WO2025178403A1 - 초 광대역 무선 네트워크 시스템에서 하이퍼 블록 구조 정보 요소 송신 또는 수신 방법 및 장치 - Google Patents

초 광대역 무선 네트워크 시스템에서 하이퍼 블록 구조 정보 요소 송신 또는 수신 방법 및 장치

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WO2025178403A1
WO2025178403A1 PCT/KR2025/002486 KR2025002486W WO2025178403A1 WO 2025178403 A1 WO2025178403 A1 WO 2025178403A1 KR 2025002486 W KR2025002486 W KR 2025002486W WO 2025178403 A1 WO2025178403 A1 WO 2025178403A1
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ranging
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hbs
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PCT/KR2025/002486
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English (en)
French (fr)
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이홍원
최진수
조한규
장인선
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LG Electronics Inc
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LG Electronics Inc
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • Low-rate (LR) wireless networks can support low-data-rate connectivity between fixed or mobile devices with limited battery consumption requirements.
  • LR wireless networks can be applied to wireless personal area networks (WPANs).
  • WPANs wireless personal area networks
  • IEEE 802.15.4 standard defines various techniques for the physical layer (PHY) and radio access control (MAC) sublayer for LR wireless networks.
  • PHY physical layer
  • MAC radio access control
  • the IEEE 802.15.4 standard defines various modes that support precise ranging.
  • Ultra-wideband (UWB) wireless networks can support transmitting large amounts of information at low power over a very wide bandwidth (e.g., frequency bands of 3.1 GHz to 10.6 GHz).
  • UWB technology can support converting digitally encoded information into impulse signals with very short time durations, such as sub-nanoseconds, and transmitting them wirelessly.
  • the IEEE 802.15.4z standard defines ultra-wideband (UWB) technology related to ranging technology.
  • the IEEE 802.15.4z standard includes high-rate pulse frequency (HRP) PHY technology, which supports high-speed data communications (e.g., 27-31 Mbps) and accurate two-way ranging and positioning, and high-rate pulse frequency (LRP) PHY technology, which supports various modes for low-speed data communications (e.g., Radio Frequency Identification (RFID) applications).
  • HRP high-rate pulse frequency
  • LRP high-rate pulse frequency
  • the IEEE 802.15.4z standard includes UWB PHY technology that improves the integrity and accuracy of ranging measurements, and MAC technology that supports the exchange of ranging-related information between devices participating in ranging and the control of time-of-flight (TOF) ranging procedures.
  • TOF time-of-flight
  • the IEEE 802.15.4ab standard is under discussion for the advancement of UWB PHY/MAC, which includes improvements to wireless network technology based on the IEEE 802.15.4z standard.
  • the technical problem of the present disclosure is to provide a method and device for transmitting or receiving a hyper block structure information block (HBS IE) in a UWB wireless network system.
  • HBS IE hyper block structure information block
  • a method may include the steps of: receiving a hyper block structure information element (HBS IE) from a second device by a first device; and performing a ranging procedure by the first device based on the HBS IE.
  • the HBS IE may be transmitted in a ranging control message (RCM) of a first round of a first block of each hyper block.
  • RCM ranging control message
  • a method may include: generating, by a second device, a hyper block structure information element (HBS IE) associated with a ranging procedure of one or more first devices; and transmitting, by the second device, the HBS IE to one or more first devices.
  • the HBS IE may be transmitted in a ranging control message (RCM) of a first round of a first block of each hyper block.
  • RCM ranging control message
  • a method and device for transmitting or receiving a hyper block structure information block (HBS IE) in a UWB wireless network system can be provided.
  • HBS IE hyper block structure information block
  • FIG. 1 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the setup of an HRP UWB PPDU STS packet structure to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining two-way ranging techniques to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining examples of formats of RMI IE, RCPCS IE, RRMC IE, and RRTI IE to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 6 illustrates an example message sequence chart for SS-TWR applying deferred response time results to which the present disclosure may be applied.
  • FIG. 17 illustrates an example of a message sequence chart for a one-to-many SS-TWR to which the present disclosure may be applied.
  • FIG. 24 is a drawing for explaining the operation of a second device according to the present disclosure.
  • the device of the present specification may support various communication services such as voice calls, video calls, data communications, autonomous driving, MTC (Machine-Type Communication), M2M (Machine-to-Machine), D2D (Device-to-Device), and IoT (Internet-of-Things).
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • IoT Internet-of-Things
  • a first device (100) includes one or more processors (102) and one or more memories (104), and may further include one or more transceivers (106) and/or one or more antennas (108).
  • the processor (102) controls the memories (104) and/or the transceivers (106), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in the present disclosure.
  • the processor (102) may process information in the memories (104) to generate first information/signals, and then transmit a wireless signal including the first information/signals via the transceivers (106).
  • the processor (102) may receive a wireless signal including second information/signals via the transceivers (106), and then store information obtained from signal processing of the second information/signals in the memory (104).
  • the memory (104) may be connected to the processor (102) and may store various information related to the operation of the processor (102). For example, the memory (104) may perform some or all of the processes controlled by the processor (102), or may store software code including instructions for performing the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operation flowcharts disclosed in the present disclosure.
  • the processor (102) and the memory (104) may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement UWB wireless network technology (e.g., IEEE 802.15.4 series).
  • the transceiver (106) may be connected to the processor (102) and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas (108).
  • the transceiver (106) may include a transmitter and/or a receiver.
  • the transceiver (106) may be used interchangeably with an RF (Radio Frequency) unit.
  • a device may also mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second device (200) includes one or more processors (202), one or more memories (204), and may further include one or more transceivers (206) and/or one or more antennas (208).
  • the processor (202) controls the memories (204) and/or the transceivers (206), and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in the present disclosure.
  • the processor (202) may process information in the memory (204) to generate third information/signals, and then transmit a wireless signal including the third information/signals via the transceivers (206).
  • the processor (202) may receive a wireless signal including fourth information/signals via the transceivers (206), and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signals in the memory (204).
  • One or more processors (102, 202) can receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers (106, 206) and obtain PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or operational flowcharts disclosed in the present disclosure.
  • signals e.g., baseband signals
  • One or more processors (102, 202) may be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, or a microcomputer.
  • One or more processors (102, 202) may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • One or more transceivers (106, 206) can transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc., as mentioned in the methods and/or flowcharts of the present disclosure, to one or more other devices.
  • One or more transceivers (106, 206) can receive user data, control information, wireless signals/channels, etc., as mentioned in the descriptions, functions, procedures, proposals, methods and/or flowcharts of the present disclosure, from one or more other devices.
  • one or more transceivers (106, 206) can be coupled to one or more processors (102, 202) and can transmit and receive wireless signals.
  • one or more transceivers (106, 206) may be coupled to one or more antennas (108, 208), and one or more transceivers (106, 206) may be configured to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, or the like, as referred to in the descriptions, functions, procedures, proposals, methods, and/or operational flowcharts disclosed in the present disclosure, via one or more antennas (108, 208).
  • one or more antennas may be multiple physical antennas or multiple logical antennas (e.g., antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) may convert received user data, control information, wireless signals/channels, etc.
  • devices can perform medium access based on the CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) mechanism.
  • the CSMA/CA mechanism can perform CCA (Clear Channel Assessment), which senses the wireless channel or medium for a predetermined period of time before the device begins transmitting. Sensing can be performed, for example, using an energy detection (ED) method based on a predetermined threshold. If the sensing result indicates that the medium is idle, the device initiates transmission through the medium. Conversely, if the medium is detected to be occupied or busy, the device may not initiate transmission but wait for a delay period (e.g., a random backoff period) for medium access before attempting transmission. By applying a random backoff period, multiple devices are expected to wait for different periods of time before attempting transmission, thereby minimizing collisions.
  • a delay period e.g., a random backoff period
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an HRP UWB PPDU format to which the present disclosure can be applied.
  • Fig. 2(d) convolution encoding is applied to generate a coded PHY payload field
  • Fig. 2(e) spreading can be applied to the PHY payload field.
  • Figure 3(d) shows the format corresponding to STS packet setup 3 (i.e., the STS field is located immediately after the SFD field, there is no PHR field, and there is no Data field (i.e., the PHY payload field)).
  • This format can be defined mandatorily.
  • RMARKER can be defined as the time at the local antenna of the start of the first symbol following the SFD of RFRAME.
  • the next higher layer can estimate the relative clock offset between the local reference clocks of the remote transmitter and receiver based on the reporting of the SRMARKER receive ranging counter value for one or more STS segments.
  • the ranging counters supported by RDEV correspond to a set of behavioral properties and capabilities of RDEV that produce ranging counter values.
  • the ranging counter values are unsigned integers and can be defined to be at least 32 bits long.
  • the unit of the ranging counter is defined as 2 -7 of a 499.2 MHz chipping period for HRP UWB PHY, which is approximately 15.65 picoseconds (ps), and as 20 -20 of a 1 MHz base chipping rate for LRP UWB PHY, which is approximately 0.9537 ps.
  • the ranging capability can be enabled in the RDEV using the MCPS (MAC common part sublayer)-DATA.request primitive and the MLME (MAC sublayer management entity)-RX-ENABLE.request primitive.
  • a primitive can mean a set of commands or parameters exchanged between layers or sublayer entities within a device. For example, an originator can request the ranging capability using the MCPS-DATA.request primitive, and a recipient can activate the ranging capability using the MLME-RX-ENABLE.request primitive.
  • RDEVs and ERDEVs can be based on time-stamping capabilities.
  • Time-based techniques such as single-sided two-way ranging (SS-TWR), double-sided two-way ranging (DS-TWR), and one-way ranging/time difference of arrival (OWR/TDOA) are described below.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining two-way ranging techniques to which the present disclosure can be applied.
  • SS-TWR includes the measurement of the round-trip delay of a single message from one device to another and the response sent to the sending device.
  • Device A initiates the message exchange, device B sends the response, and T_prop corresponds to the propagation time of the RMARKER between the devices.
  • DS-TWR corresponds to an extension of SS-TWR, and two round trip times are used and combined to produce a TOF result by reducing errors in the case where an uncorrected clock frequency offset exists even if the response delay is long.
  • Device A initiates the first round trip time measurement, device B responds to it, and then device B initiates the second round trip time measurement, and device A responds to it, thereby completing the entire DS-TWR exchange.
  • T_prop corresponds to the propagation time of the RMARKER between devices.
  • Each device precisely measures the transmission and reception times of message frames, allowing it to calculate T_round and T_reply through simple subtraction.
  • the resulting TOF can be estimated as ⁇ T_prop using the formula below.
  • Fig. 4(c) corresponds to reducing the DS-TWR through the four messages in Fig. 4(b) to three messages. That is, the response to the first round-trip time measurement can be used as the initiation message for the second round-trip time measurement.
  • TDOA is a technique for locating wireless devices (e.g., radio frequency identification (RFID) devices) based on the relative arrival times of a single message or multiple messages.
  • RFID radio frequency identification
  • OWR can be used for TDOA.
  • TDOA There are two cases for TDOA. In one case, a message is periodically broadcast by a mobile device, and the arrival times of the broadcast messages at multiple fixed nodes synchronized in a predetermined manner can be compared. Typically, the message transmitted by the mobile device can be referred to as a blink. In the other case, multiple synchronized nodes can sequentially broadcast messages according to a known transmission time offset.
  • Synchronization of fixed nodes can be achieved by distributing clock signals over a wire, or wireless synchronization techniques can be applied. Using UWB messages transmitted between fixed nodes (and known/pre-measured TOF), the relative clock frequency offset and drift between fixed nodes can be calculated. This information can be used to correct the arrival times of blink messages to a common time base, making TDOA data meaningful.
  • ranging can be defined as disabled by default. Enabling ranging on all RDEVs participating in a TWR exchange can be performed by a higher layer. Furthermore, if optional capabilities are used, some coordination of the preamble and channel selection can be assumed prior to the TWR exchange.
  • each device can maintain transmit (TX) and receive (RX) ranging counter values related to round-trip time measurements or response times. To calculate TOF, all of these values are required at the node where the calculation is performed. This can be accomplished using out-of-band (OOB) signaling, custom messages, and ranging measurement information (RMI) information elements (IEs).
  • OOB out-of-band
  • RX ranging measurement information
  • a value of 1 in the TOF presence field may indicate that the TOF field exists in each RMI list element, and a value of 0 may indicate that it does not exist.
  • a value of 1 in the AOA azimuth present field may indicate that the AOA azimuth field is present in each RMI list element, and a value of 0 may indicate that it is not present.
  • a value of 1 in the AOA elevation present field may indicate that the AOA elevation field is present in each RMI list element, and a value of 0 may indicate that it is not present.
  • a value of 1 in the AOA FOM (figure of merit) presence field indicates that an AOA azimuth FOM field exists in each RMI list element if an AOA azimuth field exists, and that an AOA elevation FOM field exists in each RMI list element if an AOA elevation field exists, and a value of 0 may indicate that neither an AOA azimuth FOM field nor an AOA elevation FOM field exists.
  • the address size specifier field can specify the size of the addresses used in the RMI list field (e.g., 2 or 8).
  • a value of 0 in the deferred mode field may indicate that the corresponding RMI IE is embedded in the RFRAME, and a value of 1 may indicate that the corresponding RMI IE is included in the deferred message transmitted in the next measurement report phase.
  • the RMI list length field can specify the number of elements in the RMI list field.
  • the fields included in the RMI list field are as shown in Fig. 5(a).
  • Figure 5(b) shows an example of the RCPCS IE format.
  • a value of 1 in the CCIP (CCI present) field indicates that the CCI field exists, and a value of 0 indicates that it does not exist.
  • a value of 1 in the DDP (DPS Duration Present) field may indicate that the DPS duration field exists, and a value of 0 may indicate that it does not exist.
  • a value of 1 in the PSP (preamble sequence selection present) field indicates that the preamble sequence selection fields, i.e., the TX preamble code field, the RX preamble code field, and the PSR (preamble symbol repetitions) field, are present, and a value of 0 may indicate that they are not present.
  • the channel number field may indicate the UWB channel number for an upcoming ranging exchange.
  • the CCI (channel configuration interval) field can specify a channel configuration interval.
  • the channel configuration interval can correspond to the time in RSTU (ranging scheduling time units) between the transmission of the corresponding IE and the reconfiguration of the specified channel.
  • the DPS Duration field can specify the effective time duration of the DPS.
  • the duration can be specified in RSTU units for ERDEV and in symbol units for non-ERDEV.
  • the RX Preamble Code field may indicate the DPS preamble code that the transmitting side of the IE will use for reception during an upcoming ranging exchange.
  • the MLMR-DPS.request and MLME-DPS.confirm primitives can be applied to the optional DPS mode of ranging.
  • the ConfigTime parameter of the MLME-DPS.request primitive can be used to specify a future point in time at which the preamble code and/or channel number will be applied.
  • the time at which the DPS change will be applied can be exchanged via the CCI field of the RCPCS IE.
  • An originator can send data to a recipient based on the MCPS-DATA.request primitive.
  • a sender can activate Tx-to-Rx turnaround (i.e., repeat data transmission and ACK reception) by receiving an ACK frame from the receiver.
  • Tx-to-Rx turnaround i.e., repeat data transmission and ACK reception
  • the next higher layer may not be involved in this.
  • Ranging reporting may include the issue of an MCPS-DATA.confirm primitive on the sender side (i.e., reporting the result of an MCPS-DATA.request primitive invoke), and an MCPS-DATA.indication primitive on the receiver side (i.e., indicating the receipt of data from the sender, or indicating that ranging information is available upon receipt of a packet from the sender).
  • Measurements can be exchanged between RDEVs to complete ToF calculations.
  • the TWR can be controlled through information elements, and ranging data can be exchanged between RDEVs.
  • the information elements can be used to transmit ranging data between RDEVs participating in ranging exchange and to control TWR.
  • the measurement results from both devices can be combined to complete the TOF calculation between RDEVs participating in ranging exchange. That is, one device can transmit its ranging measurement results to another device.
  • the information elements can be specified to provide a mechanism for controlling TWR and to support the transmission of ranging information between devices participating in ranging exchange. To ensure the integrity of the information transmission, a secure private data communication capability can be used.
  • RRMC IE(0) may represent an RRMC IE that includes a ranging control information field with a value of 0 (i.e., a ranging initiation message for SS-TWR).
  • the AR (Acknowledgment Request) field in the MAC header may indicate whether an ACK is requested.
  • the next higher layer of the initiator may have sufficient information to calculate the TOF between devices using the formula described above at the time of receiving the RMI IE (e.g., FIG. 5(a)).
  • An initiator may initiate a ranging exchange by issuing an MCPS-DATA.request primitive to request ranging response time information and transmit a ranging frame containing a Ranging Request Measurement and Control (RRMC) information element that includes a ranging control information field.
  • RRMC Ranging Request Measurement and Control
  • Figure 5(c) shows an example of the RRMC IE format.
  • the RRMC IE transmits a ranging request and may include information that controls the ranging procedure.
  • the response time request, round trip time request, TOF request, AOA azimuth request, and AOA elevation request fields in the RRMC IE format can indicate that the corresponding information is requested if the value is 1, and that the corresponding information is not requested if the value is 0.
  • the ranging control information field may have a value of 0 to indicate that the frame is a ranging initiation message for SS-TWR, a value of 1 to indicate that the frame is a response to a ranging initiation message for SS-TWR, a value of 2 to indicate that the frame is a ranging initiation message for DS-TWR, and a value of 3 to indicate that the frame is a continuing DS-TWR and initiates a second round trip time measurement.
  • the address size field can specify the size of the addresses used in the RRMC address list field. If the value of the address size field is 0, all addresses in the RRMC address list element can correspond to short addresses. If the value of the address size field is 1, all addresses in the RRMC address list element can correspond to extended addresses.
  • the RRMC Address List Length field can indicate the number of addresses in the RRMC Address List field. If no address is provided (e.g., in the case of unicast ranging where the target device can be identified by the destination address in the MHR (MAC header), the RRMC Address List Length field can be omitted.
  • the responder can request the TOF result by setting the TOF request field of the RRMC IE included in the response message.
  • the initiator can request the TOF result by including the RRMC IE in the two messages it sends to perform the DS-TWR exchange.
  • RRMC IEs may be included in a single broadcast message.
  • the initiator side may complete the round-trip time measurement, and the MCPS-DATA.confirm primitive may provide a ranging report defining the round-trip time to the initiator side.
  • the MCPS-DATA.indication primitive may provide a response-side ranging report defining the response time for the round-trip time measurement.
  • Figure 5(d) shows an example of the RRTI (Ranging Reply Time Instantaneous) IE format.
  • an RRTI IE may be included in the response frame to transmit the response time of the response frame.
  • the RRTI list length field can indicate the number of elements in the RRTI list field.
  • the RRTI list field can contain RRTI list elements.
  • the address field of the RRTI list field may be set to the address of the device sending the RRMC IE requesting the response time.
  • the address field may be omitted.
  • the address field may be omitted if the response times of other RDEVs are negotiated in advance and the order is determined.
  • FIG. 7 illustrates an example message sequence chart for SS-TWR applying embedded response time results to which the present disclosure may be applied.
  • RRMC IE(0) represents an RRMC IE containing a ranging control information field with a value of 0.
  • the communication of the RRTN IE in the dotted box may be performed at any convenient time before the ranging exchange is initiated, or the preferred response time information may be known in advance or exchanged via OOB.
  • the next higher layer of the initiator may have sufficient information to calculate the TOF between the two devices according to the formula described above.
  • the initiation message in the dotted box may represent communication for agreement and coordination on the use of SP3 packets between devices and all other parameters necessary to allow ongoing communication. While only a single message is shown in the example of Figure 8, a series of messages in each direction may exist to agree on all parameters. For example, the RRNT IE may be used to agree on a fixed response time.
  • the next higher layer may use the MLME-STS.request primitive to configure the SP3 packet format across all devices and to set personal area network information base (PIB) attributes (e.g., phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVCounter, phyHrpUwbStsVUpper96, etc.) to configure the behavior appropriately.
  • POB personal area network information base
  • subsequent MCPS-DATA primitives relate to SP3 packets until the upper layer changes the packet configuration using the MLME-STS.request primitive.
  • LRP-REDEV may also support challenge-response ranging with fixed response times, eliminating the need for data messages carrying response times.
  • a DS-TWR may essentially include the completion of a SS-TWR exchange initiated by each device, and the combination of their results.
  • a DS-TWR may be initiated by the next higher layer transmitting a ranging data frame carrying a RRMC IE with the Ranging Control Information field set to 2 (i.e., RRMC IE(2)). This frame and its ACK may define a first round trip time measurement. Conveying the RRMC IE in the MCPS-DATA.indication primitive may notify the next higher layer to initiate a second round trip time measurement by transmitting a data frame in the other direction.
  • FIG. 10 illustrates an example of a message sequence chart for DS-TWR to which embedded ranging time information to which the present disclosure may be applied.
  • the responder When the responder receives the second MCPS-DATA.indication primitive, it may have sufficient information to calculate the TOF between the devices according to the formula described above. If the initiator of the ranging exchange wants to know the result, the initiator may set the TOF request field of the initiating RRMC IE to a value requesting that the responder send the result in the RMI IE of a subsequent message at the end of the exchange.
  • the transmitter and receiver need to be aligned with respect to the seeds (i.e., STS key and data values V) used to generate the STS at the transmitter and to generate the sequence for correlating with the received STS at the receiver.
  • the Secure Private Data Communication capability can be used, and the seeds can be transmitted between devices using the Ranging STS Key and Data (RKSD) IE.
