KR100575011B1 - 무선 네트워크에서의 에너지 버스트 이용 - Google Patents

Abstract

미리 결정된 시간 간격 동안에 짧은 에너지 버스트를 통해 제어 신호를 통신 하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 이 방법 및 장치는 특히, 상기 시간 간격이 네트워크 상의 각 기지국에 할당되고, 상기 시간 간격 내의 에너지의 존재가 상기 기지국으로 또는 상기 기지국으로부터 제어 신호를 시그널링하는 무선 통신 네트워크에 적합하다.

Description

무선 네트워크에서의 에너지 버스트 이용{Use of energy bursts for wireless networks}

본 발명은 주국(master station)과 한 그룹의 원격국들 중의 적어도 하나의 원격국간의 데이터 전송 방법으로서, 상기 주국과 상기 적어도 하나의 원격국 사이에서 에너지의 버스트(burst)를 교환하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 주국 및 원격국에 관한 것이다.

현재, 통신 네트워크들은 와이어나 케이블에 의해 장치들을 상호 접속하고 각 장치로 하여금 상기 와이어나 케이블을 따라 메시지를 전송하기 위한 프로토콜을 따르도록 함으로써 형성된다. 일부 예에서는, 상기 네트워크의 일부는, 노드들간에 무선 또는 적외선 주파수 신호들을 이용하는 무선 접속에 의해 구현될 수 있다. 상기 무선 접속들은, 각각의 끝에 단일 통신 장치를 갖고, 각각 동일 지리적 영역에서 다른 장치들과는 다른 주파수로 서로 동조되는 점대점 방식(point-to-point)이다.

반면, 무선 네트워크는, 예를 들어, 무선 주파수 신호를 이용하는 장치들간의 물리적 접속 없이 형성된다. 상기 네트워크의 각 장치는 동일 주파수로 동조되고, 각 장치는 공통 주파수로 메시지를 전송하는 프로토콜을 따른다. 상기 프로토콜은 상기 네트워크 내의 모든 장치들간의 통신을 가능하게 하거나, 각 장치가 단지 주 장치(master device)와 통신만을 하도록 제한할 수 있다. 무선 네트워크들은 각 장치로의 와이어나 케이블을 설치할 필요가 없게 함으로써 유선 네트워크들에 비해 현저한 기호논리적(logistical) 이점을 제공한다.

멀티미디어 기술들의 증가된 이용가능성과 정보 액세스에 대한 증가된 요구로, 주거 또는 사업용 근거리 통신망(LAN)의 시장 잠재력이 증가하고 있다. 무선 네트워크의 설치 및 확장의 용이함으로 인해 무선 LAN에 대한 요구가 증가한다. 예를 들어, 중앙 기지국은, 음성, 영상, 데이터를 포함하는 무선 서비스를, 가정의 통신 장치에 제공할 수 있고, 또는, 무선 기지국은 사무실의 휴대용 컴퓨터나 캠퍼스의 모든 컴퓨터들간의 통신을 제공할 수 있다. 그러나, 성공을 위해, 상기 무선 네트워크에 사용되는 기술들 및 프로토콜들은 유선 네트워크 장치들보다 크게 열악해서는 안 된다.

과거 수십년간, 프로토콜들은 통신 장비의 네트워크들 내에서의 정보의 전달을 효과적 및 효율적으로 관리하기 위해 발전되어 왔다. 상기 네트워크 프로토콜 들의 개발의 전제는 유선 네트워크의 기본 구조의 것과 같다. 무선 네트워크에서, 유선 네트워크 프로토콜에 따라 개발된다는 가정은 더 이상 유효하지 않다. 대부분의 현존하는 프로토콜이 무선 네트워크로 기능적으로 확장할 수 있지만, 그 유효성 및 효율은 장치들간의 직접적인 접속의 부재로 인해 역효과를 낼 수 있다.

유선 네트워크의 데이터 통신에 이용되는 통상적인 프로토콜은, "동보 통신(broadcast)" 프로토콜을 이용하는 버스 구조이다. 버스 상의 장치들은 상기 버스를 모니터링하고, 휴지 기간(quiet period)동안 기다린 후 전송한다. 상기 휴지 기간 동안 또한 기다린 제 2 장치가 동시에 전송을 시작하면 충돌이 일어난다. 상기 동보 통신 프로토콜은 통상적으로 상기 장치들이 충돌시 전송을 중단하고, 다음 휴지 기간에 재시도할 것을 요청한다. 상기 장치들이 상기 휴지 기간의 시작부터 응답 시간을 랜덤하게(randomly) 변화시켜게 함으로써 반복된 충돌을 피하여, 더 이상 동시에 응답하지 않도록 한다. 이름이 암시하듯이, 상기 동보 통신 프로토콜은, 무선 전송에서 비롯되어, CB 무선(CB radios)과 같은 음성 무선 네트워크에서 아직 널리 쓰이고 있다.

