019-01-29 무선 분산 통신 시스템에서 단말 동작 방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102451048B1 (ko)
WO (1) WO2019156413A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11445502B2 (en) 2019-06-28 2022-09-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for receiving tone signal in synchronous wireless distributed communication system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6885651B1 (en) * 2000-08-29 2005-04-26 Rockwell Collins Maintaining an adaptive broadcast channel using both transmitter directed and receiver directed broadcasts
US20080316966A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Motorola, Inc. Optimizing positions of time slots in a hybrid time division multiple access (tdma)-carrier sense multiple access (csma) medium access control (mac) for multi-hop ad hoc networks
US20090028175A1 (en) * 2005-04-07 2009-01-29 Furuno Electric Co., Ltd. TDMA Communication Apparatus
KR101032604B1 (ko) * 2010-10-28 2011-05-06 삼성탈레스 주식회사 분산된 ＴＤＭＡ Ａｄ－ｈｏｃ 네트워크에서 데이터 슬롯 예약 방법
US20130100942A1 (en) * 2011-10-24 2013-04-25 Harris Corporation Mobile ad hoc network with dynamic tdma slot assignments and related methods

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4994297B2 (ja) * 2008-04-28 2012-08-08 三菱電機株式会社 デジタル同報無線システム
KR101007397B1 (ko) * 2010-10-28 2011-01-13 삼성탈레스 주식회사 분산된 ＴＤＭＡ Ａｄ－ｈｏｃ 네트워크 ＭＡＣ 프로토콜의 프레임 구조
KR101363712B1 (ko) * 2012-09-12 2014-02-18 포항공과대학교 산학협력단 분산 예약 기반 초광대역 와이미디어의 데이터 전송 방법
KR102216009B1 (ko) * 2014-03-12 2021-02-16 한국전자통신연구원 분산 무선 통신 시스템에서 동기화하는 방법 및 이를 지원하는 단말

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6885651B1 (en) * 2000-08-29 2005-04-26 Rockwell Collins Maintaining an adaptive broadcast channel using both transmitter directed and receiver directed broadcasts
US20090028175A1 (en) * 2005-04-07 2009-01-29 Furuno Electric Co., Ltd. TDMA Communication Apparatus
US20080316966A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Motorola, Inc. Optimizing positions of time slots in a hybrid time division multiple access (tdma)-carrier sense multiple access (csma) medium access control (mac) for multi-hop ad hoc networks
KR101032604B1 (ko) * 2010-10-28 2011-05-06 삼성탈레스 주식회사 분산된 ＴＤＭＡ Ａｄ－ｈｏｃ 네트워크에서 데이터 슬롯 예약 방법
US20130100942A1 (en) * 2011-10-24 2013-04-25 Harris Corporation Mobile ad hoc network with dynamic tdma slot assignments and related methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11445502B2 (en) 2019-06-28 2022-09-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for receiving tone signal in synchronous wireless distributed communication system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102451048B1 (ko) 2022-10-06
KR20190095126A (ko) 2019-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021075851A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 측위를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2021086114A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 상대적인 측위를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2021096322A1 (ko) 무선통신시스템에서 측위 방법 및 이를 위한 장치
WO2022059876A1 (ko) Nr-v2x 시스템에서 릴레이를 이용한 네트워크 기반 측위 방법 및 이를 위한 장치
WO2020256311A1 (ko) Nr v2x에서 사이드링크 rtt를 이용한 포지셔닝 방법 및 장치
WO2020246842A1 (ko) Nr v2x에서 단일 단말의 prs 전송에 기반한 사이드링크 포지셔닝
WO2020032653A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 무선 링크 모니터링을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2017171502A1 (en) Methods for performing multi-subframe scheduling in enhanced laa
WO2021091245A1 (ko) 사이드링크를 이용한 측위 방법 및 이를 위한 장치
WO2018074708A1 (ko) 공간 분할 이중 통신을 수행하기 위해 ru간 간섭을 측정하는 방법 및 장치
WO2021006699A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 피드백 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2021025452A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 장치가 v2x 관련 서비스를 제공하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2021075884A1 (ko) 무선통신시스템에서 측위 방법 및 이를 위한 장치
WO2017105052A1 (ko) 통신 단말의 릴레이 기반 통신 기법
WO2014038917A1 (en) Apparatus and method for providing cooperative communication service between macro base station and small cell base station in mobile communication system
WO2021261804A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 사이드링크 기반의 중계 통신을 수행하기 위한 방법 및 장치
WO2021034165A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 사이드링크 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2021141448A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 장치가 cpm을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020145497A1 (ko) 비면허 대역에서 무선 링크를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2020004910A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 피드백 신호를 전송하는 방법 및 단말
WO2021091320A1 (ko) 사이드링크를 지원하는 무선통신시스템에서 단말이 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2019164328A1 (ko) 무선 분산 통신 시스템에서 단말의 동작 제어 방법
WO2021040433A1 (ko) Nr v2x에서 동기화를 수행하는 방법 및 장치
WO2020167046A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 측위 방법 및 이를 지원하는 장치
WO2019156413A1 (ko) 무선 분산 통신 시스템에서 단말 동작 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19750281

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19750281

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1