  • the counter values within the RSKD IE can relate to the current packet or future packets, as indicated by the current packet (CP) field of the IE.
  • Upper layers can use the received RSKD IE information (e.g., via PIB attributes such as phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVUpper96, phyHrpUwbStsVCounter) and set the STS seeds appropriately for future packet transmission and reception.
  • the header IE version of the RSKD IE can be used to synchronize the STS generator using information transmitted with the secured payload IE and data.
  • the IE may be passed to the next upper layer to set properties such as phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVUpper96, and phyHrpUwbStsVCounter appropriately for STS generation. If a frame containing an RSKD IE header IE does not pass the encoding security processing, for example, if the receiver does not have a key to validate the message integrity code (MIC), the RSKD IE may be passed to the next upper layer via the HeaderIeList parameter of the MLME-COMM-STATUS.indication primitive.
  • MIC message integrity code
  • Multi-node ranging can involve ranging between two or more devices. Each device can perform a role in multi-node ranging.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the role of a device in a ranging procedure to which the present disclosure can be applied.
  • a controller may correspond to an ERDEV that sends a ranging control message (RCM) and defines ranging parameters.
  • the RCM may correspond to a data frame containing an advanced control (ARC) IE.
  • a controlee may correspond to an ERDEV that uses the ranging parameters provided by the controller through the RCM.
  • An initiator corresponds to an ERDEV that sends the first ranging message after the RCM and initiates a ranging exchange, and the initiator may be either the controller or the controlee.
  • a responder corresponds to an ERDEV that responds to a ranging initiation message received from the initiator, and the responder may be either the controller or the controlee.
  • the next higher layer of the controller can determine the ranging parameters and the role of the ERDEV participating in the ranging exchange (i.e., initiator or responder).
  • a controller transmitting a ranging control message is an initiator transmitting a ranging initiation message in a ranging exchange
  • a controllable receiving the RCM is a responder receiving the ranging initiation message in a ranging exchange and transmitting a ranging response message
  • a controller transmitting an RCM is a responder receiving the ranging initiation message in a ranging exchange and transmitting a ranging response message
  • a controllable receiving the RCM is an initiator transmitting a ranging initiation message in a ranging exchange.
  • a ranging session can be defined as a group of ERDEVs participating in a continuous ranging procedure established by an initial set of ranging parameters.
  • a ranging session can include only one controller and one or more initiators. The controller can set the initial ranging parameters and update the parameters during the ranging session.
  • Figure 12 shows examples of ARC IE, RDM IE, RBU IE, RR IE, and SRRE IE formats to which the present disclosure can be applied.
  • Figure 12(a) shows an example of the ARC IE format.
  • a controller can use the ARC IE to transmit ranging configuration information to a controlled entity.
  • the ARC IE can be transmitted to a single controller via a unicast frame or to multiple controllers via a broadcast frame.
  • the controlee can use the ARC IE to send its preferred ranging parameters to the controller along with the Ranging Change Request (RCR) IE.
  • RCR Ranging Change Request
  • the value of the multi-node mode field meaning 0 Single device to single device (unicast) 1 Multi-node one-to-many 2 Multi-node many-to-many 3 reserved
  • the value of the ranging round usage field meaning 0 OWR(one-way ranging) 1 SS-TWR (single-sided two-way ranging) 2 double-sided two-way ranging (DS-TWR) 3 Ranging ancillary information exchange
  • the value of the STS packet config field Resulting STS packet setup 0 PPDU does not contain STS field ( Figure 3(a)) 1 STS Packet Structure #1 ( Figure 3(b)) 2 STS packet structure #2 ( Figure 3(c)) 3 STS packet structure #3 (Fig. 3(d))
  • the value of the schedule mode field Selectable ranging schedule modes and operations 0 Contention-based ranging is used for subsequent ranging rounds, and RDM IE and RCPS IE are used for control participation. 1 Scheduled-based ranging is used for subsequent ranging rounds, and participation and time slot allocation for ranging is either fixed or controlled through the use of RDM IEs.
  • the contention-based ranging type corresponds to a method in which the controller is unaware of the presence or number of controllees, and thus ERDEVs perform contention-based ranging. Because collisions can occur, filtering of incorrect or erroneous ranging results may be required at higher layers.
  • the initiator or responder may compete to transmit within an appropriate time slot. If the initiator and responder compete, the ranging contention phase structure (RCPS) information element is added to the ARC information element to specify different phases (e.g., distinguished by slot index) in the RCM. Upon receiving the RCM, the controllee is informed that it has been selected to participate in a ranging round.
  • RCPS ranging contention phase structure
  • the time-scheduled ranging type corresponds to a method in which the controller is aware of all controllees and specifies a precise schedule for ranging transmissions.
  • the controller can select devices participating in ranging, assign them ranging roles (i.e., initiator or responder), and allocate time slots through the RDM (ranging device management) IE. If the device roles and transmission schedules are pre-specified, such as through OOB signaling, the RDM IE can be omitted.
  • the value of the deferred mode field Whether to allow smoke mode in measurement reports 0 Round-trip measurements are completed immediately by embedding the RRTI IE in the response frame. 1 Round trip time or response time is reported in the measurement reporting phase.
  • the value of the time structure indicator field Selected ranging time structure behavior 0
  • the time structure is interval-based, and the RIU IE is used to control ranging interval updates.
  • the time structure is block-based, and RR IE is used to control ranging interval updates.
  • the RCM Validity Rounds field indicates the number of consecutive ranging rounds controlled by the RCM, which can be used to define a set of ranging rounds.
  • the MMRCR (multiple message receipt confirmation request) field can indicate whether multiple message receipt confirmation is requested.
  • the content control field can indicate whether other fields are present in the ARC IE.
  • Bits 0, 1, 2, and 3 of the content control field correspond to a field indicating the presence of a ranging block duration (RBD) field (i.e., RBDP), a field indicating the presence of a ranging round duration (RRD) field (i.e., RRDP), a field indicating the presence of a ranging slot duration (RSD) field (i.e., RSDP), and a field indicating the presence of a session ID field (i.e., SIP), respectively.
  • Bits 4-7 of the content control field may be reserved.
  • one or more of the duration fields may not be present in the ACI IE of the current RCM.
  • other fields e.g., Schedule Mode field, STS Packet Configuration field, etc. may be used to update the corresponding ranging parameters.
  • Figure 12(b) shows an example of the RDM (ranging device management) IE format.
  • the RTOF (report of TOF) field can indicate whether a report on TOF is requested.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a ranging block structure and ranging phase to which the present disclosure can be applied.
  • a ranging round is a time sufficient for ERDEVs participating in a ranging exchange to complete a ranging measurement cycle, and one ranging round may include M ranging slots.
  • a ranging slot may correspond to a time sufficient for transmission of one or more RFRAMEs.
  • the slot duration, or the number of slots included in a ranging round, may vary between ranging rounds.
  • the controller can send an RCM to the controlled party(ies) that changes the ranging round settings.
  • RCUM ranging control update message
  • the IE(s) included in the RCM for updating ranging parameters may be included in the RCUM.
  • a RIUM (ranging interval update message) is a message sent by the controller to update the interval between ranging blocks and to facilitate synchronization between participating ERDEVs.
  • the RCUM contains the scheduled time of the first RIUM, and may contain the scheduled time of the next RIUM (if used) before the start of the next ranging block.
  • Figure 13(b) describes the phases in the ranging procedure.
  • RCP (ranging control phase) corresponds to the phase in which the controller transmits RCM.
  • RP ranging phase
  • RIP ranging initiation phase
  • RRP ranging response phase
  • RFP ranging final phase
  • the average time of ranging rounds is variable, and a time structure can be applied with adaptive spacing.
  • the average duration of ranging rounds is constant. That is, ranging blocks with the same duration can be repeated in block-based mode.
  • Ranging mode selection can be determined based on the OOB mechanism or the time structure indicator field within the ARC IE.
  • FIG. 15 shows a time diagram in an example of a block-based mode to which the present disclosure can be applied.
  • the ranging block structure can utilize a structured timeline.
  • the ranging block structure setup can include specifying the ranging block duration (RBD), ranging round duration (RRD), and ranging slot duration (RSD) based on the corresponding fields in the ARC IE.
  • DL-TDOA operation is required for position measurement when a user approaches a subway gate
  • ranging operation is required when the user selects a specific gate
  • competition for access is required when the user first approaches the gate.
  • the HBS IE may be included in an RCM transmitted by the second device.
  • the RCM transmitted by the second device may be transmitted in the first slot of any round (e.g., the first slot in time order, or the slot corresponding to slot index 0).
  • the HBS IE may be transmitted from the second device in the RCM of the first round (e.g., the first round in time order) of the first block (e.g., the first block in time order) of each hyperblock.
  • the HBS IE may also be expressed as being transmitted in an RCM transmitted in the first slot of each hyperblock (e.g., the first slot in time order among all slot(s) within each hyperblock).
  • the HBS IE may be transmitted in the first slot (e.g., the first slot in time order) of each hyperblock, and may not be transmitted in other slot(s) within the respective hyperblock.
  • step S2320 the first device can perform a ranging process based on the HBS IE.
  • the HBS IE may include a block description list field.
  • the block description list field may include one or more list elements.
  • Each element may include a block index field, a block duration field, a round duration field, and a slot duration field.
  • each block structure within each hyperblock may be set up by specifying values of the block duration field, the round duration field, and the slot duration field.
  • the first device may perform a ranging procedure according to the hyperblock structure.
  • a message including the HBS IE can be configured as a UWB PPDU (see FIGS. 2 and 3).
  • the first device can obtain a message by decoding the received PPDU. By extracting the HBS IE included in the obtained message, the first device can obtain information about the hyper block structure through the HBS IE.
  • a first device e.g., a controlled device
  • can extract an HBS IE included in a control message e.g., an RCM
  • determine in which block in the hyperblock it is included/allocated based on information about the hyperblock structure included in the HBS IE, such as a block description list within the hyperblock (e.g., elements of blocks included in the hyperblock), each block duration, a round duration within the block, a slot duration, and/or hyperblock scheduling information included in the scheduling IE (e.g., information about which block each device is active in, a hyperblock bitmap scheduling bitmap within a scheduling list element, etc.).
  • the first device can determine a duty cycle for which block it will operate in and which block it will enter a sleep mode in.
  • the method described in the example of FIG. 23 may be performed by the first device (100) of FIG. 1.
  • one or more processors (102) of the first device (100) of FIG. 1 may be configured to receive a hyper block structure information element (HBS IE) from the second device (200) through one or more transceivers (106), and perform a ranging procedure based on the HBS IE through one or more transceivers (106).
  • one or more memories (104) of the first device (100) may store commands for performing the method described in the example of FIG. 20 or the examples described below when executed by one or more processors (102).
  • the processor (102) can perform decoding on the received packet. Specifically, noise and interference can be removed through amplification and filtering, and the signal can be converted into binary data through sampling, demodulation, and decoding. For example, a BPSK or O-QPSK demodulator can be used in the decoding process, and a process of mapping chips to symbols, convolution, Reed-Salomon decoding, etc. can be performed. The restored data can be used to extract the original transmitted information. This can include error correction, data recovery techniques, etc. to confirm that the transmitted data has been accurately received.
  • the processor (102) can decode the data field of the packet received through the transceiver (106).
  • the processor (102) can process the decoded data.
  • FIG. 24 is a drawing for explaining the operation of a second device according to the present disclosure.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of round hopping in hyper block mode according to the present disclosure.
  • This embodiment relates to a method for signaling current block index information for hyper block mode.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating examples of information elements including current block index information related to the hyper block mode according to the present disclosure.
  • Figure 26(a) is an example of adding current block index information to HBS IE.
  • the round index field included in the HBS IE may indicate the index of the current round.
  • the current round may refer to the index of the round that includes the time unit (e.g., slot) in which the HBS IE is transmitted/received.
  • the round index field may be omitted from the HBS IE.
  • the hyper block index field may indicate the index of the hyper block including the point in time at which the HBS IE is transmitted.
  • the content control field may include fields for block duration unit, round duration presence, and slot duration presence (as in the example of FIG. 21(b)).
  • the block description list length field may indicate a value corresponding to the total number of blocks belonging to the hyper block.
  • Each of one or more list elements included in the block description list may include fields for block index, block duration, round duration, and slot duration.
  • Figure 26(b) is an example of adding current block index information to the scheduling IE.
  • the round index field included in the scheduling IE may indicate the index of the current round.
  • the current round may refer to the index of the round that includes the time unit (e.g., slot) in which the scheduling IE is transmitted/received.
  • the round index field may be omitted in the scheduling IE.
  • the new IE may be referred to as a Hyper Block Ranging Round (HRR) IE, but the scope of the present disclosure is not limited by that name, and the scope of the present disclosure includes examples of IEs with other names having a format such as that shown in FIG. 26(c).
  • HRR Hyper Block Ranging Round
  • the block index field included in the HRR IE may indicate the index of the current block.
  • the current block may refer to the index of the block that includes the time unit (e.g., slot/round) in which the scheduling IE is transmitted/received.
  • the block index field included in the HRR IE may also indicate the index of the next block to which round hopping will be applied.
  • the value of the block index field may be set to be the same as the value of the previous block index, so as to hop to any round within a block of the same block index of the next hyper block.
  • the value of the block index field may be set to be different from the value of the previous block index, so as to hop to any round within a block of a different block index of the next hyper block.
  • the round index field included in the HRR IE may indicate the index of the current round.
  • the current round may refer to the index of the round that includes the time unit (e.g., slot) in which the scheduling IE is transmitted/received.
  • the round index field included in the HRR IE may also indicate the index of the round in the next block to which round hopping will be applied.
  • the transmission offset field may indicate the transmission offset value (in RSTU units) of a ranging round within a block.
  • the transmission offset may have a maximum value equal to the maximum slot duration minus the packet duration.
  • the HRR IE when providing information about the current ranging round (i.e., the ranging round of the current ranging block i), the HRR IE may be included in the RCM of the ranging block i.
  • the HRR IE When the HRR IE is transmitted in the RCM of the current ranging round, it may help the device (e.g., ERDEV) to synchronize the block structure.
  • the following rules may apply in hyperblock mode:
  • the controller may send an HRR IE to signal ranging round information within a ranging block of the same relative block index in the next ranging hyperblock k+1 (i.e., ranging block i in the next hyperblock k+1) within the ranging block of the same relative block index in the ranging hyperblock k+2 (i.e., ranging block index i in hyperblock k+2).
  • This embodiment relates to a method for allowing a controllable entity to infer current ranging information based on a specific point in time at which an HBS IE is signaled.
  • a rule for signaling an existing HBS IE may be defined so that the current ranging information can be inferred.
  • the first block of a hyperblock may correspond to the first block in chronological order among all block(s) of the hyperblock.
  • the first round of a block may correspond to the first round in chronological order among all round(s) of the block. If the round index of a block starts from 0, the first round of the block may correspond to round index 0.
  • the block description list of HBS IE provides information on all blocks in the form of a list, and the timing information of each block/round/slot can be inferred using the block duration field, round duration field, and slot duration field included in each list element.
  • the respondent(s) can infer, based on the above information, that the point in time when 2 to 3 unit times have passed from the RCM start time when the HBS IE is received corresponds to a position where the block index is 0 and the round index is 1 within the hyper block structure, and that the point in time when 6 to 9 unit times have passed corresponds to a position where the block index is 1 and the round index is 0 within the hyper block structure.

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Abstract

초 광대역 무선 네트워크 시스템에서의 하이퍼 블록 구조 정보 요소를 송신하는 또는 수신하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은, 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 제 1 디바이스에 의해서 제 2 디바이스로부터 수신하는 단계; 및 상기 HBS IE에 기초하여 상기 제 1 디바이스에 의해서 레인징 과정(procedure)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신될 수 있다.

Description

초 광대역 무선 네트워크 시스템에서 하이퍼 블록 구조 정보 요소 송신 또는 수신 방법 및 장치
본 개시는 초 광대역 무선 네트워크 시스템에서의 하이퍼 블록 구조 정보 요소를 송신하는 또는 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
낮은-레이트(low-rate, LR) 무선 네트워크(wireless network)는 제한된 배터리 소비 요건을 가지는 고정되거나 이동가능한 디바이스들 간의 낮은 데이터 레이트의 연결성을 지원할 수 있다. 예를 들어, LR 무선 네트워크는 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network, WPAN)에 적용될 수 있다. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4 표준에서는 LR 무선 네트워크에 대한 물리계층(PHY) 및 무선 액세스 제어(MAC) 서브계층에 대한 다양한 기술을 정의한다. 예를 들어, IEEE 802.15.4 표준에서는 정확한 레인징을 지원하는 다양한 모드에 대해서 정의한다.
초 광대역(ultra wideband, UWB) 무선 네트워크는 매우 넓은 대역(예를 들어, 3.1GHz-10.6GHz의 주파수 대역)에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 정보를 송신하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들어, UWB 기술은 디지털 부호 정보를 나노초 이하의 매우 짧은 시간 듀레이션을 가지는 임펄스 신호로 변환하여 무선으로 송신하는 것을 지원할 수 있다. 레인징 기술과 연관된 초 광대역(ultra wideband, UWB) 기술에 대해서 IEEE 802.15.4z 표준에서 정의한다. 예를 들어, IEEE 802.15.4z 표준에서는, 고속 데이터 통신(예를 들어, 27-31 Mbps) 및 정확한 투-웨이 레인징 및 포지셔닝을 지원하는 HRP(high-rate pulse frequency) PHY 기술, 및 저속 데이터 통신(예를 들어, RFID(Radio Frequency Identification) 애플리케이션)을 위한 다양한 모드를 지원하는 LRP(high-rate pulse frequency) PHY 기술을 포함한다. 나아가, IEEE 802.15.4z 표준에서는 레인징 측정의 무결성(integrity) 및 정확성(accuracy)를 개선하는 UWB PHY 기술, 및 레인징에 참여하는 디바이스들 간의 레인징 관련 정보의 교환 및 TOF(time-of-flight) 레인징 절차의 제어를 지원하는 MAC 기술을 포함한다. 최근, IEEE 802.15.4z 표준 기반 무선 네트워크 기술의 개선을 포함하는 UWB PHY/MAC의 고도화를 위한 IEEE 802.15.4ab 표준이 논의 중이다.
본 개시의 기술적 과제는, UWB 무선 네트워크 시스템에서 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information block, HBS IE)를 송신하는 또는 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 양상에 따른 방법은, 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 제 1 디바이스에 의해서 제 2 디바이스로부터 수신하는 단계; 및 상기 HBS IE에 기초하여 상기 제 1 디바이스에 의해서 레인징 과정(procedure)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신될 수 있다.
본 개시의 추가적인 양상에 따른 방법은, 하나 이상의 제 1 디바이스의 레인징 과정(procedure)에 연관되는 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 제 2 디바이스에 의해서 생성하는 단계; 및 상기 HBS IE를 상기 제 2 디바이스에 의해서 하나 이상의 제 1 디바이스에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신될 수 있다.
본 개시에 따르면, UWB 무선 네트워크 시스템에서 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information block, HBS IE)를 송신하는 또는 수신하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 개시에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 개시의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 HRP UWB PPDU 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 HRP UWB PPDU STS 패킷 구조의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 투-웨이 레인징 기법들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 RMI IE, RCPCS IE, RRMC IE, RRTI IE의 포맷의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 연기된(deferred) 응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 임베디드 응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 SP3 패킷을 이용한 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 연기된 응답 시간 정보가 적용되는 DS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 임베디드 레인징 시간 정보가 적용되는 DS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 레인징 절차에서의 디바이스의 역할을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시가 적용될 수 있는 ARC IE, RDM IE, RBU IE, RR IE, SRRE IE 포맷의 예시들을 나타낸다.
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 레인징 블록 구조 및 레인징 페이즈에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 다양한 다중-디바이스 레인징에 대한 타이밍 다이어그램의 예시들을 나타낸다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 블록-기반 모드의 일 예시에서의 시간 다이어그램을 나타낸다.
도 16는 본 개시가 적용될 수 있는 다양한 송신 오프셋에 대한 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 개시가 적용될 수 있는 일-대-다 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트에 대한 일 예시를 나타낸다.
도 18은 본 개시가 적용될 수 있는 SP3 일-대-다 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트에 대한 일 예시를 나타낸다.
도 19는 본 개시가 적용될 수 있는 송신 오프셋 및 라운드 호핑의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 20은 본 개시에 따른 하이퍼 블록-기반 모드에서의 시간 구조의 일 예시를 나타낸다.
도 21은 본 개시에 따른 HBS IE 포맷의 다른 예시를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 개시가 적용될 수 있는 하나의 애플리케이션과 다양한 애플리케이션의 조합의 경우에 대한 시간 구조의 차이를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 개시에 따른 제 1 디바이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 본 개시에 따른 제 2 디바이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 개시에 따른 하이퍼 블록 모드에서의 라운드 호핑의 예시를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 개시에 따른 하이퍼 블록 모드 관련 현재 블록 인덱스 정보를 포함하는 정보 요소들의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 27은 본 개시에 따른 하이퍼 블록 모드에 대한 HRR IE 기반 동작의 일 예시를 나타낸다.
이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시가 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 개시가 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 개시의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 개시에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계 뿐만 아니라, 그 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 본 개시에서 용어 "포함한다" 또는 "가진다"는 언급된 특징, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 개시에 있어서, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 구성요소들을 제한하기 위해서 사용되지 않으며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시예에서의 제 1 구성요소는 다른 실시예에서 제 2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제 2 구성요소를 다른 실시예에서 제 1 구성요소라고 칭할 수도 있다.
본 개시에서 사용된 용어는 특정 실시예에 대한 설명을 위한 것이며 청구범위를 제한하려는 것이 아니다. 실시예의 설명 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도한 것이다. 본 개시에 사용된 용어 "및/또는"은 관련된 열거 항목 중의 하나를 지칭할 수도 있고, 또는 그 중의 둘 이상의 임의의 및 모든 가능한 조합을 지칭하고 포함하는 것을 의미한다. 또한, 본 개시에서 단어들 사이의 "/"는 달리 설명되지 않는 한 "및/또는"과 동일한 의미를 가진다.
본 개시의 예시들은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 예시들은 IEEE 802.15 표준 기반 무선 네트워크(예를 들어, Zigbee, Bluetooth 등)에 적용될 수 있다 특히, 본 개시의 예시들은 IEEE 802.15.4 표준 기반 무선 네트워크에 적용될 수 있으며, 나아가, 새롭게 제안되는 IEEE 802.15.4ab 표준 기반 UWB 무선 네트워크, 또는 IEEE 802.15.4ab 후의 차세대 UWB 무선 네트워크에 적용될 수도 있다. 본 개시의 예시들이 적용되는 무선 통신 시스템은 IEEE 802.15 계열의 무선 네트워크로 제한되지 않으며, IEEE 802.11 계열의 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 기술 또는 Wi-Fi 기술에 적용될 수도 있고, 셀룰러 무선 통신 시스템(예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준의 LTE(Long Term Evolution) 계열의 기술 및 5G NR(New Radio) 등)에 적용될 수도 있다.
UWB PHY/MAC을 보다 고도화하기 위한 기술을 포함하는 IEEE 802.15.4ab 표준은 논의 중이다. 예를 들어, IEEE 802.15.4ab 표준에서는: 향상된 링크 버짓 및/또는 감소된 에어-타임을 지원하기 위한 추가적인 코딩, 프리앰블, 변조 기법; 추가적인 채널 및 동작 주파수; 더 높은 디바이스 밀도 및 더 높은 트래픽 유스케이스를 지원하기 위한 간섭 저감 기술; 높은-무결성 레인징에 대한 정확성(accuracy), 정밀성(precision), 신뢰성 및 상호운용성에 대한 향상; 복잡성 및 전력 소비를 저감하기 위한 기법; UWB를 보조하기 위한 협대역(narrowband) 시그널링과의 하이브리드 동작의 정의; 개선된 네이티브 디스커버리 및 연결 셋업 메커니즘; 존재 검출 및 환경 매핑을 지원하기 위한 센싱 캐퍼빌리티; 저-전력 저-레이턴시 스트리밍뿐만 아니라 최소 50Mbps의 스루풋을 허용하는 높은 데이터-레이트 스트리밍을 지원하는 메커니즘; 피어-대-피어, 피어-대-멀티피어, 스테이션-대-인프라스트럭쳐 프로토콜 및 인프라스트럭쳐 동기화 매커니즘의 지원 등이 논의되고 있다.
이하 본 개시의 예시들이 적용될 수 있는 기술적 특징에 대해서 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 1에 예시된 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는, 단말(Terminal), 무선 기기(wireless device), WTRU(Wireless Transmit Receive Unit), UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Unit), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), 또는 단순히 사용자(user) 등의 다양한 용어로 대체될 수 있다. 또한, 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는, 액세스 포인트(Access Point, AP), BS(Base Station), 고정국(fixed station), Node B, BTS(base transceiver system), 네트워크, AI(Artificial Intelligence) 시스템, RSU(road side unit), 리피터, 라우터, 릴레이(relay), 게이트웨이 등의 다양한 용어로 대체될 수 있다.
도 1에 예시된 디바이스(100, 200)가 레인징을 지원하는 경우 RDEV(ranging-capable device) 또는 ERDEV(enhanced ranging-capable device)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 예시된 디바이스(100, 200)는 송신 디바이스, 수신 디바이스, 송신 RDEV, 수신 RDEV, 송신 ERDEV, 수신 ERDEV 등의 다양한 용어로 칭할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(110, 200)는 레인징 동작에서의 역할(role)에 따라서, 개시자(initiator), 응답자(responder), 발신자(originator), 수신자(recipient), 컨트롤러 제어자(controller), 피제어자(controlee) 등으로 칭할 수도 있다. 하나의 디바이스의 역할은 고정되지 않고, 다른 디바이스와의 관계에 따라 상대적으로 정해질 수 있다. 하나의 디바이스가 여러 디바이스와 상호 동작하는 경우, 하나의 디바이스가 여러 가지 역할을 수행할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는 다양한 UWB 무선 네트워크 기술(예를 들어, IEEE 802.15.4 계열)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는 IEEE 802.15.4 표준의 규정을 따르는 매체 접속 제어(medium access control, MAC) 계층 및 물리 계층(physical layer, PHY)에 대한 인터페이스를 포함할 수 있다. IEEE 802.15.4 기반 PHY 및 MAC은 UWB 서브시스템에 포함되며, UWB 서브시스템은 UWB 제어기와 호스트 사이의 인터페이스에 해당하는 UCI(UWB command interface)를 더 포함할 수 있다. UWB 서브시스템은 UCI를 통하여 호스트 시스템과 메시지를 주고받을 수 있다.
또한, 제 1 디바이스(100)와 제 2 디바이스(200)는 UWB 무선 네트워크 기술 이외의 다양한 통신 표준(예를 들어, IEEE 802.15 계열, IEEE 802.11 계열, 3GPP LTE 계열, 5G NR 계열의 표준 등) 기술을 추가적으로 지원할 수도 있다. 또한 본 개시의 디바이스는 휴대 전화, 차량(vehicle), 개인용 컴퓨터, AR(Augmented Reality) 장비, VR(Virtual Reality) 장비 등의 다양한 장치로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서의 디바이스는 음성 통화, 영상 통화, 데이터 통신, 자율 주행(Autonomous-Driving), MTC(Machine-Type Communication), M2M(Machine-to-Machine), D2D(Device-to-Device), IoT(Internet-of-Things) 등의 다양한 통신 서비스를 지원할 수 있다.
제 1 디바이스(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(transceiver)(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제 1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제 1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송신할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제 2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제 2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령어(instruction)들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 UWB 무선 네트워크 기술(예를 들어, IEEE 802.15.4 계열)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 디바이스는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제 2 디바이스(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제 3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제 3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 송신할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제 4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제 4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 UWB 무선 네트워크 기술(예를 들어, IEEE 802.15.4 계열)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 디바이스는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 디바이스(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예를 들어, PHY, MAC과 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 개시에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예를 들어, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령어를 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 개시의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송신할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 송신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 개시에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 개시에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예를 들어, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 1의 송수신기(106, 206)는 신호(예를 들어, IEEE 802.15.4 등에 따르는 패킷 또는 PPDU(Physical layer Protocol Data Unit))의 송수신 동작을 수행할 수 있다. 또한, 본 개시에서 다양한 디바이스가 송수신 신호를 생성하거나 송수신 신호를 위해 사전에 데이터 처리나 연산을 수행하는 동작은 도 1의 프로세서(102, 202)에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 송수신 신호를 생성하거나 송수신 신호를 위해 사전에 데이터 처리나 연산을 수행하는 동작의 일례는, 1) PPDU 내에 포함되는 필드(들)의 비트 정보를 결정/획득/구성/연산/디코딩/인코딩하는 동작, 2) PPDU 내에 포함되는 필드(들)을 위해 사용되는 시간 자원이나 주파수 자원 등을 결정/구성/획득하는 동작, 3) PPDU 내에 포함되는 필드(들)을 위해 사용되는 특정한 시퀀스 등을 결정/구성/획득하는 동작, 4) 디바이스에 대해 적용되는 전력 제어 동작 및/또는 파워 세이빙 동작, 5) ACK 신호의 결정/획득/구성/연산/디코딩/인코딩 등에 관련된 동작을 포함할 수 있다. 또한, 이하의 일례에서 다양한 디바이스가 송수신 신호의 결정/획득/구성/연산/디코딩/인코딩을 위해 사용하는 다양한 정보(예를 들어, 필드/서브필드/제어필드/파라미터/파워 등에 관련된 정보)는 도 1의 메모리(104, 204)에 저장될 수 있다.
UWB 대역에서 디바이스는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 메커니즘에 기반하여 매체(medium) 액세스를 수행할 수 있다. CSMA/CA 메커니즘은 디바이스가 송신을 시작하기에 앞서, 소정의 시간구간 동안 무선 채널 또는 매체를 센싱(sensing)하는 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행할 수 있다. 센싱은, 예를 들어, 소정의 임계치에 기초한 에너지 검출(ED) 방식으로 수행될 수 있다. 센싱 결과, 만일 매체가 유휴 상태(idle status)인 것으로 판단되면, 해당 매체를 통하여 송신을 시작한다. 반면, 매체가 점유된(occupied) 또는 비지(busy) 상태인 것으로 감지되면, 디바이스는 송신을 시작하지 않고 매체 액세스를 위한 지연 기간(예를 들어, 랜덤 백오프 기간(random backoff period))을 설정하여 기다린 후에 송신을 시도할 수 있다. 랜덤 백오프 기간의 적용으로, 여러 디바이스들은 서로 다른 시간 동안 대기한 후에 송신을 시도할 것이 기대되므로, 충돌(collision)을 최소화시킬 수 있다.
또한, 수퍼프레임 구조가 적용되는 경우, 비콘 사이의 인터벌의 활성 부분 및 비활성(inactive portion) 중에서, 활성 부분의 CAP(contention access period)에서의 데이터 송신에 대해서 슬롯 기반(slotted) CSMA-CA 메커니즘이 적용될 수 있다. 활성 부분 내의 및 CFP(contention free period)에서의 데이터 송신에서는 CSMA-CA 메커니즘이 적용되지 않을 수 있다. 수퍼프레임 구조가 적용되지 않는 경우에는, 데이터 요청 명령에 대한 ACK 프레임을 제외한 모든 데이터 프레임의 송신에 대해서 슬롯 미기반(unslotted) CSMA-CA 메커니즘이 적용될 수 있다.
레인징 측정
레인징은 두 디바이스 간의 거리 측정을 포함하며, 레인징 캐퍼빌리티를 가지는 디바이스를 RDEV(ranging-capable device) 또는 ERDEV(enhanced ranging-capable device)라고 칭할 수 있다.
도 2는 본 개시가 적용될 수 있는 HRP UWB PPDU 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 2(a) 내지 도 2(g)는 HRP UWB PPDU의 인코딩 과정을 나타낸다. 인코딩 과정을 거쳐, SHR(synchronization header), PHR(PHY header) 및 PHY 페이로드 필드(payload field)을 포함하는 포맷을 가지는 HRP UWB PPDU가 생성될 수 있다.
도 2(a)는 PHY SAP(service access point)를 통해서 MAC으로부터 수신되는 PSDU PSDU(PHY service data unit)를 나타낸다. PSDU는 MAC PDU를 포함할 수 있다.
도 2(b)에서 PSDU에 대해서 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 인코딩이 적용되어, PHY 페이로드 필드가 생성될 수 있다. 도 2(b)의 PHY 페이로드 필드는 확산되지 않고(non-spread), 컨볼루션 인코딩이 적용되기 전 상태에 해당한다.
도 2(c)에서 PHR 필드가 PHY 페이로드 필드 앞에 부가될 수 있다. PHR 필드는 비트 0 내지 비트 18의 19 비트 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 비트 0-1은 데이터 레이트(data rate) 필드, 비트 2-8은 프레임 길이(frame length) 필드, 비트 9는 레인징(ranging) 필드, 비트 10은 유보(reserved)되고, 비트 11-12는 프리앰블 듀레이션(preamble duration) 필드, 비트 13-18은 SECDED(single error correct, double error detect) 필드에 해당할 수 있다. 데이터 레이트 필드는 PHY 페이로드 필드에 적용되는 데이터 레이트 값을 지시할 수 있다. 프레임 길이 필드는 PSDU의 길이를 지시할 수 있다. 레인징 필드는 해당 프레임이 RFRAME(ranging frame)인지 여부를 지시할 수 있다. 프리앰블 듀레이션 필드는 SHR의 SYNC 필드의 길이(심볼 단위)를 지시할 수 있다.
도 2(d)에서 컨볼루션 인코딩이 적용되어 코딩된 PHY 페이로드 필드가 생성되고, 도 2(e)에서 PHY 페이로드 필드에 대한 확산(spreading)이 적용될 수 있다.
도 2(f)에서 PHR 앞에 SHR이 부가될 수 있다. SHR 필드는 SYNC 필드(또는 프리앰블 코드) 및 SFD(start-of-frame delimiter) 필드를 포함할 수 있다.
도 2(g)에서 SHR, PHR, 및 PHY 페이로드 필드에 대한 변조(modulation)가 적용되고, PPDU 인코딩 절차는 종료된다. SHR 필드에 대해서는 기본 코딩 레이트가 적용될 수 있다. PHR 필드에 대해서는 850 kb/s 또는 110 kb/s 코딩 레이트의 BPM-BPSK(burst position modulation-binary phase shift keying)가 적용될 수 있다. PHY 페이로드 필드에 대해서는 PHR에서 지시되는 코딩 레이트의 BPM-BPSK가 적용될 수 있다. 예를 들어,
도 3은 본 개시가 적용될 수 있는 HRP UWB PPDU STS 패킷 구조의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
STS(Scrambled timestamp sequence) 필드는 유사-랜덤화된(pseudo-randomized) 펄스들의 시퀀스를 포함할 수 있다. 예를 들어, STS는 AES(advanced encryption standard)-128 기반의 의사-랜덤 펄스들의 시퀀스를 포함할 수 있으며, UWB 통신에서 확산 스펙트럼(spread spectrum) 기술에 기반하는 위치측정 기술에서 정확한 위치측정을 위해서 활용될 수 있다.
STS 필드의 포함여부 및 위치에 따라서 PPDU STS 패킷 구조 설정이 달라질 수 있다.
도 3(a)는 STS 패킷 설정 0(즉, PPDU에 STS 필드가 존재하지 않음)에 해당하는 포맷을 나타낸다. 이 포맷은 강제적(mandatory)으로 정의될 수 있다.
도 3(b)는 STS 패킷 설정 1(즉, SFD 필드 직후 및 PHR 필드 전에 STS 필드가 위치함)에 해당하는 포맷을 나타낸다. 이 포맷은 강제적으로 정의될 수 있다.
도 3(c)는 STS 패킷 설정 2(즉, PHY 페이로드 필드 후에 STS 필드가 위치함)에 해당하는 포맷을 나타낸다. 이 포맷은 선택적(optional)으로 정의될 수 있다.
도 3(d)는 STS 패킷 설정 3(즉, SFD 필드 직후에 STS 필드가 위치하고, PHR 필드가 없고 Data 필드(즉, PHY 페이로드 필드)가 없음)에 해당하는 포맷을 나타낸다. 이 포맷은 강제적으로 정의될 수 있다.
도 3의 예시들과 같은 PPDU 포맷을 HRP-ERDEV PPDU 포맷이라고 할 수도 있다. 도 3에서 화살표는 각각의 포맷에서의 RMARKER(ranging marker) 레퍼런스 위치를 나타낸다. RMARKER는 타임스탬프 측정 또는 레인징 카운터의 기준이 될 수 있다.
예를 들어, RMARKER는 RFRAME의 SFD 다음 첫 번째 심볼의 시작이 로컬 안테나에 있는 시간으로 정의될 수 있다. 다음 상위 계층은 원격 송신단과 수신단 측의 로컬 레퍼런스 클럭 간의 상대적인 클록 오프셋을, 하나 이상의 STS 세그먼트에 대한 SRMARKER 수신 레인징 카운터 값의 보고에 기초하여 추정할 수 있다.
RDEV에 의해서 지원되는 레인징 카운터는, 레인징 카운터 값을 산출하는 RDEV의 동작 특성(behavioral properties) 및 캐퍼빌리티의 세트에 해당한다. 레인징 카운터 값은 부호가 없는(unsigned) 정수이며, 최소 32-비트 길이로 정의될 수 있다. 레인징 카운터의 단위는, HRP UWB PHY에 대해서 499.2MHz 칩 구간(chipping period)의 2-7으로 정의되고 대략 15.65 피코초(ps)이며, LRP UWB PHY에 대해서 1MHz의 기본 칩 레이트(chipping rate)의 20-20으로 정의되고 대략 0.9537 ps이다.
레인징 캐퍼빌리티는 MCPS(MAC common part sublayer)-DATA.request 프리머티브(primitive) 및 MLME(MAC sublayer management entity)-RX-ENABLE.request 프리머티브를 이용하여 RDEV에서 인에이블될 수 있다. 프리머티브는 하나의 디바이스 내부의 계층 또는 서브계층 엔터티 간에 교환되는 명령어들 또는 파라미터들의 세트를 의미할 수 있다. 예를 들어, 발신자(originator)가 MCPS-DATA.request 프리머티브를 통하여 레인징 캐퍼빌리티를 요청하고, MLME-RX-ENABLE.request 프리머티브를 통하여 수신자(recipient)에서 레인징 캐퍼빌리티가 활성화될 수 있다.
레인징 및 로컬화 방법
RDEV들과 ERDEV들이 지원하는 레인징 및 위치측정(localization) 방법은 타임-스탬핑 캐퍼빌리티에 기반할 수 있다. 시간-기반 기법으로서 SS-TWR(single-sided two-way ranging), DS-TWR(double-sided two-way ranging), 및 OWR/TDOA(one-way ranging/time difference of arrival)에 대해서 이하에서 설명한다.
도 4는 본 개시가 적용될 수 있는 투-웨이 레인징 기법들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a)의 예시에서 SS-TWR는 하나의 디바이스로부터 다른 디바이스로의 단일 메시지 및 발신 디바이스로 보내지는 응답의 왕복(round-trip) 딜레이의 측정을 포함한다. 디바이스 A가 메시지 교환을 개시(initiate)하고 디바이스 B는 응답을 보내며, T_prop는 디바이스들 간의 RMARKER의 전파(propagation) 시간에 해당한다.
각각의 디바이스는 메시지 프레임의 송신 및 수신 시간을 정밀하게 측정하고, 이에 따라 단순한 감산을 통해 T_round 및 T_reply를 계산할 수 있다. 결과적인 TOF는 아래의 수식에 의한 ^T_prop로서 추정될 수 있다.
디바이스가 자신과 원격 디바이스 간의 상대적인 클럭 오프셋을 추정할 수 있는 경우, 다음 수식에 의해서 TOF의 정확성을 향상시킬 수 있다.
여기서, C_offs는 디바이스 A의 수신기가 자신과 원격 디바이스 B의 송신기와의 상대적인 클럭 오프셋을 측정한 값에 해당한다.
도 4(b)의 예시에서 DS-TWR은 SS-TWR의 확장에 해당하고, 두 개의 왕복 시간이 사용 및 조합(combine)되어, 응답 딜레이가 길더라도 정정되지 않은(uncorrected) 클럭 주파수 오프셋이 존재하는 경우의 에러를 감소하여 TOF 결과를 산출할 수 있다. 디바이스 A는 첫 번째 왕복 시간 측정을 개시하고 디바이스 B는 이에 응답하고, 그 후 디바이스 B가 두 번째 왕복 시간 측정을 개시하고 디바이스 A가 이에 응답하여, 전체 DS-TWR 교환을 완료할 수 있다. T_prop는 디바이스들 간의 RMARKER의 전파 시간에 해당한다.
각각의 디바이스는 메시지 프레임의 송신 및 수신 시간을 정밀하게 측정하고, 이에 따라 단순한 감산을 통해 T_round 및 T_reply를 계산할 수 있다. 결과적인 TOF는 아래의 수식에 의한 ^T_prop로서 추정될 수 있다.
도 4(c)의 예시는, 도 4(b)의 4 개의 메시지를 통한 DS-TWR를 3 개의 메시지로 줄인 것에 해당한다. 즉, 첫 번째 왕복 시간 측정의 응답이, 두 번째 왕복 시간 측정의 개시 메시지로서 사용될 수 있다.
다음으로, TDOA 방식에 대해서 설명한다. TDOA는 단일 메시지 또는 다중 메시지의 상대적인 도착 시간에 기초하여, 무선 디바이스(예를 들어, 무선 주파수 식별(RFID) 디바이스)의 위치측정(locate)을 위한 기법에 해당한다. OWR은 TDOA를 위해서 사용될 수 있다. TDOA에는 두 가지 케이스가 존재한다. 하나의 케이스에서, 모바일 디바이스에 의해서 메시지가 주기적으로 브로드캐스트되고, 소정의 방식으로 동기화된 다중 고정된 노드들에 브로드캐스트된 메시지가 도착하는 시간이 비교될 수 있다. 일반적으로, 모바일 디바이스에 의해서 송신되는 메시지는 블링크(blink)라고 칭할 수 있다. 다른 케이스에서, 다중 동기화된 노드들이 서로에 대해서 알려진 송신 시간 오프셋에 따라서 메시지를 순차적으로(sequentially) 브로드캐스트할 수 있다. 고정된 동기화된 노드들의 임의의 쌍에 대해서, 첫 번째 케이스에서의 블링크의 도착 시간의 차이, 또는 두 번째 케이스에서의 모바일 디바이스에 수신되는 브로드캐스트 메시지들의 도착 시간의 차이는, 모바일 디바이스를 쌍곡선 표면(hyperbolic surface)에 위치시킨다. 그러한 쌍의 다수로부터의 결과를 조합하여, 쌍곡선 표면의 세트들 간의 교점(intersection point)이 도출되고, 이에 따라 모바일 디바이스의 위치가 특정될 수 있다. 두 번째 케이스에서, 송신 오프셋은 동기화된 노드들로부터의 메시지의 도착 시간의 차이를 계산함에 있어서 고려될 수 있다.
RFID 디바이스들은 일반적으로 전력 소비를 줄이기 위해서, 가능한 한 가장 짧은 블링크 메시지(예를 들어, 다목적 프레임)를 사용할 수 있다. 다목적 프레임은 12 옥텟 길이일 수 있으며, 짧은 프레임 제어(short frame control) 필드, 시퀀스 번호(sequence number) 필드를 포함하고, 목적지 어드레스 필드, 확장된 소스 어드레스 필드, 및 FCS(frame check sequence)는 포함하지 않을 수 있다.
고정된 노드들의 동기화는 클럭 신호를 유선상으로 분배함으로써 수행될 수 있으며, 무선 동기화 기법이 적용될 수도 있다. 고정된 노드들 간에 송신되는 UWB 메시지들(및 알려진/미리-측정된 TOF)을 사용하여 상대적인 클럭 주파수 오프셋 및 고정된 노드들 간의 드리프트를 계산할 수 있다. 이 정보를 사용하여 블링크 메시지들의 도착 시간을 공통된 시간-기반으로 정정하여, TDOA 데이터가 의미를 가지도록 할 수 있다.
레인징 교환 전 셋업(set-up) 절차
전력 소비를 줄이기 위해서 레인징은 디스에이블하는 것이 디폴트 상태로 정의될 수 있다. TWR 교환에 참여하는 RDEV들 모두에서 레인징을 인에이블하는 것은 상위 계층에 의해서 수행될 수 있다. 또한, 선택적 캐퍼빌리티가 사용되는 경우, TWR 교환 전에 프리앰블 및 채널 선택에 대한 소정의 조정(coordination)이 수행되는 것으로 가정될 수 있다.
레인징 교환 후 맺음(finish-up) 절차
TWR 교환 종료에서, 디바이스 각각은 왕복 시간 측정 또는 응답 시간에 관련된 송신(TX) 및 수신(RX) 레인징 카운터 값을 보유할 수 있다. TOF를 계산하기 위해서, 이 값들 모두는 계산이 수행되는 노드에서 필요하다. 이를 위해서, 아웃-오브-밴드(OOB) 시그널링, 커스텀 메시지, 레인징 측정 정보(ranging measurement information, RMI) 정보요소(IE) 등이 사용될 수 있다.
도 5는 본 개시가 적용될 수 있는 RMI IE, RCPCS IE, RRMC IE, RRTI IE의 포맷의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5(a)는 RMI IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
RMI IE는 하나 이상의 레인징 관련 측정을 하나 이상의 디바이스에게 보내기 위해서 사용될 수 있다. RMI IE 컨텐트(content) 필드는 도 5(a)의 예시와 같은 포맷을 가질 수 있다
응답 시간 존재(reply time present) 필드의 값 1은 각각의 RMI 리스트 요소에 RX-to-TX(또는 TX-to-RX) 응답 시간 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다. RX-to-TX(또는 TX-to-RX) 응답 시간은 도 4를 참조하여 설명한 T_reply에 대응할 수 있다.
왕복 시간 존재(round-trip time present) 필드의 값 1은 각각의 RMI 리스트 요소에 TX-to-RX 왕복 시간 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다. TX-to-RX 왕복 시간은 도 4를 참조하여 설명한 T_round에 대응할 수 있다.
TOF 존재 필드의 값 1은 각각의 RMI 리스트 요소에 TOF 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
AOA 방위각 존재(azimuth present) 필드의 값 1은 각각의 RMI 리스트 요소에 AOA 방위각 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
AOA 고도각 존재(elevation present) 필드의 값 1은 각각의 RMI 리스트 요소에 AOA 고도각 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
AOA FOM(figure of merit) 존재 필드의 값 1은, AOA 방위각 필드가 존재하는 경우 각각의 RMI 리스트 요소에 AOA 방위각 FOM 필드가 존재하고, AOA 고도각 필드가 존재하는 경우 각각의 RMI 리스트 요소에 AOA 고도각 FOM 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 AOA 방위각 FOM 필드나 AOA 고도각 FOM 필드 중 어느 것도 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
어드레스 크기 특정자(address size specifier) 필드는, RMI 리스트 필드에서 사용되는 어드레스들의 크기(예를 들어, 2 또는 8)을 특정할 수 있다.
연기 모드(deferred mode) 필드의 값 0은 해당 RMI IE가 RFRAME 임베디드(embedded)된 것을 지시하고, 값 1은 해당 RMI IE가 다음의 측정 보고 페이즈(phase)에서 송신되는 연기된 메시지에 포함되는 것을 지시할 수 있다.
RMI 리스트 길이(list length) 필드는 RMI 리스트 필드의 요소의 개수를 특정할 수 있다. RMI 리스트 필드에 포함되는 필드들은 도 5(a)에 도시한 바와 같다.
도 5(b)는 RCPCS IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
RCPCS(ranging channel and preamble code selection) IE는 DPS(dynamic preamble code and channel selection)를 위한 채널 선택 및/또는 TX/RX 프리앰블 코드의 선택을 알리기 위해서 사용될 수 있다. DPS는 레인징을 가로채는 공격 디바이스로부터 보호하기 위해 긴 프리앰블을 변경하는 것을 포함할 수 있다. RCPCS IE 컨텐트 필드는 도 5(b)의 예시와 같은 포맷을 가질 수 있다.
CCIP(CCI present) 필드의 값 1은 CCI 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
DDP(DPS Duration Present) 필드의 값 1은 DPS 듀레이션 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
PSP(preamble sequence selection present) 필드의 값 1은 프리앰블 시퀀스 선택 필드, 즉, TX 프리앰블 코드 필드, RX 프리앰블 코드 필드, 및 PSR(preamble symbol repetitions) 필드가 존재하는 것을 지시하고, 값 0은 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
채널 번호(channel number) 필드는 다가올(forthcoming) 레인징 교환에 대한 UWB 채널 번호를 지시할 수 있다.
CCI(channel configuration interval) 필드는 채널 설정 인터벌을 특정할 수 있다. 채널 설정 인터벌은 해당 IE의 송신과 특정된 채널에 대한 재설정 사이의 RSTU(ranging scheduling time unit) 단위의 시간에 해당할 수 있다.
RSTU는 HRP UWB PHY에 대해서 416 칩(대략 833.33ns) (416 칩 = 416 / 499.2*106)에 해당한다. RSTU는 LRP UWB PHY에 대해서 1 마이크로초(us) (= 1MHz 기본 칩 레이트에서의 1 칩)에 해당한다.
DPS 듀레이션(duration) 필드는 DPS의 유효(effective) 시간 듀레이션을 특정할 수 있다. 해당 듀레이션은 ERDEV에 대해서는 RSTU 단위로, 비-ERDEV에 대해서는 심볼 단위로 특정될 수 있다.
TX 프리앰블 코드 필드는 해당 IE를 송신하는 측에서 다가올 레인징 교환 동안에 송신에 사용할 DPS 프리앰블 코드를 지시할 수 있다.
RX 프리앰블 코드 필드는 해당 IE를 송신하는 측에서 다가올 레인징 교환 동안에 수신에 사용할 DPS 프리앰블 코드를 지시할 수 있다.
PSR 필드는 다가올 레인징 교화의 각각의 RFRAME의 SYNC에 대해서 사용될 프리앰블 심볼 반복(preamble symbol repetition)의 횟수를 지시할 수 있다.
MLMR-DPS.request 및 MLME-DPS.confirm 프리머티브는 레인징의 선택적인 DPS 모드에 적용될 수 있다. MLME-DPS.request 프리머티브의 ConfigTime 파라미터를 사용하여 프리앰블 코드 및/또는 채널 번호를 적용할 미래 시점을 특정할 수 있다. DPS 변경을 적용할 시간은 RCPCS IE의 CCI 필드를 통해서 교환될 수 있다.
기본 레인징 교환
수신자(recipient)는 다음 상위 계층(next higher layer)으로부터의 MLME-RX-ENABLE.request 프리머티브에 기초하여, 수신자 측의 MAC에서 레인징이 온(on) 또는 인에이블될 수 있다.
수신자 측의 MAC에서 레인징이 온(즉, MLME-RX-ENABLE.request 프리머티브 수신)된 후, 수신된 모든 RFRAME은 TX/RX 레인징 카운터를 생성할 수 있다.
발신자(originator)는 MCPS-DATA.request 프리머티브에 기초하여, 수신자로의 데이터를 송신할 수 있다.
수신자는 모든 RFRAME들을 위한 레인징 보고(ranging report)를 생성하고, 발신자에게 ACK 프레임을 송신할 수 있다.
발신자가 수신자로부터의 ACK 프레임을 수신하여 Tx-to-Rx 턴어라운드를 활성화(즉, 데이터 송신 및 ACK 수신을 반복)할 수 있다. 이에 대해서 다음 상위 계층은 관여하지 않을 수 있다.
레인징 보고는 발신자 측에서의 MCPS-DATA.confirm 프리머티브(즉, MCPS-DATA.request 프리머티브 발동(invoke)의 결과 보고)의 이슈, 및 수신자 측에서의 MCPS-DATA.indication 프리머티브(즉, 발신자로부터의 데이터의 수신을 지시, 또는 발신자로부터의 패킷 수신에 따른 레인징 정보가 가용함을 지시)의 이슈를 포함할 수 있다.
레인징이 디스에이블되기 전까지, 수신자의 레인징 보고 생성 및 발신자로의 ACK 송신, 발신자의 ACK 프레임 수신에 기초한 Tx-to-Rx 턴어라운드 활성화, 및 레인징 보고가 반복될 수 있다.
레인징 절차
먼저 레인징의 제어 및 결과의 전송(transfer)에 대해서 설명한다.
ToF 계산을 완료하기 위해 RDEV들 사이에 측정값이 교환될 수 있다. 이를 위해서, 정보 요소(information element)들을 통하여 TWR이 제어되고, RDEV들 사이에 레인징 데이터가 교환될 수 있다.
구체적으로, 정보 요소들은 레인징 교환에 참여하는 RDEV들 사이의 레인징 데이터의 전송 및 TWR의 제어를 위해서 사용될 수 있다. 다양한 레인징 방법에 대해서, 필요한 유스케이스에 따라서, 레인징 교환에 참여하는 RDEV들 사이의 TOF 계산을 완료하기 위해 양 디바이스에 의한 측정 결과가 조합될 수 있다. 즉, 하나의 디바이스는 자신의 레인징 측정 결과를 다른 디바이스로 전송할 수 있다. 정보 요소들은 TWR을 제어하기 위한 메커니즘을 제공하고 레인징 교환에 참여하는 디바이스들 간의 레인징 정보의 전송을 지원하기 위해서 특정될 수 있다. 해당 정보 전송의 무결성을 확실하게 하기 위해서, 보안 개인 데이터 통신 캐퍼빌리티(secure private data communication capability)가 사용될 수 있다.
이하에서는, 연기된(deferred) 응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대한 레인징 절차에 대해서 설명한다.
도 6은 본 개시가 적용될 수 있는 연기된(deferred) 응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
레인징 교환에 대한 메시지 시퀀스 차트에서, RRMC IE(0)는 값이 0인 레인징 제어 정보 필드(즉, SS-TWR에 대한 레인징 개시 메시지)를 포함하는 RRMC IE를 나타낼 수 있다. MAC 헤더의 AR(Acknowledgment Request) 필드는 ACK가 요청되는지 여부를 나타낼 수 있다.
개시자의 다음 상위 계층은 RMI IE(예를 들어, 도 5(a))를 수신하는 시점에 전술한 수식을 이용하여 디바이스들 간의 TOF를 계산하기 위한 충분한 정보를 가질 수 있다.
개시자(initiator)의 레인징 교환 개시는, MCPS-DATA.request 프리머티브를 발동하여, 레인징 응답 시간 정보를 요청하고 레인징 제어 정보 필드를 포함하는 RRMC(Ranging Request Measurement and Control) 정보 요소를 포함하는 레인징 프레임을 송신할 수 있다.
도 5(c)는 RRMC IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
RRMC IE는 레인징 요청을 송신하고, 레인징 절차를 제어하는 정보를 포함할 수 있다.
RRMC IE 포맷의 응답 시간 요청, 왕복 시간 요청, TOF 요청, AOA 방위각 요청, AOA 고도각 요청 필드들은, 그 값이 1이면 해당 정보가 요청됨을 지시하고, 그 값이 0이면 해당 정보가 요청되지 않음을 지시할 수 있다.
레인징 제어 정보(ranging control information) 필드는, 그 값이 0이면 해당 프레임이 SS-TWR에 대한 레인징 개시 메시지임을 지시하고, 그 값이 1이면 해당 프레임이 SS-TWR에 대한 레인징 개시 메시지에 대한 응답임을 지시하고, 그 값이 2이면 해당 프레임이 DS-TWR에 대한 레인징 개시 메시지임을 지시하고, 그 값이 3이면 해당 프레임이 이어지는(continuing) DS-TWR이며 두 번째 왕복 시간 측정을 개시함을 지시할 수 있다.
어드레스 크기(address size) 필드는 RRMC 어드레스 리스트 필드에 사용되는 어드레스들의 크기를 특정할 수 있다. 어드레스 크기 필드의 값이 0이면 RRMC 어드레스 리스트 요소의 모든 어드레스들이 짧은(short) 어드레스에 해당할 수 있다. 어드레스 크기 필드의 값이 1이면 RRMC 어드레스 리스트 요소의 모든 어드레스들이 확장된(extended) 어드레스에 해당할 수 있다.
RRMC 어드레스 리스트 길이 필드는 RRMC 어드레스 리스 필드의 어드레스들의 개수를 지시할 수 있다. 어드레스가 제공되지 않는 경우(예를 들어, MHR(MAC header)에서 목적지 어드레스에 의해서 타겟 디바이스가 식별될 수 있는 유니캐스트 레인징의 경우) RRMC 어드레스 리스트 길이 필드는 생략될 수 있다.
RRMC IE가 브로드캐스트 메시지인 경우, 송신자가 모든 디바이스들로부터 레인징 요청에 대한 응답을 받고자 하는 경우, RRMC 어드레스 리스트 길이 및 RRMC 어드레스 리스트 필드는 생략될 수 있다. 또는, 송신자가 특정 디바이스들(또는 디바이스 세트)로부터 레인징 요청에 대한 응답을 받고자 하는 경우, RRMC 어드레스 리스트 길이 및 RRMC 어드레스 리스트 필드는 응답을 위한 디바이스 세트의 선택에 사용될 수 있다.
SS-TWR의 경우에는 일반적으로 개시자가 TOF를 계산하므로, 응답자는 응답 메시지에 포함되는 RRMC IE의 TOF 요청 필드를 세팅하여 TOF 결과를 요청할 수 있다.
DS-TWR의 경우에는 일반적으로 응답자가 TOF를 계산하므로, 개시자는 DS-TWR 교환을 수행을 위해서 송신하는 두 개의 메시지에 RRMC IE를 포함하여 TOF 결과를 요청할 수 있다.
개시자가 다수의 응답자에게 다른 정보를 요청하는 경우, 다수의 RRMC IE가 하나의 브로드캐스트 메시지에 포함될 수 있다.
RRMC 어드레스 리스트 필드는 RRMC IE가 향하는 어드레스들의 리스트를 포함할 수 있다.
레인징 보고(또는 응답 레인징 프레임)와 관련하여, 개시자 측에서는 왕복 시간 측정을 완료하고, MCPS-DATA.confirm 프리머티브는 개시자 측에게 왕복 시간을 정의하는 레인징 보고를 제공할 수 있다. 수신자 측에서는 MCPS-DATA.indication 프리머티브가 왕복 시간 측정에 대한 응답 시간을 정의하는 응답 측 레인징 보고를 제공할 수 있다.
도 5(d)는 RRTI(Ranging Reply Time Instantaneous) IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
응답 시간 요청 필드가 1로 세팅된 RRMC IE가 포함된 하나 이상의 프레임과 연관되어, 응답 프레임의 응답 시간을 송신하기 위해서 RRTI IE가 해당 응답 프레임에 포함될 수 있다.
어드레스 크기 특정자 필드는 아래의 표와 같이 정의될 수 있다.
어드레스 크기 특정자(address size specifier) 필드의 값 어드레스 크기
00 0 옥텟, 어드레스 존재하지 않음
01 유보됨(reserved)
10 2 옥텟, 짧은(short) 어드레스 (16 비트)
11 8 옥텟, 확장된(extended) 어드레스 (64 비트)
RRTI 리스트 길이(list length) 필드는 RRTI 리스트 필드 내의 요소의 개수를 지시할 수 있다. RRTI 리스트 필드는 RRTI 리스트 요소들을 포함할 수 있다.
RRTI 리스트 필드의 RX-to-TX 응답 시간 필드(reply time) 필드는 RRTI IE가 포함되는 응답 RFRAME의 송신 시간과 상위 계층에 의해 지정되는 레퍼런스 시간의 차이(즉, 도 4(a)의 예시에서 T_reply)를 지시하는 값으로 세팅될 수 있다. 레퍼런스 시간은 응답 시간 요청 필드가 1로 세팅된 RRMC IE가 포함되는 RFRAME의 수신 시간(RMARKER 기준)에 해당할 수 있다.
RRTI 리스트 필드의 어드레스 필드는 응답 시간을 요청하는 RRMC IE를 송신하는 디바이스의 어드레스로 세팅될 수 있다. 유니캐스트 레인징에서 어드레스 필드는 생략될 수 있다. 스케줄링된 다중-노드 레인징에서 다른 RDEV들의 응답 시간이 미리 협의(negotiation)되어 순서가 정해져 있는 경우에 어드레스 필드는 생략될 수 있다.
이하에서는, 임베디드 응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대한 레인징 절차에 대해서 설명한다.
도 7은 본 개시가 적용될 수 있는 임베디드 응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
응답 시간 결과를 적용하는 SS-TWR에 대해서, 레인징 교환은 레인징 응답 시간 정보를 요청하고 레인징 제어 정보 필드가 0으로 세팅된 RRMC IE를 포함하는 레인징 프레임에 의해서 개시될 수 있다. 응답 디바이스는 임베디드 RRTI(ranging reply time instantaneous) IE를 포함하는 응답 프레임을 송신함으로써 왕복 측정을 완료할 수 있다. 디바이스가 RRTI IE를 생성하는 캐퍼빌리티를 가지는 경우, 레인징 측정에 필요한 메시지의 개수를 최소화할 수 있으므로 전력을 절약(save)할 수 있다. 다만, 수신된 레인징 메시지의 도착 시간을 계산하고 RRTI IE 값을 준비하기 위한 시간이 소요될 수 있다. 일부 경우에서 이러한 시간은 OOB 방식으로 미리(a priori) 알려질 수 있으며, RRTN(ranging reply time negotiation) IE는 디바이스에 대해서 선호되는(preferred) 응답 시간, 즉, RRTI IE를 포함하는 프레임을 준비하기 위해서 필요한 시간을 지시하는 메커니즘을 제공할 수 있다. 이러한 시간이 알려진 경우, 레인징 개시 디바이스는 특정 시간 후에 응답 메시지를 기대할 수 있고, 그때까지 수신기를 턴-온하는 것을 연기함으로써 에너지를 절약할 수 있다. 이는 SS-TWR 및 DS-TWR 레인징 교환 모두에 대해서 적용될 수 있다.
도 7에서 RRMC IE(0)는 0 값의 레인징 제어 정보 필드를 포함하는 RRMC IE를 나타낸다. 점선으로 표시된 박스에서의 RRTN IE의 통신은, 레인징 교환이 개시되기 전이 임의의 편리한 시간에 수행될 수도 있고, 또는 선호되는 응답 시간 정보가 미리 알려지거나 OOB를 통해서 교환될 수 있다. 응답자의 RRTI IE를 포함하는 MCPS-DATA.indication 프리머티브를 수신하면, 개시자의 다음 상위 계층은 전술한 수식에 따른 두 디바이스 간의 TOF를 계산하기에 충분한 정보를 가질 수 있다.
이하에서는, 고정된 응답 시간이 적용되는 SS-TWR에 대한 레인징 절차에 대해서 설명한다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 SP3(scrambled timestamp sequence packet configuration option three) 패킷을 이용한 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
응답 디바이스가 레인징 개시 메시지의 도착 시간에 대한 자신의 응답 메시지의 송신 시간에 대한 정밀한 제어가 가능한 경우, 응답 시간(즉, Treply)은 레인징 교환에 참여하는 디바이스들 간에 합의된(agreed) 고정된 알려진 값을 가질 수 있다. 이 경우, Treply를 응답 메시지에 임베드하거나 추가적인 메시지에서 별도로 송신하는 것이 요구되지 않을 수 있다. 결과적인 레인징의 정확도는, 응답 디바이스가 자신의 응답 메시지의 송신 시간에 대해서 얼마나 정밀한 제어를 가지는지에 의존할 수 있다. 예를 들어, TOF에서 1ns 에러마다 대략 30cm의 레인징 에러에 해당할 수 있다.
HRP-ERDEV PPDU 포맷 SP3는 고정된 응답 시간의 경우에 대해서 사용될 수 있다.
도 8의 예시에서 점선으로 표시된 박스에서의 개시 메시지는, 디바이스들 사이의 SP3 패킷의 사용 및 진행될 통신을 허용하기 위해 필요한 다른 모든 파라미터들에 대한 합의 및 조정(coordination)을 위한 통신을 나타낼 수 있다. 도 8의 예시에서 단일 메시지만이 표시되지만, 모든 파라미터들에 대한 합의를 위한 각각의 방향으로의 메시지들의 시리즈가 존재할 수 있다. 예를 들어, RRNT IE가 고정된 응답 시간에 대한 합의를 위해서 사용될 수 있다.
각각의 디바이스에서 다음 상위 계층은, 디바이스들 모두에서 SP3 패킷 포맷을 설정하고, PIB(personal area network information base) 속성(attribute)(예를 들어, phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVCounter, phyHrpUwbStsVUpper96 등)을 세팅하기 위해서, MLME-STS.request 프리머티브를 이용하여 동작을 적절하게 설정할 수 있다. 상위 계층이 SP3 패킷 설정을 선택하면, 상위 계층이 MLME-STS.request 프리머티브를 사용하여 패킷 설정을 변경하기 전까지, 후속하는 MCPS-DATA 프리머티브들은 SP3 패킷에 관련된다.
MCPS-DATA.request 프리머티브는 레인징 교환을 개시하기 위해서 사용될 수 있으며, 해당 모드에서 PPDU는 MAC 데이터를 나르지(convey) 않을 수도 있다. 도시하지는 않지만, MLME-RXENABLE.request 프리머티브의 발동은 PPDU를 수신하는 적절한 시간에 수신기를 턴-온하는 것을 가정할 수 있다. PHY가 SP3 패킷에 대해서 설정되므로, PHY는 STS(scrambled timestamp sequence)의 종료에서 PPDU의 수신을 MAC 계층에게 알리고, SP3 설정을 유사하게 알고 있는 MAC은 MCPS-DATA.indication 프리머티브의 RangingReportDescriptor 파라미터의 RxRangingCounter 값을 전달(deliver)할 수 있다. 또한, RangingReportDescriptor의 RangingStsFom이 수용가능한 것으로 가정하면, 상위 계층은 합의된 고정된 응답 시간에 따른 RangingTxTime를 특정하는 MCPS-DATA.request 프리머티브를 발동함으로써 응답을 개시할 수 있다.
SP3 패킷 응답이 개시 디바이스에서 수신되고, MCPS-DATA.indication 프리머티브의 RangingReportDescriptor 파라미터의 RangingStsFom가 수용가능한 것으로 다시 가정하면, 개시자 측에서는 알려진 고정된 응답 시간에 기반하여 전술한 수식에 따른 디바이스 간의 TOF를 계산하기에 충분한 정보를 가질 수 있다.
레인징 교환은 상위 계층들이 상호 합의될 때까지 여러 번 반복 될 수 있다. PHY 및 MAC 데이터 상호동작을 재개하기 위해, 다음 상위 계층은 MLME-STS.request 프리머티브를 사용하여 STS 패킷 설정을 그러한 데이터 상호동작을 허용하는 값으로 복구(restore)할 수 있다. 이는 도 8의 마지막 점선으로 표시된 박스에서 나타낸다.
LRP-REDEV는 응답 시간을 나르는 데이터 메시지의 필요를 제거하기 위해서, 고정된 응답 시간을 적용하는 챌린지-응답 레인징을 또한 지원할 수도 있다.
이하에서는, 연기된 응답 시간 정보가 적용되는 DS-TWR 레인징 절차에 대해서 설명한다.
도 9는 본 개시가 적용될 수 있는 연기된 응답 시간 정보가 적용되는 DS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
DS-TWR는 각각의 디바이스에서 개시되는 SS-TWR 교환의 완료, 및 그 결과들의 조합을 필수적으로 포함할 수 있다. DS-TWR은 레인징 제어 정보 필드의 값이 2로 세팅되는 RRMC IE(즉, RRMC IE(2))를 나르는 레인징 데이터 프레임을 다음 상위 계층이 송신함으로써 개시될 수 있다. 이러한 프레임 및 그 ACK는 첫 번째 왕복 시간 측정을 정의할 수 있다. MCPS-DATA.indication 프리머티브에서의 RRMC IE 전달은, 다른 방향으로의 데이터 프레임의 송신에 의한 두 번째 왕복 시간 측정을 개시하도록 다음 상위 계층에게 알릴 수 있다. 이러한 데이터 프레임은 교환의 이어짐(continuation)을 지시하도록 레인징 제어 정보 필드의 값이 3으로 세팅된 RRMC IE(즉, RRMC IE(3))를 포함할 수 있고, 응답 시간 요청 및 왕복 시간 요청 필드 모두가 1로 세팅되어 응답 시간 및 첫 번째 왕복 시간 측정의 결과를 요청할 수 있다. 이 메시지에 대한 ACK는 두 번째 왕복 시간 측정을 완료할 수 있다. 개시자로부터의 후속 메시지는, 첫 번째 왕복 시간 측정 결과 및 두 번째 왕복 시간 측정의 응답 시간을 RMI IE를 통해서 나를 수 있다. 응답자가 (RMI IE를 포함하는) 두 번째 MCPS-DATA.indication 프리머티브를 수신하는 경우, 전술한 수식에 따른 디바이스들 간의 TOF를 계산하기에 충분한 정보를 가질 수 있다. RMI IE를 이용하여 레인징 결과를 개시자 측으로 후속하여 보고하는 것은, 개시하는 RRMC IE의 TOF 요청 필드의 값에 따라서 수행될 수 있다.
이하에서는 임베디드 레인징 시간 정보를 적용하는 DS-TWR 레인징 절차에 대해서 설명한다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 임베디드 레인징 시간 정보가 적용되는 DS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트의 예시를 나타낸다.
전술한 도 4(c)의 3-메시지 DS-TWR 교환에 대해서, 개시자 측이 응답 시간을 두 번째 왕복 시간 측정의 완료의 일부분으로 임베드할 수 있을 것이 요구된다. 도 10의 예시에서 DS-TWR은, TOF 요청 필드가 0으로 세팅되고(즉, 개시자 측에서 레인징의 보고를 요구하지 않음), 레인징 제어 정보 필드가 2로 세팅된 RRMC IE(즉, RRMC IE(2))를 나르는 RFRAME에 의해서 개시될 수 있다.
응답자 측에서는 첫 번째 왕복 시간 측정을 완료하고, 교환의 이어짐(continuation)을 지시하도록 레인징 제어 정보 필드가 3으로 세팅된 RRMC IE(즉, RRMC IE(3))를 나르는 RFRAME을 이용하여 두 번째 측정을 개시할 수 있다. 이러한 RRMC IE에서 응답 시간 요청 및 왕복 시간 요청 필드 모두가 1로 세팅되어, 첫 번째 왕복 시간 측정의 결과 및 두 번째 왕복 시간 측정에 대한 응답 시간을 요청할 수 있다. 개시자는 RMI IE에 첫 번째 왕복 시간 결과를 포함하고 RRTI IE에 두 번째 왕복 시간 측정의 응답 시간을 포함하는 파이널(final) RFRAME을 송신함으로써 교환을 완료할 수 있다.
응답자 상위 계층인 두 번째 MCPS-DATA.indication 프리머티브를 수신하는 경우, 전술한 수식에 따른 디바이스 간의 TOF를 계산하기에 충분한 정보를 가질 수 있다. 레인징 교환의 개시자가 해당 결과를 웒나는 경우, 개시자는 개시하는 RRMC IE의 TOF 요청 필드를, 교환의 마지막에 후속 메시지의 RMI IE에서 응답자 측에서 결과를 보내도록 요청하는 값으로 세팅할 수 있다.
이하에서는 RDEV 및 ERDEV의 조정에 대한 다른 절차에 대해서 설명한다.
STS가 사용되는 경우 HRP-ERDEV의 성공적인 상호작동에 대해서, 송신기에서 STS의 생성에 사용되고 수신기에서 수신된 STS와의 상관(correlate)을 위한 시퀀스의 생성에 사용되는 시드(즉, STS 키 및 데이터 값 V)에 대해서, 송신기 및 수신기가 정렬될 필요가 있다. 이러한 값들의 조정에 대해서, 보안 개인 데이터 통신 캐퍼빌리티가 사용될 수 있고, RKSD(Ranging STS Key and Data) IE를 이용하여 디바이스들 간에 시드가 전송될 수 있다. RSKD IE 내의 카운터 값은, 해당 IE의 CP(current packet) 필드에 의해서 지시되는 바에 따라, 현재(current) 패킷 또는 미래(future) 패킷에 관련될 수 있다. 상위 계층은, (예를 들어, phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVUpper96, phyHrpUwbStsVCounter 등의 PIB 속성을 통해서), 수신된 RSKD IE 정보를 사용하고 미래 패킷 송신 및 수신에 적절하게 STS 시드를 설정할 수 있다. RSKD IE의 헤더 IE 버전은, 보안적용된 페이로드 IE 및 데이터와 함께 송신되는 정보를 사용하여 STS 생성기를 동기화하는 데 이용될 수 있다.
RSKD IE 헤더 IE를 포함하는 프레임을 수신하는 경우, 해당 IE가 다음 상위 계층으로 전달되어 phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVUpper96, phyHrpUwbStsVCounter 등의 속성을 STS 생성에 적절하게 세팅하도록 할 수 있다. RSKD IE 헤더 IE를 포함하는 프레임이 인커딩 보안 프로세싱을 통과하지 못하는 경우, 예를 들어 수신기가 MIC(message integrity code)를 유효화하는 키를 가지지 못하느느 경우, RSKD IE는 MLME-COMM-STATUS.indication 프리머티브의 HeaderIeList 파라미터를 통해서 다음 상위 계층에 전달될 수 있다.
다중-노드 레인징
다중-노드 레인징은 둘 이상의 디바이스 간의 레인징을 포함할 수 있다. 각각의 디바이스는 다중-노드 레인징에서의 역할(role)을 수행할 수 있다.
도 11은 본 개시가 적용될 수 있는 레인징 절차에서의 디바이스의 역할을 설명하기 위한 도면이다.
제어자(controller)는 RCM(ranging control message)를 송신하고, 레인징 파라미터를 정의하는 ERDEV에 해당할 수 있다. RCM은 ARC(advanced control) IE를 포함하는 데이터 프레임에 해당할 수 있다. 피제어자(controlee)는 제어자로부터 RCM을 통해서 제공되는 레인징 파라미터를 사용하는 ERDEV에 해당할 수 있다. 개시자(initiator)는, RCM 후에, 레인징의 첫 번째 메시지를 보내고 레인징 교환을 개시하는 ERDEV에 해당하며, 제어자 또는 피제어자가 개시자가 될 수 있다. 응답자(responder)는 개시자로부터 수신되는 레인징 개시 메시지에 대해서 응답하는 ERDEV에 해당하며, 제어자 또는 피제어자가 응답자가 될 수 있다.
제어자의 다음 상위 계층은 레인징 파라미터 및 레인징 교환에 참여하는 ERDEV의 역할(즉, 개시자 또는 응답자)를 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 11(a)에서 레인징 제어 메시지(RCM)을 송신하는 제어자가 레인징 교환에서 레인징 개시 메시지를 송신하는 개시자이고, RCM을 수신하는 피제어자가 레인징 교환에서 레인징 개시 메시지를 수신하고 레인징 응답 메시지를 송신하는 응답자인 예시를 나타낸다. 도 11(b)에서 RCM을 송신하는 제어자가 레인징 교환에서 레인징 개시 메시지를 수신하고 레인징 응답 메시지를 송신하는 응답자이고, RCM을 수신하는 피제어자가 레인징 교환에서 레인징 개시 메시지를 송신하는 개시자인 예시를 나타낸다.
레인징 세션은, 레인징 파라미터의 초기 세트(initial set)에 의해서 설정되는 연속적인 레인징 절차에 관여하는 ERDEV들의 그룹으로 정의될 수 있다. 레인징 세션은 오직 하나의 제어자와 하나 이상의 개시자를 포함할 수 있다. 제어자가 초기 레인징 파라미터를 설정할 수 있고, 레인징 세션 도중에 파라미터를 업데이트할 수 있다.
도 12는 본 개시가 적용될 수 있는 ARC IE, RDM IE, RBU IE, RR IE, SRRE IE 포맷의 예시들을 나타낸다.
도 12(a)는 ARC IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
제어자는 레인징 설정 정보를 피제어자에게 송신하기 위해서 ARC IE를 사용할 수 있다. 하나의 제어자에게는 유니캐스트 프레임을 통하여, 복수의 제어자에게는 브로드캐스트 프레임을 통하여 ARC IE가 송신될 수 있다.
피제어자는 RCR(Ranging Change Request) IE와 함께 자신이 선호하는 레인징 파라미터를 제어자에게 송신하기 위해서 ARC IE를 사용할 수 있다.
ARC IE의 각각의 필드는 다음과 같이 정의될 수 있다.
다중-노드 모드(multi-node mode) 필드의 값 의미
0 단일 디바이스 대 단일 디바이스 (유니캐스트)
1 다중-노드 일-대-다(one-to-many)
2 다중-노드 다-대-다(many-to-many)
3 유보된(reserved)
레인징 라운드 사용(ranging round usage) 필드의 값 의미
0 OWR(one-way ranging)
1 SS-TWR(single-sided two-way ranging)
2 DS-TWR(double-sided two-way ranging)
3 레인징 보조(ancillary) 정보 교환
STS 패킷 설정(STS packet config) 필드의 값 결과적인 STS 패킷 설정
0 PPDU에 STS 필드가 포함되지 않음 (도 3(a))
1 STS 패킷 구조 #1 (도 3(b))
2 STS 패킷 구조 #2 (도 3(c))
3 STS 패킷 구조 #3 (도 3(d))
스케줄 모드(schedule mode) 필드의 값 선택되는 레인징 스케줄 모드 및 동작
0 뒤따르는 레인징 라운드들에 대해서 경쟁-기반(contention-based) 레인징이 사용되고, RDM IE 및 RCPS IE가 제어 참여를 위해서 사용됨
1 뒤따르는 레인징 라운드들에 대해서 스케줄-기반(scheduled-based) 레인징이 사용되고, 레인징에 대한 참여 및 시간 슬롯 할당은 고정되거나 또는 RDM IE의 사용을 통해서 제어됨
경쟁-기반 레인징 타입은, 제어자가 피제어자의 존재 또는 개수를 모르고, 이로 인해 ERDEV들이 경쟁-기반으로 레인징을 수행하는 방식에 해당한다. 충돌이 발생할 수 있으므로, 상위 계층에서 부정확하거나 잘못된 레인징 결과를 필터링하는 것이 요구될 수 있다. 개시자 또는 응답자는 적절한 시간 슬롯 내에서 송신을 수행하기 위해서 경쟁할 수 있다. 개시자와 응답자가 경쟁하는 경우 ARC IE에 RCPS(ranging contention phase structure) IE가 추가되어 RCM에서 서로 다른 페이즈(예를 들어, 슬롯 인덱스를 통해 구별됨)가 지정될 수 있다. RCM을 수신하면 피제어자는 레인징 라운드에 참여하기 위해서 선택되었음을 알 수 있다.시간-스케줄된(time-scheduled) 레인징 타입은, 제어자가 모든 피제어자들을 알고, 레인징 송신의 정확한 스케줄을 지정하는 방식에 해당한다. 제어자는 RDM(ranging device management) IE를 통해서, 레인징에 참여하는 디바이스들을 선택하고, 레인징 역할(즉, 개시자 또는 응답자)을 부여하고, 시간 슬롯을 할당할 수 있다. 만약 OOB 시그널링 방식 등에 의해서 디바이스의 역할 및 송신 스케줄이 미리 지정되면 RDM IE는 생략될 수 있다.
연기 모드(deferred mode) 필드의 값 측정 보고에서 연기 모드를 허용하는지 여부
0 RRTI IE를 응답 프레임에 임베드하여 왕복 측정이 즉시 완료됨
1 측정 보고 페이즈에서 왕복 시간 또는 응답 시간이 보고됨
시간 구조 지시자(time structure indicator) 필드의 값 선택되는 레인징 시간 구조 동작
0 시간 구조가 인터벌-기반(interval-based)이고, 레인징 인터벌 업데이트를 제어하기 위해서 RIU IE가 사용됨
1 시간 구조가 블록-기반(block-based)이고, 레인징 인터벌 업데이트를 제어하기 위해서 RR IE가 사용됨
RCM 유효성 라운드(validity rounds) 필드는, RCM에 의해 제어되는 연속하는 레인징 라운드의 개수를 지시하며, 이는 레인징 라운드 세트의 정의에 사용될 수 있다.MMRCR(multiple message receipt confirmation request) 필드는 다중 메시지 수신 확인(multiple message receipt confirmation)이 요청되는지 여부를 지시할 수 있다.
컨텐트 제어(content control) 필드는 ARC IE에 다른 필드들이 존재하는지 여부를 나타낼 수 있다. 컨텐트 제어 필드의 비트 0, 1, 2, 및 3은 각각 RBD(ranging block duration) 필드의 존재 여부를 지시하는 필드(즉, RBDP), RRD(ranging round duration) 필드의 존재 여부를 지시하는 필드(즉, RRDP), RSD(ranging slot duration) 필드의 존재 여부를 지시하는 필드(즉, RSDP), 세션 ID(session ID) 필드의 존재 여부를 지시하는 필드(즉, SIP)에 해당한다. 컨텐트 제어 필드의 비트 4-7은 유보될 수 있다.
RBD 필드는 레인징 블록의 듀레이션(RSTU 단위)을 지시할 수 있다.
RRD 필드는 레인징 라운드의 듀레이션(레인징 슬롯 단위, 즉, 레인징 라운드 내 레인징 슬롯의 개수)을 지시할 수 있다.
RSD 필드는 레인징 슬롯의 듀레이션(RSTU 단위)을 지시할 수 있다.
SID 필드는 제어자마다 고유한(unique) 식별자를 지시할 수 있다.
레인징 블록 구조가 이전에 특정된 듀레이션과 동일한 경우, 현재 RCM의 ACI IE에는 듀레이션 필드들(예를 들어, RBD 필드, RRD 필드, RSD 필드)의 하나 이상이 존재하지 않을 수도 있다. 이 경우에도 다른 필드들(예를 들어, 스케줄 모드 필드, STS 패킷 설정 필드 등)은 해당하는 레인징 파라미터를 업데이트하기 위해서 사용될 수 있다.
도 12(b)는 RDM(ranging device management) IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
RDM IE는 제어자가 동일한 RCM에서 지정된 레인징 라운드들의 세트에 대해서, ERDEV들 간의 스케줄링 정보를 교환하기 위해 사용될 수 있다.
SIU(slot index usage) 필드는 RDM 리스트 요소의 슬롯 인덱스 사용 여부를 지시할 수 있다. 그 값이 0이면 경쟁-기반 레인징을 위한 피제어자(들)에게 레인징 역할(즉, 개시자 또는 응답자)을 할당하기 위해 RDM IE가 사용될 수 있다. 그 값이 1이면 시간 슬롯을 할당하고 스케줄링-기반 레인징을 위한 피제어자(들)에게 레인징 역할을 할당하기 위해 RDM IE가 사용될 수 있다.
어드레스 크기 필드는 RDM 리스트 필드에 사용되는 어드레스의 크기를 나타내며, 0은 짧은 어드레스(16 비트)가 사용됨을, 1은 확장된 어드레스(64 비트)가 사용됨을 지시할 수 있다.
RDM 리스트 길이 필드는 RDM 리스트 요소의 개수를 지시할 수 있다.
RDM 리스트의 레인징 역할(ranging role) 필드는 개시자 또는 응답자를 지시할 수 있다. RDM 리스트의 레인징 슬롯 인덱스 필드는 해당 어드레스의 디바이스에 대해서 할당되는 슬롯 인덱스를 지시할 수 있다. RDM 리스트의 어드레스 필드는 레인징에 참여하는 각 디바이스의 어드레스를 지시할 수 있다.
도 12(c)는 RBU(ranging block update) IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
RBU IE는 제어자가 피제어자(들)에게 업데이트된 레인징 블록 구조를 알려주기 위해서 사용될 수 있다.
상대적 레인징 블록 인덱스(relative ranging block index) 필드는 새로운 설정으로 스위칭하기 전에 현재 설정에 따른 잔여 레인징 블록의 개수를 지시할 수 있다.
업데이트된 블록 듀레이션(updated block duration) 필드는 새로운 레인징 블록의 듀레이션(RSTU 단위)을 지시할 수 있다.
업데이트된 레인징 라운드 듀레이션(updated ranging round duration) 필드는 새로운 레인징 블록 구조 내에서 레인징 슬롯 듀레이션의 정수배인 레인징 라운드 듀레이션 값을 지시할 수 있다.
업데이트된 레인징 슬롯 듀레이션은 새로운 레인징 블록 구조 내에서 레인징 슬롯의 듀레이션(RSTU 단위)을 지시할 수 있다.
도 12(d)는 RR(Ranging Round) IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
레인징 블록 인덱스 필드는 레인징 블록의 인덱스를 지시할 수 있다.
호핑 모드(hopping mode) 필드는 레인징 블록에 대한 호핑 모드의 지원 여부를 지시할 수 있다.
라운드 인덱스 필드는 레인징 블록 내의 레인징 라운드 인덱스를 지시할 수 있다.
송신 오프셋(transmission offset) 필드는 블록 내의 레인징 라운드의 송신 오프셋의 값(RSTU 단위)을 지시할 수 있다. 송신 오프셋은 슬롯 듀레이션의 최대값에서 패킷 듀레이션을 뺀 값을 최대 값으로 가질 수 있다.
현재 레인징 라운드(즉, 블록 인덱스 i인 레인징 블록에서의 레인징 라운드)에 대해서, RR IE는 블록 인덱스 i인 레인징 블록의 RCM에 포함될 수 있다. 이 경우 RR IE는 ERDEV가 블록 구조에 대한 동기화를 지원하는 정보에 해당할 수 있다.
다음 레인징 라운드(즉, 블록 인덱스 i+1인 다음 레인징 블록에서의 레인징 라운드)에 대해서, 현재 레인징 라운드(즉, 블록 인덱스 i인 레인징 블록)의 마지막 메시지가 제어자에서 피제어자(들)로 송신되는 경우, 블록 인덱스 i+1인 레인징 블록에 대한 레인징 라운드 정보를 알리기 위해서 RR IE가 파이널(final) 메시지 내에서 송신될 수 있다.
현재 레인징 라운드(즉, 블록 인덱스 i인 레인징 블록) 내의 마지막 메시지가 피제어자로부터 송신되는 경우, 제어자가 블록 인덱스 i+2인 레인징 블록에 대한 레인징 라운드 정보를 알리기 위해서, 블록 인덱스 i+1인 다음 레인징 블록의 RCM에서 RR IE를 송신할 수 있다.
이 경우, 블록 인덱스 i+1인 레인징 블록에서의 RCM은 2 개의 RR IE를 포함할 수 있다. 하나의 RR IE는 블록 인덱스 i+1인 레인징 블록의 레인징 라운드에 대해서 적용되고, 다른 하나의 RR IE는 블록 인덱스 i+2인 레인징 블록의 레인징 라운드에 대해서 적용될 수 있다.
도 12(e)는 SRRR(SP3 ranging request reports) IE 포맷의 일 예시를 나타낸다.
SRRR IE는 요청자(requestor)로부터 제공자(provider)로의 AOA 및/또는 응답 시간 및/또는 왕복 시간 측정의 보고를 요청하기 위해 사용될 수 있다.
요청자 어드레스 크기 특정자 필드, 및 제공자 어드레스 크기 특정자 필드의 각각은, 전술한 표 1과 같이 00, 01, 10, 11의 값을 가질 수 있고, 어드레스가 존재하지 않거나, 짧은 어드레스(16 비트) 또는 확장된 어드레스(64 비트)가 사용됨을 지시할 수 있다.
RAOA(report of AOA) 필드는 AOA에 대한 보고의 요청 여부를 지시할 수 있다.
RRT(report of reply time) 필드는 응답 시간에 대한 보고의 요청 여부를 지시할 수 있다.
RRTT(report of round-trip time) 필드는 왕복 시간에 대한 보고의 요청 여부를 지시할 수 있다.
RTOF(report of TOF) 필드는 TOF에 대한 보고의 요청 여부를 지시할 수 있다.
요청자 어드레스 필드는 AOA가 측정되는 신호를 송신하는 또는 레인징을 개시하는 디바이스의 어드레스로 세팅될 수 있다.
제공자 어드레스 필드는 AOA를 측정하는 디바이스의 어드레스로 세팅될 수 있다.
레인징 블록 및 라운드 구조
도 13은 본 개시가 적용될 수 있는 레인징 블록 구조 및 레인징 페이즈에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 13(a)에서 레인징 블록은 레인징을 수행하는 시간 구간이며, 하나의 레인징 블록은 N 개의 레인징 라운드를 포함할 수 있다.
레인징 라운드는 레인징 교환에 참여하는 ERDEV들이 레인징 측정 사이클을 완료하기에 충분한 시간에 해당하며, 하나의 레인징 라운드는 M 개의 레인징 슬롯을 포함할 수 있다.
레인징 슬롯은 하나 이상의 RFRAME의 송신을 위해 충분한 시간에 해당할 수 있다.
슬롯 듀레이션, 레인징 라운드에 포함되는 슬롯의 개수는 레인징 라운드 간에 상이할 수도 있다. 이를 위해서 제어자는 레인징 라운드 설정을 변경하는 RCM을 피제어자(들)에게 송신할 수 있다.
RCM(ranging control message)은 제어자에 의해서 송신되는 첫 번째 메시지이며, 레인징 라운드의 첫 번째 슬롯에서 송신될 수 있다. RCM은 레인징 파라미터에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다.
RCUM(ranging control update message)은 다음 레인징 라운드(들)에 대해 레인징 파라미터를 업데이트하기 위해서, RCM에 의해서 지정되는 레인징 라운드(들)의 마지막 슬롯에서 제어자가 송신하는 메시지에 해당한다. 레인징 파라미터 업데이트를 위해서 RCM에 포함되는 IE(들)이 RCUM에 포함될 수 있다.
RIUM(ranging interval update message)은 레인징 블록들 사이의 인터벌을 업데이트하고 참여하는 ERDEV들 간의 동기화를 돕기 위해서 제어자에 의해 송신되는 메시지에 해당한다. RCUM은 첫 번째 RIUM의 스케줄링된 시간을 포함하고, RIUM은 다음 레인징 블록의 시작 전에 다음 RIUM(사용되는 경우)의 스케줄링된 시간을 포함할 수 있다.
도 13(b)는 레인징 절차에서의 페이즈(phase)들에 대해서 설명한다.
RCP(ranging control phase)는 제어자가 RCM을 송신하는 페이즈에 해당한다.
RP(ranging phase)는 RIP(ranging initiation phase), RRP(ranging response phase), RFP(ranging final phase)를 포함할 수 있다.
RIP는 개시자가 레인징 개시 메시지(들)을 응답자(들)에게 송신하는 페이즈에 해당한다.
RRP는 응답자(들)이 개시자에게 응답 메시지(들)을 송신하는 페이즈에 해당한다.
RFP는 개시자가 응답자에게 레인징 파이널 메시지(들)을 송신하는 페이즈에 해당하며, DS-TWR에서만 사용될 수 있다.
MRP(measurement report phase)는 참여하는 ERDEV들이 레인징 측정과 관련된 서비스 정보를 교환하는 페이즈에 해당한다.
RCUP(ranging control update phase)는 제어자가 RCUM을 송신하는 페이즈에 해당하며, RCUP가 존재하는 경우, 해당 페이즈는 RCM에 의해서 지정되는 레인징 라운드들의 세트의 마지막 슬롯에 위치할 수 있다.
RIUP(ranging interval update phase)는 제어자가 RIUM을 송신하는 페이즈에 해당한다.
도 14는 본 개시가 적용될 수 있는 다양한 다중-디바이스 레인징에 대한 타이밍 다이어그램의 예시들을 나타낸다.
도 14(a)는 OWR의 예시에 해당하고, 도 14(b)는 SS-TWR의 예시에 해당하고, 도 14(c)는 SS-TWR에서 RCP 및 RIP의 조합의 예시에 해당하고, 도 14(d)는 DS-TWR의 예시에 해당하고, 도 14(e)는 다-대-다 SS-TWR의 예시에 해당하고, 도 14(b)는 다-대-다 DS-TWR의 예시에 해당한다.
이하에서는 레인징 모드에 대해서 설명한다.
인터벌-기반 모드에서는 레인징 라운드들의 평균 시간이 가변적이고, 적응적 스페이싱(adaptive spacing)과 함께 시간 구조가 적용될 수 있다.
블록-기반 모드에서는 레인징 라운드들의 평균 시간이 일정(constant)하다. 즉, 블록-기반 모드에서 동일한 듀레이션을 가지는 레인징 블록이 반복될 수 있다.
레인징 모드 선택은 OOB 메커니즘 또는 ARC IE 내의 시간 구조 지시자 필드에 기초하여 정해질 수 있다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 블록-기반 모드의 일 예시에서의 시간 다이어그램을 나타낸다.
블록-기반 모드에서 레인징 블록 구조가 구조적인 타임라인(structured timeline)을 사용할 수 있다. 레인징 블록 구조 셋업은 ARC IE의 해당 필드에 기초한 레인징 블록 듀레이션(RBD), 레인징 라운드 듀레이션(RRD), 레인징 슬롯 듀레이션(RSD)의 지정을 포함할 수 있다.
레인징 라운드의 개수는, 레인징 블록 듀레이션을 레인징 라운드 듀레이션으로 나눈 값에 해당한다.
레인징 슬롯의 개수는, 레인징 라운드 듀레이션을 레인징 슬롯 듀레이션으로 나눈 값에 해당한다.
RCM을 수신한 ERDEV 는 초기 레인징 블록 구조 및 ARC IE 내의 필드들의 값에 기초하여, 레인징을 위해 연관된 타임라인을 세팅할 수 있다. 레인징 블록 구조는 다음 상위 계층에 의해서 셋업되거나 및/또는 고정될 수 있다.
레인징 블록 구조는 제어자에 의해서 매 RCM 마다 (예를 들어, ARC IE를 통하여) 반복적으로 송신될 수 있다. 레인징 블록 구조의 변경 또는 업데이트(즉, 새로운 레인징 블록 듀레이션, 레인징 라운드 듀레이션, 및/또는 레인징 슬롯 듀레이션)가 필요한 경우, 제어자는 새로운 설정을 위해서 RBU IE를 송신할 수 있다. RBU IE는 RCM 또는 레인징 메시지 시퀀스에서의 파이널 데이터 프레임을 통하여 송신될 수 있다. RBU IE가 송신될 때마다, 제어자는 상대적 레인징 블록 인덱스(Relative Ranging Block Index)를 0이 될 때까지 하나씩 줄여 나갈 수 있다. 이에 따라, 다음 블록에서 새로운 설정을 사용 예정 여부, 다음 블록의 RCM ARC IE가 새로운 설정을 포함하는지 여부가 지시될 수 있다.
이하에서는 인덱싱에 대해서 설명한다.
레인징 블록에 대해서, 첫 번째 레인징 블록에 대해 블록 인덱스가 0으로 주어지고, 블록 인덱스 0을 레퍼런스로 하여 나머지 블록들에 대해서 상대적인 블록 인덱스가 결정된다.
레인징 라운드에 대해서, 하나의 레인징 블록에 N 개의 레인징 라운드가 포함되는 경우, 현재 레인징 블록 내의 첫 번째 레인징 라운드에 대해서 라운드 인덱스가 0으로 주어지고, 라운드 인덱스 0을 레퍼런스로 하여 나머지 N-1 개의 라운드들에 대해서 상대적인 라운드 인덱스(예를 들어, 1, ..., M-1)가 결정된다.
레인징 슬롯에 대해서, 하나의 레인징 라운드에 M 개의 레인징 슬롯이 포함되는 경우, 현재 레인징 라운드 내의 첫 번째 레인징 슬롯에 대해서 슬롯 인덱스가 0으로 주어지고, 슬롯 인덱스 0을 레퍼런스로 하여 나머지 M-1 개의 슬롯들에 대해서 상대적인 슬롯 인덱스(예를 들어, 1, ..., M-1)가 결정된다.
새로운 레인징 메시지 교환은, 인덱스 0인 레인징 블록의, 인덱스 0인 레인징 라운드의, 인덱스 0인 레인징 슬롯에서 첫 번째 RCM으로서 송신/수신될 수 있다. 즉, 첫 번째 레인징 라운드의 첫 번째 레인징 슬롯의 시작에서 RCM 패킷이 송신될 수 있다. RCM은 현재 레인징 블록 내의 레인징 라운드들과 연관된 정보를 알리기 위해서 RR IE를 포함할 수 있다.
도 16는 본 개시가 적용될 수 있는 다양한 송신 오프셋에 대한 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
RCM에 포함되는 RR IE는 현재 레인징 블록 내의 레인징 라운드와 연관된 정보로서 송신 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 뒤따르는 레인징 라운드들에서 제어자는 상이한 송신 오프셋에 기초하여 각각의 슬롯에서의 송신을 시작할 수 있다. 송신 오프셋은 레인징 슬롯 듀레이션에서 UWB 패킷 듀레이션을 뺀 값보다 작은 값을 가질 수 있다. 송신 오프셋은 RSTU의 배수로 표현될 수 있다.
송신 오프셋은 레인징 라운드에 대해서 적용될 수 있다. 즉, 동일한 레인징 라운드에 포함되는 모든 패킷 송신에 대해서, 동일한 송신 오프셋이 적용될 수 있다. 제어자의 다음 상위 계층에서 송신 오프셋을 선택하고, 이를 다른 모든 디바이스들과에게 RR IE를 통해서 통신할 수 있다. 제어자는 간섭을 저감하는 전력에 기초하여, 레인징 라운드 각각에 대한 송신 오프셋을 변경할 수도 있다.
일-대-다 레인징 절차
도 17은 본 개시가 적용될 수 있는 일-대-다 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트에 대한 일 예시를 나타낸다.
일-대-다 TWR에 대한 레인징 절차에서, 레인징 교환은 RRMC IE를 송신하는 개시자에 의해서 개시되고, RRMC IE는 다수의 응답자들에게 브로드캐스팅되는 레인징 개시 메시지에 포함될 수 있다.
레인징 제어 정보 필드가 0으로 세팅된 RRMC IE(즉, RRMC IE(0))가 SS-TWR 레인징 개시 메시지로서 송신될 수 있다. 응답 ERDEV로부터의 응답 시간을 요청하기 위해서 RRMC IE 의 응답 시간 요청 필드가 1로 세팅될 수 있다.
응답자-1 내지 응답자-N의 각각에서 MCPS-DATA.indication 프리머티브를 통해서 전달되는 RRMC IE는, 레인징 응답을 수행해야 하는 다음 상위 계층에 시그널링을 줄 수 있다. 응답자의 각각은 (RRMC IE 의 응답 시간 요청에 대한 응답으로서) RequestRrtiTxList 파라미터를 RRTI IE에 삽입하고, 레인징 제어 정보 필드가 1로 세팅된 RRMC IE(즉, RRMC IE(1))를 개시자에게 송신할 수 있다. 여기서, 응답 RFRAME들은 개시자에게 유니캐스트 방식으로 송신될 수 있다.
개시자가 각각의 레인징 응답 프레임을 수신하면, 개시자는 해당 응답자의 TOF를 계산할 수 있는 충분한 정보를 가질 수 있다.
개시자에 의한 파이널 메시지 브로드캐스트는, (RRMC IE에 의해서 요청되는 경우) 측정 보고를 위해 하나 이상의 RMI IE(들)를 포함할 수 있다. 복수의 RMI IE는 어드레스 필드에 의해서 연관된 디바이스가 구별될 수 있다. 예를 들어, 응답자-1은 RRMC IE 내의 TOF 요청 필드를 1로 세팅하고, 응답자-N은 RRMC IE 내의 왕복 시간 요청 필드를 1로 세팅할 수 있다. 여러 응답자들이 TOF와 같은 동일한 정보 세트를 요청하는 경우, 개시자로부터의 측정 보고는 파이널 데이터 메시니 내의 하나의 RMI IE를 통하여 수행될 수도 있다.
도 18은 본 개시가 적용될 수 있는 SP3 일-대-다 SS-TWR에 대한 메시지 시퀀스 차트에 대한 일 예시를 나타낸다.
레인징 라운드의 시작에서 RCM은 레인징 설정 정보 및 이와 관련된 IE를 송신할 수 있다. SRRR IE(I, R_1)는 응답자-1이 개시자 측으로부터 AOA 및 왕복 시간을 요청하는 경우, RAOA 및 RRTT 필드가 1로 세팅될 수 있다.
다중-노드 SP3 레인징은 제어자의 다음 상위 계층에 의해 지정되는 스케줄링(즉, 각각의 시간 슬롯이 특정 ERDEV에서 사용되도록 할당됨)을 기반으로 할 수 있다.
RCM 내의 RDM IE는 레인징 라운드 내의 시간 슬롯들 및 디바이스 역할을 할당하는 정보를 포함할 수 있다. ARC IE는 레인징 절차와 SP3 패킷 포맷을 지정하여 ERDEV의 다음 상위 계층이 SP3 레인징 페이즈의 시작과 끝을 인지하고, 레인징 페이즈 전/후에 SP3 패킷을 인에이블/디스에이블하기 위한 MLME-STS 프리머티브를 발동할 수 있다.
RCM에 참여 ERDEV들 간의 STS 생성을 초기화하기 위한 STS 시드의 부분들을 교환하기 위한 RSKD IE가 포함될 수 있다. 레인징 송신의 스케줄링 정보에 따라서, 참여 ERDEV들의 STS 카운터 값은 SP3 패킷들의 송수신을 위해 적절하게 세팅될 수 있다.
SP3 레인징 페이즈에서 다음 상위 계층은 SP3 패킷 포맷을 선택하기 위해서 MLME-STS.request를 사용하여 양족에서의 동작을 적절하게 설정하고, phyHrpUwbStsKey, phyHrpUwbStsVUpper96, phyHrpUwbStsVCounter 속성에 올바른 값들을 세팅할 수 있다. SP3 레인징에 선행하는 RCM에 의해서 레인징 스케줄링이 지정되므로, 디바이스는 이미 참여자를 알고 있다. 각각의 시간 슬롯은 특정 (E)RDEV에 할당될 수 있다.
측정 보고 페이즈에서, 개시자가 AOA 및 왕복 시간을 RMI IE를 통하여 응답자-1에게 송신할 수 있다. 응답자-1 내지 응답자-N은 개시자에게 보내는 RMI IE 내에, 요청되는 응답 시간을 각각 임베드할 수 있다.
다른 예시로서, SP3 일-대-다 DS-TWR에 대한 메시지 시퀀스의 SP3 레인징 페이즈에서는, 개시자가 각각의 응답자로부터의 레인징 응답 메시지로서 SP3 프레임을 수신한 후, 각각의 응답자에게 레인징 완료 메시지로서 SP3 프레임을 송신할 수 있으며, 이를 통해서 개시자의 TxRangingCounter의 로컬 값이 각각의 응답자에게 전달될 수 있다. 측정 보고 페이즈에서, 개시자는 응답 시간 및 왕복 시간을 포함하는 RMI IE를 응답자들에게 송신할 수 있고, 이에 대해서 각각의 응답자는 AOA를 포함하는 RMI IE를 개시자에게 송신할 수 있다.
블록-기반 모드에 대한 RR IE
도 12(d)를 참조하여 설명한 RR IE는 블록-기반 모드에서의 현재 레인징 라운드에 대한 레인징 라운드 정보 또는 다음 레인징 라운드에 대한 레인징 정보를 시그널링하기 위해 사용될 수 있다.
도 19는 본 개시가 적용될 수 있는 송신 오프셋 및 라운드 호핑의 예시들을 나타내는 도면이다.
레인징 메시지 교환의 첫 번째 레인징 라운드에서, RCM 패킷은 레인징 슬롯의 시작에서 송신될 수 있다. 이러한 RCM은 현재 레인징 블록의 레인징 라운드에 대한 정보를 시그널링하는 RR IE를 포함할 수 있다. 후속하는 레인징 라운드들에서, 제어자는 상이한 송신 오프셋에 따라서 각각의 슬롯에서 송신을 시작하도록 결정할 수 있다(도 16 참조). 이는 다음 RR IE의 송신 오프셋 필드를 통해서 제어자에 의해서 시그널링될 수 있다. 이러한 오프셋은 레인징 슬롯 듀레이션에서 UWB 패킷 듀레이션을 감산한 값 미만이어야 한다. 송신 오프셋은 RSTU의 정수배로 표현될 수 있다.
참여 디바이스들은 다음 레인징 블록에서 동일한 레인징 라운드를 계속하여 사용할 수도 있다. 즉, 레인징 블록 n에서 레인징 라운드 m을 사용하고, 레인징 블록 n+1에서도 레인징 라운드 m을 사용할 수 있다. 또는, 제어자가 다음 레인징 블록에서 다른 레인징 라운드로 호핑을 결정할 수도 있다. 즉, 참여 디바이스들이 레인징 블록 n에서 레인징 라운드 m을 사용하고, 레인징 블록 n+1에서 레인징 라운드 k (k는 m과 다른 인덱스 값임)를 사용할 수도 있다.
송신 오프셋을 언제 변경할지 및/또는 다른 상대적인 레인징 라운드로 언제 호핑할지를 정하는 기준은 다음 상위 계층 기능/프로토콜에 따라서 정해질 수 있다. 레인징 교환에 참여하는 디바이스들은, 모든 디바이스들에게 알려진 미리-협의된 호핑 시퀀스를 가지거나, 또는 각각의 디바이스가 호핑 시퀀스를 생성하기 위해서 필요한 모든 정보를 미리 교환하여 둘 수 있다. 이에 따라, 호핑이 트리거되는 경우, 참여 디바이스들은 각각의 레인징 블록에서 어떤 레인징 라운드가 사용되는지 알 수 있다. 레인징 블록 구조가 업데이트되는 경우(RBU IE를 송신함으로써 또는 다음 상위 계층 프로토콜에 의해), 참여 디바이스들은 새로운 레인징 블록 구조의 시작에서, 송신 오프셋을 0으로 세팅하고, 블록, 라운드, 및 슬롯 인덱스들을 리셋할 수 있다.
레인징 블록의 할당된 레인징 라운드에서, 제어자는 ARC IE 및 RR IE를 포함하는 RCM을 송신함으로써 레인징 라운드를 설정할 수 있다. 제어자의 다음 상위 계층은, 다음 레인징 블록의 레인징 라운드에서 사용될 호핑 모드 및 송신 오프셋을 선택할 수 있다. 현재 레인징 라운드 i에서 마지막 스케줄링된 메시지가 제어자에 의해서 피제어자들에게 송신되는 메시지인 경우, 제어자는 현재 레인징 라운드의 해당 마지막 메시지에서 RR IE를 송신하여, 다음 레인징 블록 i+1의 레인징 라운드에서 다른 라운드로의 호핑 여부 및/또는 다른 송신 오프셋의 사용 여부를 참여 디바이스들에게 시그널링할 수 있다. 현재 레인징 라운드의 마지막 스케줄링된 메시지가 제어자로부터가 아닌 경우, 제어자는 제 2 RR IE를 레인징 블록 i+1의 레인징 라운드의 RCM에서 송신하여, 다음 레인징 블록 i+2의 레인징 라운드에서 다른 라운드로의 호핑 여부 및/또는 다른 송신 오프셋의 사용 여부를 참여 디바이스들에게 시그널링할 수 있다. 이 경우, 레인징 블록 i+1의 RCM은 두 개의 인스턴스의 RR IE를 포함하고, 제 1 RR IE는 레인징 블록 i+1에 대해서 적용되고, 제 2 RR IE는 레인징 블록 i+2에 대해서 적용된다. RR IE의 컨텐츠는 현재 레인징 블록의 레인징 블록 인덱스 필드 및 레인징 라운드 인덱스, 다음 레인징 블록의 레인징 라운드에 대한 호핑 모드 필드 및 송신 오프셋 필드일 수 있다. 레인징 메시지 시퀀스의 파이널 메시지에서 또는 RCM의 제 2 RR IE로서 RR IE를 수신한 후, 피제어자의 다음 상위 계층은 지시된 레인징 라운드 및 송신 오프셋을 후속하는 레인징 블록에서 사용하도록 할 수 있다. 피제어자가, 예를 들어 간섭 등으로 인하여, RR IE를 (메시지 교환의 파이널 메시지에서 또는 RCM에서)수신하지 않은 경우, 피제어자는 다음 레인징 블록에서 호핑을 턴-온하여 (새로운 호핑 모드, 다음 레인징 블록 인덱스, 및 호핑 시퀀스에 따라 결정된) 새로운 레인징 라운드로 이동하고, 송신 오프셋은 0을 적용할 수 있다.
현재 라운드에서 마지막 메시지에서 RR IE를 올바르게 수신하지만 ARC IE를 놓친(miss) 디바이스는, 블록 구조 재동기화를 위해서 RR IE의 컨텐츠를 사용할 수 있고, 레인지 블록 구조가 변경되지 않는 한 RCM 및 ARC IE를 다음 레인징 블록에서 수신할 수 있다. 마지막 메시지 또는 RCM에서 송신되는 RR IE 및 RBU IE와, RCM에서 송신된 ARC IE 및 RR IE에 의해서 특정되는 레인징 블록 구조는, 사용되지 않는 슬롯에서 수신기를 턴-오프하여 에너지를 절약하는 아이들 상태인 동안에도 각각의 참여 디바이스가 레인징 블록 구조에 대한 동기화를 유지할 수 있게 한다.
하이퍼 블록 모드
도 20은 본 개시에 따른 하이퍼 블록-기반 모드에서의 시간 구조의 일 예시를 나타낸다.
도 20(a)의 예시에서 하이퍼 블록(hyper block)은 블록들의 그룹에 해당할 수 있다. 하이퍼 블록-기반 모드는 상이한 설정(예를 들어, 블록 듀레이션, 라운드 듀레이션, 슬롯 듀레이션 등)을 가지는 블록들의 그룹을 허용할 수 있다. 하이퍼 블록은 인터벌-기반 모드에 기초하여 수행될 수 있고, 블록-기반 모드에 기초하여 수행될 수도 있다. 서로 다른 하이퍼 블록들은 서로 동일한 설정을 가질 수도 있고 서로 다른 설정을 가질 수도 있다.
도 20(b)의 예시에서와 같이, 하이퍼 블록 구조를 위한 설정에 대한 정보는 RCM을 통하여 제어자에 의해서 반복적으로 송신될 수 있다. 이를 위해서 HBS(hyper block structure) IE가 정의될 수 있다. 예를 들어, HBS IE는 해당 블록의 인덱스, 하이퍼 블록에 포함되는 모든 블록들의 각각에 대한 블록 듀레이션, 각각의 블록에 해당하는 피제어자의 리스트 등을 포함할 수 있다. RCM에 포함되는 HBS IE를 수신한 피제어자는 하이퍼 블록 구조가 적용/진행됨을 알 수 있고, 자신이 어떤 블록에서 동작을 수행하는지 알 수 있다.
하이퍼 블록-기반 모드 수행을 위해서 제어자는 피제어자(들)에 대한 하이퍼 블록 설정을 위해서 HBS IE를 포함하는 RCM을 송신할 수 있다. 블록 설정을 위해서 해당 블록의 RCM에 ARC IE가 더 포함될 수 있다.
제어가는, 각각의 하이퍼 블록에서 적어도 한 번, 하이퍼 블록 애드버타이즈먼트(HBA) 라운드를 할당하여, 각각의 참여 디바이스 또는 네트워크(예를 들어, 레인징 영역 네트워크(RAN))에 대해서 할당된 블록을 애드버타이즈할 수 있다. HBA 라운드는, 각각의 하이퍼 블록의 각각의 레인징 블록의 첫 번째 라운드로서 고정될 수도 있고, 또는 각각의 하이퍼 블록의 어떤 블록의 협의된 라운드에 해당할 수도 있다 (예를 들어, 세션 셋업 도중에 협의가 수행될 수 있음). 각각의 HBA 라운드에서, 제어자는 해당 하이퍼 블록에 대한 블록 할당 스케줄을 포함하는 스케줄링 IE를 송신할 수 있다.
도 21은 본 개시에 따른 HBS IE 포맷의 다른 예시를 나타내는 도면이다.
도 21(a)의 예시에서 하이퍼 블록 인덱스(hyper block index) 필드는 하이퍼 블록의 인덱스를 지시할 수 있다.
컨텐트 제어(content control) 필드는 도 21(b)와 같이 블록 듀레이션 단위(block duration unit) 필드, 블록 설명 리스트 요소 내의 라운드 듀레이션 존재(round duration presence) 필드, 블록 설명 리스트 요소 내의 슬롯 듀레이션 존재(slot duration presence) 필드를 포함할 수 있다.
컨텐츠 제어 필드의 블록 듀레이션 단위 필드는 아래와 같이 블록 듀레이션 필드의 크기를 지시할 수 있다.
블록 듀레이션 단위(block duration unit) 필드의 값 의미
0(00) 블록 듀레이션 필드의 크기가 1 옥텟이고, 블록 듀레이션 필드의 단위가 라운드의 개수임
1(01) 블록 듀레이션 필드의 크기가 2 옥텟이고, 블록 듀레이션 필드의 단위가 슬롯의 개수임
2(10) 블록 듀레이션 필드의 크기가 3 옥텟이고, 블록 듀레이션 필드의 단위가 RSTU의 개수임
3(11) 유보됨(reserved)
컨텐츠 제어 필드의 라운드 듀레이션 존재 필드는, 그 값이 1이면 블록 설명 리스트 요소에 라운드 듀레이션 필드가 존재하는 것을 지시하고, 그 값이 0이면 존재하지 않음을 지시할 수 있다.컨텐츠 제어 필드의 슬롯 듀레이션 존재 필드는, 그 값이 1이면 블록 설명 리스트 요소에 슬롯 듀레이션 필드가 존재하는 것을 지시하고, 그 값이 0이면 존재하지 않음을 지시할 수 있다.
다시 도 21(a)를 참조하면, 블록 설명 리스트 길이(block description list length) 필드는 하이퍼 블록에 속한 전체 블록의 개수를 지시할 수 있다.
블록 설명 리스트 필드는 하이퍼 블록에 속한 전체 블록의 각각에 대한 설명(들)의 리스트를 포함할 수 있다.
도 21(c)는 블록 설명 리스트에 포함되는 하나 이상의 요소의 각각의 포맷의 일 예시를 나타낸다.
블록 인덱스(block index) 필드는 하이퍼 블록 내의 블록의 인덱스를 지시할 수 있다. 블록의 인덱스는, 블록 설명 리스트 내의 피제어자 리스트 필드와 연관되는(즉, 피제어자 리스트에 속하는 디바이스가 할당되는) 블록의 인덱스에 해당할 수 있다.
블록 듀레이션(block duration) 필드의 크기는 전술한 컨텐트 필드의 블록 듀레이션 단위 필드의 값에 따라서 결정되며, 해당 단위에 기초한 블록 듀레이션 값을 지시하는 부호가 없는 정수 값으로 세팅될 수 있다.
라운드 듀레이션(round duration) 필드는 라운드 당 슬롯의 개수에 해당하는 부호가 없는 정수 값으로 세팅될 수 있다.
슬롯 듀레이션(slot duration) 필드는 RSTU 단위의 슬롯 듀레이션에 해당하는 부호가 없는 정수 값으로 세팅될 수 있다.
도 22는 본 개시가 적용될 수 있는 하나의 애플리케이션과 다양한 애플리케이션의 조합의 경우에 대한 시간 구조의 차이를 나타내는 도면이다.
도 13 및 도 15 등을 참조하여 설명한 기존의 레인징 블록 구조에서는 동일한 길이의 레인징 블록이 반복된다. 다양한 애플리케이션을 지원하기 위해서 상이한 블록들이 혼합된 형태의 새로운 시간 구조가 요구된다. 예를 들어, 레인징 및 DL-TDOA를 위해서 서로 다른 슬롯 개수에 기반한 레인징 기법이 혼합되는 새로운 시간 구조를 고려할 수 있다. 이를 수용할 수 있는 유연한(flexible) 시간 슬롯을 정의하기 위해서, 레인징 블록들과 레인징 라운드들이 서로 다른 듀레이션을 가지는 것을 허용하는 것이 필요하다.
도 22(a)의 예시는 실내 위치측정(localization) 유스케이스의 예시에 해당하며, 동일한 구조의 블록이 반복될 수 있다.
도 22(b)의 예시와 같은 대중교통 유스케이스의 경우, 사용자가 지하철 게이트로 접근할 때는 위치측정을 위해서 DL-TDOA 동작이 필요하고, 사용자가 특정 게이트를 선택하는 시점에서 레인징 동작이 필요하고, 사용자가 게이트에 최초로 접근하게 되면 액세스를 위한 경쟁이 필요하다.
도 19(a)의 예시에서 단일 애플리케이션(예를 들어, 실내 위치측정)을 위한 레인징 시간 구조는 블록 듀레이션이 동일하고, 도 22(b)의 예시에서 여러 애플리케이션(예를 들어, DL-TDOA, 레인징, 경쟁)의 조합이 필요한 대중교통 유스케이스에서는 상이한 블록 듀레이션을 지원함으로써 보다 효율적으로 위치측정 및 레인징이 수행될 수 있다. 도 22(b)의 예시에 포함된 각각의 애플리케이션들을 위해서 각각의 레인징 시간 구조(예를 들어, 설정을 위한 레인징 블록/레인징 라운드/레인징 슬롯에 대한 듀레이션 등의 스케줄링 정보)가 상이할 수 있으며, 이를 하나의 서비스로 수용하기 위한 상위 시간 구조를 정의하는 것이 필요하다.
또한, 하이퍼 블록의 스케줄링 정보를 위와 같은 시간 구조와 함께 설정 등의 단계에서 송수신할 수 있도록 하는 컨테이너에 대한 정의도 필요하다. 이를 위해서 하이퍼 블록 모드라는 동작 옵션이 적용될 수 있다. 하이퍼 블록은 여러 블록들로 이루어진 그룹 단위에 대한 시간 구조이며, 하이퍼 블록의 각각의 블록들은 유연하게 다른 블록 듀레이션을 가질 수 있으므로, 전술한 바와 같은 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있다.
개선된 하이퍼 블록 모드 기반 동작
피제어자(들)이 RCM에서 HBS IE를 수신하는 경우, HBS IE에서 특정하는 하이퍼 블록 구조가 적용될 수 있다. 여기서, 피제어자(들)의 각각의 입장에서, 하이퍼 블록이 적용되는 시작점을 명확하게 결정할 수 없는 문제가 있다. 구체적으로, 피제어자(들)에 대해서 레인징 세션 등이 셋업된 후 하이퍼 블록 모드에 따라서 동작하기 위해서, 하이퍼 블록의 구조가 반복되는 최초의 시작점을 각각의 피제어자에서 명확하게 결정할 수 있어야 한다. 이를 알지 못하는 경우, HBS IE에 의해서 시그널링되는 하이퍼 블록 구조를 어떤 시점에서부터 적용해야 하는지에 대한 불명료성으로 인하여, 피제어자들간 하이퍼 블록의 시작 시점이 달라지는 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 개시에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, HBS IE를 포함하는 RCM이 수신되는 현재 블록의 인덱스를 피제어자(들)에게 지시하거나, 또는 HBS IE를 포함하는 RCM을 제어자로부터 피제어자(들)이 수신하는 시점을 특정 시점으로 고정함으로써, 불명료성이 발생하지 않도록 하는 다양한 예시들에 대해서 설명한다.
HBS IE의 적용 시점에 대한 본 개시의 다양한 예시들에 대해서 이하에서 설명한다.
도 23은 본 개시에 따른 제 1 디바이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 23의 예시에서 제 1 디바이스는 피제어자(controlee)에 해당하고, 제 2 디바이스는 제어자(controller)에 해당할 수 있다. 또한, 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스는 ERDEV들에 해당할 수 있다.
단계 S2310에서 제 1 디바이스는 제 2 디바이스로부터 송신되는 HBS IE를 수신할 수 있다.
일부 예시들에서, HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM에서 제 2 디바이스로부터 송신될 수 있다. 예를 들어, 어떤 하이퍼 블록의 제 1 블록은 해당 하이퍼 블록 내의 블록(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 블록에 해당할 수 있다. 예를 들어, 어떤 블록의 제 1 라운드는 해당 블록의 라운드(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 라운드, 또는 라운드 인덱스 0에 해당할 수 있다. 예를 들어, HBS IE를 포함하는 RCM은, 제 1 라운드의 제 1 슬롯에서 송신될 수 있다. 예를 들어, 어떤 라운드의 제 1 슬롯은 해당 라운드에 포함되는 슬롯(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 슬롯, 또는 슬롯 인덱스 0에 해당할 수 있다.
일부 예시들에서, HBS IE는 제 2 디바이스에 의해서 송신되는 RCM에 포함될 수 있다. 제 2 디바이스에 의해서 송신되는 RCM는 임의의 라운드의 첫 번째 슬롯(예를 들어, 시간 순서 상 첫 번째 슬롯, 또는 슬롯 인덱스 0에 해당하는 슬롯)에서 송신될 수 있다. 또한, HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록(예를 들어, 시간 순서 상 첫 번째 블록)의 제 1 라운드(예를 들어, 시간 순서 상 첫 번째 라운드)의 RCM에서 제 2 디바이스로부터 송신될 수 있다. 이에 따라, HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 슬롯(예를 들어, 각각의 하이퍼 블록 내에서, 해당 하이퍼 블록 내의 모든 슬롯(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 슬롯)에서 송신되는 RCM에서 송신되는 것으로도 표현될 수 있다.
일부 예시들에서, HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 슬롯(예를 들어, 시간 순서 상 첫 번째 슬롯)에서 송신되고, 상기 각각의 하이퍼 블록 내의 다른 슬롯(들)에서는 송신되지 않을 수도 있다.
단계 S2320에서 제 1 디바이스는 HBS IE에 기초하여 레인징 과정을 수행할 수 있다.
일부 예시들에서, HBS IE는 는 블록 설명 리스트(block description list) 필드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 블록 설명 리스트 필드는 하나 이상의 리스트 요소를 포함할 수 있다. 각각의 요소는, 블록 인덱스 필드, 블록 듀레이션 필드, 라운드 듀레이션 필드, 및 슬롯 듀레이션 필드를 포함할 수 있다. 이에 따라, 각각의 하이퍼 블록 내의 각각의 블록 구조는, 블록 듀레이션 필드, 라운드 듀레이션 필드, 및 슬롯 듀레이션 필드의 값을 특정함에 의해서 셋업될 수 있다. 이에 따라, 제 1 디바이스는 하이퍼 블록 구조에 따라서 레인징 과정(ranging procedure)을 수행할 수 있다.
도 23의 예시에서 HBS IE를 포함하는 메시지는 UWB PPDU(도 2 및 도 3 참조)로서 구성될 수 있다.
도 23의 예시에서 제 1 디바이스는 수신한 PPDU를 디코딩하여 메시지를 획득할 수 있다. 획득된 메시지에 포함되어 있는 HBS IE를 추출하는 경우, 제 1 디바이스는 HBS IE를 통해서 하이퍼 블록 구조에 대한 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 제 1 디바이스(예를 들어, 피제어자 디바이스)는 제어 메시지(예를 들어, RCM)에 포함되어 있는 HBS IE를 추출할 수 있으며, HBS IE에 포함된 하이퍼 블록 구조에 대한 정보인 하이퍼 블록 내 블록 설명 리스트(예를 들어, 하이퍼 블록에 포함된 블록들의 요소), 각각의 블록 듀레이션, 블록 내의 라운드 듀레이션, 슬롯 듀레이션, 및/또는 스케줄링 IE에 포함된 하이퍼 블록 스케줄링 정보(예를 들어, 각각의 디바이스가 어떤 블록에서 액티브 상태인지에 대한 정보, 스케줄링 리스트 요소 내의 하이퍼 블록 비트맵 스케줄링 비트맵 등)을 통해서, 하이퍼 블록 내의 어떤 블록에 자신이 포함/할당되는지를 결정할 수 있다. 이에 기반하여, 제 1 디바이스는 어떤 블록에서 동작하고 어떤 블록에서 슬립 모드로 진입할지에 대한 듀티 사이클을 결정할 수 있다.
도 23의 예시에서 설명하는 방법은 도 1의 제 1 디바이스(100)에 의해서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 제 1 디바이스(100)의 하나 이상의 프로세서(102)는 제 2 디바이스(200)로부터 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 하나 이상의 송수신기(106)를 통하여 수신하고, HBS IE에 기초하는 레인징 과정(procedure)을 하나 이상의 송수신기(106)를 통하여 수행하도록 설정될 수 있다. 나아가, 제 1 디바이스(100)의 하나 이상의 메모리(104)는 하나 이상의 프로세서(102)에 의해서 실행되는 경우 도 20의 예시 또는 후술하는 예시들에서 설명하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(102)는 수신된 패킷에 대한 디코딩을 수행할 수 있다. 구체적으로, 증폭 및 필터링을 통해 노이즈와 간섭을 제거하고, 샘플링, 복조 및 디코딩을 거쳐서 신호를 바이너리 데이터로 변환할 수 있다. 예를 들어 디코딩 과정에서는 BPSK 혹은 O-QPSK 복조기가 사용 될 수 있으며, 칩을 심볼로 매핑하는 과정 혹은 컨볼루션, Reed-Salomon 디코딩 등이 수행될 수 있다. 복원된 데이터는 전송된 원래 정보를 추출하기 위해 사용될 수 있다. 이는 송신 데이터가 정확하게 수신되었는지 확인하기 위한 에러 정정(error correction), 데이터 복구 기법(data recovery techniques) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 트랜시버(106)를 통해 수신한 패킷의 데이터 필드를 디코딩할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 디코딩된 데이터를 처리(process)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 디코딩된 데이터 필드에 관한 정보를 상위 계층(예를 들어, MAC 계층)으로 전달하는 처리 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상위 계층으로 전달된 데이터에 대응하여 상위 계층으로부터 PHY 계층으로 신호의 생성이 지시되는 경우, 후속 동작을 수행할 수 있다.
도 24는 본 개시에 따른 제 2 디바이스의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
단계 S2410에서 제 2 디바이스는 하나 이상의 제 1 디바이스의 레인징 과정에 연관되는 HBS IE를 생성할 수 있다.
단계 S2420에서 제 2 디바이스는 하나 이상의 제 1 디바이스에게 HBS IE를 송신할 수 있다. 일부 예시들에서 제 2 디바이스는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM에서 HBS IE를 송신할 수 있다.
HBS IE가 송신되는 시점, HBS IE에 포함되는 정보 등에 대한 구체적인 예시들은 도 23의 예시에서 설명하는 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도 24의 예시에서, 제 2 디바이스(예를 들어, 제어자 디바이스)는 전술한 HBS IE, 스케줄링 IE 등을 포함하는 제어 메시지(예를 들어, RCM)를 생성할 수 있다. HBS IE는 하이퍼 블록의 스케줄링 정보(예를 들어, 블록 설명 리스트(예를 들어, 하이퍼 블록에 포함되는 블록들의 요소), 각각의 블록 듀레이션, 블록 내의 라운드 듀레이션, 슬롯 듀레이션을 포함하도록 생성되고, 및/또는 스케줄링 IE는 하이퍼 블록 스케줄링 정보(예를 들어, 각각의 디바이스가 어떤 블록에서 액티브 상태인지에 대한 정보, 스케줄링 리스트 요소 내의 하이퍼 블록 비트맵 스케줄링 비트맵 등)를 포함하도록 생성될 수 있다. 제 2 디바이스는 이와 같이 생성된 HBS IE 및/또는 스케줄링 IE를 포함하는 패킷을 PPDU로 변환하여 제 1 디바이스에게 송신할 수 있다.
도 24의 예시에서 설명하는 방법은 도 1의 제 2 디바이스(200)에 의해서 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 제 2 디바이스(200)의 하나 이상의 프로세서(202)는 제 1 디바이스에게 하나 이상의 제 1 디바이스의 레인징 과정(procedure)에 연관되는 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 생성하고, HBS IE를 하나 이상의 제 1 디바이스에게 이상의 송수신기(206)를 통하여 송신하도록 설정될 수 있다. 나아가, 제 2 디바이스(200)의 하나 이상의 메모리(204)는 하나 이상의 프로세서(202)에 의해서 실행되는 경우 도 21의 예시 또는 후술하는 예시들에서 설명하는 방법을 수행하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204)에 저장된 정보를 기초로 패킷을 구성할 수 있다. 프로세서(202)에 의해 생성된 패킷은 본 개시에서 설명하는 HBS IE의 포맷을 가질 수 있다. 프로세서(202)는 송신 패킷을 생성하고 메모리(204)에 송신 패킷에 관한 정보를 저장시킬 수 있다.
도 23 및 도 24의 예시들은 본 개시의 다양한 예시들 중의 일부에 대응할 수 있다. 이하에서는 도 23 및 도 24의 예시를 포함하는 본 개시의 다양한 예시들에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
도 25는 본 개시에 따른 하이퍼 블록 모드에서의 라운드 호핑의 예시를 나타내는 도면이다.
도 25의 예시에서 하이퍼 블록 k의 블록 n의 라운드 M에서의 송신은 다음 하이퍼 블록(즉, 하이퍼 블록 k+1)에서 블록 n(즉, 이전 하이퍼 블록의 블록 인덱스와 동일한 상대적 블록 인덱스(relative block index)의 블록)의 라운드 1로 호핑하고, 그 다음 하이퍼 블록(즉, 하이퍼 블록 k+2)에서 블록 n(즉, 이전 하이퍼 블록의 블록 인덱스와 동일한 상대적 블록 인덱스)의 라운드 1로 호핑하는 호핑 시퀀스의 일례를 나타낸다.
또한, 도 25의 예시에서 하이퍼 블록 k의 블록 n의 라운드 m에서의 송신은 다음 하이퍼 블록(즉, 하이퍼 블록 k+1)에서 블록 n(즉, 이전 하이퍼 블록의 블록 인덱스와 동일한 상대적 블록 인덱스)의 라운드 p로 호핑하고(여기서, m은 p와 상이함), 그 다음 하이퍼 블록(즉, 하이퍼 블록 k+2)에서 블록 n(즉, 이전 하이퍼 블록의 블록 인덱스와 동일한 상대적 블록 인덱스)의 라운드 0으로 호핑하는 호핑 시퀀스의 다른 일례를 나타낸다.
실시예 1
본 실시예는 하이퍼 블록 모드에 대한 현재 블록 인덱스 정보를 시그널링하는 방안에 대한 것이다.
도 26은 본 개시에 따른 하이퍼 블록 모드 관련 현재 블록 인덱스 정보를 포함하는 정보 요소들의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 26(a)는 HBS IE에 현재 블록 인덱스 정보를 추가하는 예시에 해당한다.
HBS IE에 포함되는 블록 인덱스 필드는 현재 블록의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 블록은 HBS IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯/라운드)를 포함하는 블록의 인덱스를 의미할 수 있다. 이는 블록 설명 리스트의 각각의 요소에 포함되는 블록 인덱스 필드가, 하이퍼 블록 내의 하나 이상의 블록 각각을 지시하는 것과 구별되어야 한다.
HBS IE에 포함되는 라운드 인덱스 필드는 현재 라운드의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 라운드는 HBS IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯)를 포함하는 라운드의 인덱스를 의미할 수 있다. 라운드 인덱스 필드는 HBS IE에서 생략될 수도 있다.
도 26(a)의 블록 인덱스 필드 및 라운드 인덱스 필드를 제외한 나머지 필드들에 대해서 도 21의 예시와 동일한 설명이 적용될 수 있다. 예를 들어, 하이퍼 블록 인덱스 필드는 HBS IE가 송신되는 시점을 포함하는 하이퍼 블록의 인덱스를 지시할 수 있다. 컨텐트 제어 필드는 (도 21(b)의 예시와 같이) 블록 듀레이션 단위, 라운드 듀레이션 존재, 슬롯 듀레이션 존재 필드들을 포함할 수 있다. 블록 설명 리스트 길이 필드는, 하이퍼 블록에 속한 전체 블록의 개수에 대응하는 값을 지시할 수 있다. 블록 설명 리스트에 포함되는 하나 이상의 리스트 요소의 각각은, 블록 인덱스, 블록 듀레이션, 라운드 듀레이션, 슬롯 듀레이션 필드들을 포함할 수 있다.
도 26(b)는 스케줄링 IE에 현재 블록 인덱스 정보를 추가하는 예시에 해당한다.
스케줄링 IE에 포함되는 블록 인덱스 필드는 현재 블록의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 블록은 스케줄링 IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯/라운드)를 포함하는 블록의 인덱스를 의미할 수 있다.
스케줄링 IE에 포함되는 라운드 인덱스 필드는 현재 라운드의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 라운드는 스케줄링 IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯)를 포함하는 라운드의 인덱스를 의미할 수 있다. 스케줄링 IE에서 라운드 인덱스 필드는 생략될 수 있다.
도 26(b)의 블록 인덱스 필드 및 라운드 인덱스 필드를 제외한 나머지 필드들에 대해서는 기존의 스케줄링 IE에 포함되는 필드에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
도 26(c)는 현재 블록 인덱스 정보를 포함하는 새로운 IE의 예시적인 포맷을 나타낸다.
새로운 IE는 하이퍼 블록 레인징 라운드(HRR) IE라고 칭할 수도 있지만, 그 명칭에 의해서 본 개시의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 개시의 범위는 다른 명칭의 IE가 도 26(c)와 같은 포맷을 가지는 예시들을 포함한다.
HRR IE에 포함되는 호핑 모드 필드는 레인징 하이퍼 블록에 대한 호핑 모드(예를 들어, 라운드 호핑)의 지원 여부를 지시할 수 있다. 그 값이 0이면 호핑 모드가 적용되지 않음을 지시하고, 그 값이 1이면 호핑 모드가 적용됨을 지시할 수 있다.
호핑 모드가 지원되지 않는 경우, HRR IE에 포함되는 하이퍼 블록 인덱스 필드는 현재 하이퍼 블록의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 하이퍼 블록은 HRR IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯/라운드/블록)를 포함하는 하이퍼 블록의 인덱스를 의미할 수 있다. 호핑 모드가 지원되는 경우, HRR IE에 포함되는 하이퍼 블록 인덱스 필드는 라운드 호핑이 적용될 다음 하이퍼 블록의 인덱스를 지시할 수도 있다.
호핑 모드가 지원되지 않는 경우, HRR IE에 포함되는 블록 인덱스 필드는 현재 블록의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 블록은 스케줄링 IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯/라운드)를 포함하는 블록의 인덱스를 의미할 수 있다. 호핑 모드가 지원되는 경우, HRR IE에 포함되는 블록 인덱스 필드는 라운드 호핑이 적용될 다음 블록의 인덱스를 지시할 수도 있다.
예를 들어, 호핑 모드가 인에이블되는 경우, 블록 인덱스 필드의 값을 이전의 블록 인덱스의 값과 동일하게 세팅하여, 다음 하이퍼 블록의 동일한 블록 인덱스의 블록 내의 어떤 라운드로 호핑하도록 할 수도 있다. 또는, 호핑 모드가 인에이블되는 경우, 블록 인덱스 필드의 값을 이전의 블록 인덱스의 값과 상이하게 세팅하여, 다음 하이퍼 블록의 다른 블록 인덱스의 블록 내의 어떤 라운드로 호핑하도록 할 수도 있다.
호핑 모드가 지원되지 않는 경우, HRR IE에 포함되는 라운드 인덱스 필드는 현재 라운드의 인덱스를 나타낼 수 있다. 현재 라운드는 스케줄링 IE가 송신/수신되는 시간 단위(예를 들어, 슬롯)를 포함하는 라운드의 인덱스를 의미할 수 있다. 호핑 모드가 지원되는 경우, HRR IE에 포함되는 라운드 인덱스 필드는 라운드 호핑이 적용될 다음 블록에서의 라운드의 인덱스를 지시할 수도 있다.
송신 오프셋(transmission offset) 필드는 블록 내의 레인징 라운드의 송신 오프셋의 값(RSTU 단위)을 지시할 수 있다. 송신 오프셋은 슬롯 듀레이션의 최대값에서 패킷 듀레이션을 뺀 값을 최대 값으로 가질 수 있다.
도 27은 본 개시에 따른 하이퍼 블록 모드에 대한 HRR IE 기반 동작의 일 예시를 나타낸다.
도 27의 2710의 예시와 같이, 현재 레인징 라운드(즉, 현재 레인징 블록 i의 레인징 라운드)에 대한 정보를 제공하는 경우, HRR IE는 레인징 블록 i의 RCM에 포함될 수 있다. 현재 레인징 라운드의 RCM에서 HRR IE가 전송될 경우 디바이스(예를 들어, ERDEV)가 블록 구조를 동기화하는데 도움을 줄 수 있다.
다음 레인징 라운드(즉, 다음 레인징 블록 i+1의 레인징 라운드)에 대한 정보를 제공하는 경우, 하이퍼 블록 모드에서는 다음과 같은 규칙이 적용 될 수 있다.
도 27의 2720의 예시와 같이, 레인징 하이퍼 블록 k의 현재 레인징 블록(예를 들어, 블록 i)의 레인징 라운드 내 마지막 스케줄된 메시지가 제어자로부터 피제어자들로 송신될 경우, HRR IE는 다음 레인징 하이퍼 블록 k+1에서의 동일한 상대적(relative) 블록 인덱스의 레인징 블록(즉, 현재 하이퍼 블록 k에서의 레인징 블록 인덱스 i와 동일한 상대적 블록 인덱스를 가지는 다음 하이퍼 블록 k+1에서의 레인징 블록 i) 내의 레인징 라운드 정보를 시그널링하기 위해 파이널 메시지에서 송신될 수 있다.
도 27의 2730의 예시와 같이, 레인징 하이퍼 블록 k의 현재 레인징 블록(예를 들어, 블록 i)의 레인징 라운드내 마지막 스케줄된 메시지가 제어자로부터 피제어자들로 송신되지 않을 경우, 제어자는 다음 레인징 하이퍼 블록 k+1에서의 동일한 상대적 블록 인덱스의 레인징 블록(즉, 다음 하이퍼 블록 k+1에서의 레인징 블록 i) 내의 RCM에서 레인징 하이퍼 블록 k+2에서의 동일한 상대적 블록 인덱스의 레인징 블록(즉, 하이퍼 블록 k+2에서의 레인징 블록 인덱스 i) 내의 레인징 라운드 정보를 시그널링하기 위해 HRR IE를 보낼 수 있다. 이 경우에 레인징 하이퍼 블록 k+1에서의 동일한 상대적 블록 인덱스의 레인징 블록(즉, 블록 인덱스 i) 내의 RCM에는 2 개의 HRR IE 인스턴스가 포함될 수 있다. 제 1 HRR IE는 레인징 하이퍼 블록 k+1에 해당하는 정보를 포함하고, 제 2 HRR IE는 레인징 하이퍼 블록 k+2에 대한 정보를 포함할 수 있다.
실시예 2
본 실시예는 HBS IE가 시그널링되는 특정 시점에 기반하여 현재 레인징 정보를 피제어자가 유추하도록 하는 방안에 대한 것이다.
예를 들어, 현재 레인징 정보를 포함하는 IE를 시그널링하는 실시예 1의 방식 외에, 기존의 HBS IE를 시그널링하는 규칙을 정의하여 현재 레인징 정보가 유추되도록 할 수도 있다.
기존의 HBS IE 시그널링에는 제한이 없어서, 모든 임의의 RCM에서 HBS IE가 송신될 수 있는 것으로 정의되어 있었다. 본 개시에서는 HBS IE 시그널링에 대한 새로운 규칙은 "HBS IE는 하이퍼 블록의 첫 번째 블록의 첫 번째 라운드의 RCM에서 송신되어야 한다" 라고 정의될 수 있다.
여기서, 어떤 하이퍼 블록의 첫 번째 블록은, 해당 하이퍼 블록의 모든 블록(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 블록에 해당할 수 있다. 어떤 블록의 첫 번째 라운드는, 해당 블록의 모든 라운드(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 라운드에 해당할 수 있다. 만약 하나의 블록에서 라운드의 인덱스가 0부터 시작하는 경우, 블록의 첫 번째 라운드는 라운드 인덱스 0에 해당할 수 있다.
RCM은 제어자에 의해서 피제어자(들)에게 송신되는 경우, 어떤 레인징 라운드의 첫 번째 슬롯에서 송신되어 레인징 파라미터를 설정하는 메시지에 해당한다. 따라서, 제어자에 의해서 피제어자(들)에게 송신되는 HBS IE가 RCM에서 송신된다는 규칙의 의미는, 어떤 라운드의 첫 번째 슬롯에서 송신된다는 의미를 내포하고 있다. 여기서, 어떤 라운드의 첫 번째 슬롯은, 해당 라운드의 모든 슬롯(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 슬롯에 해당할 수 있다. 만약 하나의 라운드에서 슬롯의 인덱스가 0부터 시작하는 경우, 라운드의 첫 번째 슬롯은 슬롯 인덱스 0에 해당할 수 있다.
이에 따라, "HBS IE는 하이퍼 블록의 첫 번째 블록의 첫 번째 라운드의 RCM에서 송신되어야 한다" 라는 규칙은, "HBS IE는 하이퍼 블록의 첫 번째 슬롯의 RCM에서 송신되어야 한다" 라는 규칙과 동일한 의미를 가진다. 여기서, 어떤 하이퍼 블록의 첫 번째 슬롯은, 해당 하이퍼 블록의 모든 슬롯(들) 중에서 시간 순서 상 첫 번째 슬롯에 해당할 수 있다.
나아가, HBS IE는 하이퍼 블록의 첫 번째 슬롯에서만 송신되고, 해당 하이퍼 블록의 다른 슬롯에서는 송신되지 않을 수도 있다.
이에 따라, 응답자(또는 피제어자)는 HBS IE를 수신하면, 하이퍼 블록 모드가 존재한다고 알 수 있고, 현재 레인징 라운드에 대한 정보를 유추할 수 있다.
HBS IE의 블록 설명 리스트에는 모든 블록의 정보가 리스트 형태로 제공되며, 각 리스트 요소에 포함되는 블록 듀레이션 필드, 라운드 듀레이션 필드, 슬롯 듀레이션 필드를 이용하여, 각각의 블록/라운드/슬롯의 타이밍 정보를 유추할 수 있다.
예를 들어, 하이퍼 블록에 3개의 블록이 포함되는 것으로 가정하고, 각각의 블록/라운드/슬롯 듀레이션이 아래의 표의 예시와 같이 적용되는 것을 지시하도록 리스트 요소가 세팅되는 경우를 가정할 수 있다.
블록 인덱스 블록 듀레이션 라운드 듀레이션 슬롯 듀레이션
0 6 2 1
1 4 4 1
2 8 4 1
위와 같이 세팅된 정보를 통해서, 응답자(들)(피제어자(들))은 하나의 하이퍼 블록의 총 듀레이션이 18개의 단위 시간(예를 들어, 슬롯)에 해당하는 길이임을 알 수 있다. 또한 6의 블록의 듀레이션을 가지는 블록 인덱스 0에 대해서 하나의 라운드가 2의 듀레이션을 가지므로, 그러한 라운드가 3개 포함되어 있음을 알 수 있다. 다음으로, 4의 블록 듀레이션을 가지는 블록 인덱스 1에 대해서 하나의 라운드가 4의 듀레이션을 가지므로, 그러한 라운드가 1개 포함되어 있음을 알 수 있다. 다음으로, 8의 블록 듀레이션을 가지는 블록 인덱스 2에 대해서 하나의 라운드가 4의 듀레이션을 가지므로, 그러한 라운드가 2개 포함되어 있음을 알 수 있다.따라서, 위 정보로부터, 블록 인덱스 및 라운드 인덱스 별 시작 시점은 아래의 표의 예시와 같이 유추될 수 있다.
블록 인덱스 라운드 인덱스 시작 시점
0 0 0
0 1 2
0 2 4
1 0 6
2 0 10
2 1 14
응답자(들)(피제어자(들))은 위와 같은 정보를 통해 HBS IE를 수신한 RCM 시작 시점을 기준으로, 2 내지 3의 단위 시간이 지난 시점은 하이퍼 블록 구조 내에서 블록 인덱스가 0이고 라운드 인덱스가 1인 위치에 해당하고, 6 내지 9의 단위 시간이 지난 시점은 하이퍼 블록 구조 내에서 블록 인덱스가 1이고 라운드 인덱스가 0인 위치에 해당하는 것으로 유추할 수 있다.
본 개시의 예시들에 따르면 피제어자들에서 하이퍼 블록 모드를 적용하는 기준 시점을 직접적 또는 간접적으로 시그널링함으로써, 하이퍼 블록 기반 모드에서 현재 레인징 블록/라운드의 불명료성을 제거하여, 하이퍼 블록 구조에 따르는 레인징 과정이 정확하고 효율적으로 수행될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 개시의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 개시는 본 개시의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다.
본 개시의 범위는 다양한 실시예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징을 수행하는 프로세싱 시스템을 프로그래밍하기 위해 사용될 수 있는 명령은 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에/내에 저장될 수 있고, 이러한 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 본 개시에서 설명하는 특징이 구현될 수 있다. 저장 매체는 DRAM, SRAM, DDR RAM 또는 다른 랜덤 액세스 솔리드 스테이트 메모리 디바이스와 같은 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스, 광 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 디바이스 또는 다른 비-휘발성 솔리드 스테이트 저장 디바이스와 같은 비-휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리는 선택적으로 프로세서(들)로부터 원격에 위치한 하나 이상의 저장 디바이스를 포함한다. 메모리 또는 대안적으로 메모리 내의 비-휘발성 메모리 디바이스(들)는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함한다. 본 개시에서 설명하는 특징은, 머신 판독가능 매체 중 임의의 하나에 저장되어 프로세싱 시스템의 하드웨어를 제어할 수 있고, 프로세싱 시스템이 본 개시의 실시예에 따른 결과를 활용하는 다른 메커니즘과 상호작용하도록 하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어에 통합될 수 있다. 이러한 소프트웨어 또는 펌웨어는 애플리케이션 코드, 디바이스 드라이버, 운영 체제 및 실행 환경/컨테이너를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
본 개시에서 제안하는 방법은 IEEE 802.15.4 기반 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, IEEE 802.15.4 기반 시스템 이외에도 다양한 UWB 무선 네트워크 또는 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (18)

  1. 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 제 1 디바이스에 의해서 제 2 디바이스로부터 수신하는 단계; 및
    상기 HBS IE에 기초하여 상기 제 1 디바이스에 의해서 레인징 과정(procedure)을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신되는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 블록은 상기 각각의 하이퍼 블록 내의 하나 이상의 블록 중에서 시간 순서 상 첫 번째 블록인, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 라운드는 라운드 인덱스 0에 해당하는, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 RCM은 상기 제 1 라운드의 제 1 슬롯에서 송신되는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 슬롯은 슬롯 인덱스 0에 해당하는, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 RCM은 상기 제 2 디바이스에 의해서 송신되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 HBS IE는 상기 각각의 하이퍼 블록의 제 1 슬롯에서 송신되는 상기 RCM에서 송신되는, 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 HBS IE는 상기 각각의 하이퍼 블록의 제 1 슬롯에서 송신되고, 상기 각각의 하이퍼 블록 내의 다른 슬롯에서는 송신되지 않는, 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 HBS IE는 블록 설명 리스트(block description list) 필드를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 블록 설명 리스트 필드의 각각의 요소는,
    블록 인덱스 필드, 블록 듀레이션 필드, 라운드 듀레이션 필드, 및 슬롯 듀레이션 필드를 포함하는, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각각의 블록 구조는, 상기 블록 듀레이션 필드, 상기 라운드 듀레이션 필드, 및 상기 슬롯 듀레이션 필드의 값을 특정함에 의해서 셋업되는, 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 디바이스는 피제어자(controlee)에 해당하고,
    상기 제 2 디바이스는 제어자(controller)에 해당하는, 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스는 ERDEV(enhanced ranging-capable device)들인, 방법.
  14. 하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는:
    하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 제 2 디바이스로부터 상기 하나 이상의 송수신기를 통하여 수신하고; 및
    상기 HBS IE에 기초하는 레인징 과정(procedure)을 상기 하나 이상의 송수신기를 통하여 수행하도록 설정되며,
    상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신되는, 제 1 디바이스.
  15. 하나 이상의 제 1 디바이스의 레인징 과정(procedure)에 연관되는 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 제 2 디바이스에 의해서 생성하는 단계; 및
    상기 HBS IE를 상기 제 2 디바이스에 의해서 상기 하나 이상의 제 1 디바이스에게 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신되는, 방법.
  16. 하나 이상의 송수신기; 및
    상기 하나 이상의 송수신기와 연결된 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로세서는:
    하나 이상의 제 1 디바이스의 레인징 과정(procedure)에 연관되는 하이퍼 블록 구조 정보 요소(hyper block structure information element, HBS IE)를 생성하고; 및
    상기 HBS IE를 상기 하나 이상의 제 1 디바이스에게 상기 하나 이상의 송수신기를 통하여 송신하도록 설정되며,
    상기 HBS IE는 각각의 하이퍼 블록의 제 1 블록의 제 1 라운드의 RCM(ranging control message)에서 송신되는, 제 2 디바이스.
  17. 하나 이상의 프로세서; 및
    상기 하나 이상의 프로세서에 동작 가능하게 연결되고, 상기 하나 이상의 프로세서에 의해 실행됨에 기반하여, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 명령들을 저장하는 하나 이상의 컴퓨터 메모리를 포함하는, 프로세싱 장치.
  18. 하나 이상의 프로세서에 의해서 실행되어 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 제어하는 하나 이상의 명령을 저장하는 하나 이상의 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능 매체.
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