그러나, 동보 통신 프로토콜은, 무선 네트워크 상의 충돌 검출이 시간을 소비하기 때문에, 고속 데이터 통신에 적합하지 않다. 유선 네트워크 상에서, 프로토콜은 통상적으로 한 논리 레벨의 능동 어써트(active assertion) 및 나머지 레벨의 수동 어써트(passive assertion)(즉, 상기 능동 레벨의 비 어써트)을 요구한다. 수동 레벨의 전송동안 상기 버스를 모니터링하여 전송기에서 충돌을 검출할 수 있다. 상기 전송기에서 수동 레벨의 전송동안 능동 레벨이 검출된다면, 반드시 충돌을 일으킨다. 상기 와이어 전송기는 다음 휴지 기간에서 상기 메시지를 자동적으로 다시 전송할 수 있다. 그러나, 무선 네트워크 상에서 전송하는 장치는, 동시에 다른 장치가 전송하는지를 검출할 수 없다. 상기 전송 주파수를 모니터링한다면, 그 파워 레벨이 멀리 떨어진 전송기의 것보다 현저히 높기 때문에, 전송 장치는 그 자신의 전송만을 검출한다. 그러나, 두 전송기로부터 떨어진 수신기는, 통상적으로 동일 주파수 상의 두 전송기에 의한 동시적인 전송으로 인해 왜곡된 메시지를 수신한다. 충돌이 마찬가지로 일어나고, 상기 전송기가 상기 충돌을 검출할 수단이 없기 때문에, 상기 무선 동보 통신 프로토콜은 통상적으로 각 메시지의 수신을 수신확인(acknowledge:ACK)하는 수신기를 필요로 한다. 상기 메시지를 수신하지 않았거나, 왜곡된 메시지를 수신하였다면, 상기 수신확인을 전송하지 않거나, 비-수신확인(not-acknowledge:NAK) 신호를 전송한다. 상기 전송기가 수신확인(ACK)을 수신하는데 실패하였다면, 종전 메시지를 다시 전송한다. 무선 네트워크에서, 상기 수신기의 각 메시지에 대한 수신확인 요구는, 각 수신확인의 전송이 또한 충돌을 일으킬 수 있기 때문에, 복잡한 역효과를 갖는다. 트래픽 밀도가 증가할수록, 수신확인 트래픽이 증가하고 각 충돌에 따라 반복해서 전송되기 때문에, 유사한 충돌이 기하학적으로 증가한다.

주 장치가 각각의 다른 장치에 메시지에 대해 폴링(polling)하는 폴링 네트워크 프로토콜은, 무선 네트워크에 응용가능하다. 그러나, 상기 프로토콜은, 고르지 않은 트래픽 패턴의 네트워크에 본질적으로 효과적이지 못하다. 상기 폴링 프로세스동안, 상기 네트워크 상의 각 장치에 질의(query)하고, 작동하지 않는 장치의 폴링이 시간을 소비한다. 대부분의 폴링 프로토콜은 시간을 절약하기 위해 작동하지 않는 일정 기간 후에 장치의 폴링의 일시 중지(suspension)가 가능하지만, 상기 프로토콜은 다시 활성이 될 때, 상기 주 장치를 인식하기 위한 폴링되지 않은 수단(unpolled device)을 더 포함하여야 한다. 종종 이러한 재활성화 통지(reactivation notification)는, 예를 들어 모든 장치에 대해 공통적인 인터럽트 라인과 같은, 주 장치에 대한 보조 접속을 제공하여 행해진다. 유선 네트워크에서의 부가적인 보조 접속은 무선 네트워크의 부가적인 보조 주파수와 같다. 또한, 시간 기간는 인식 신호에 대한 각 메시지 기간과 별도로 설정할 수 있다. 상기 공통 라인 상의, 또는 상기 통지 기간동안의 재활성화 통지의 발생은, 상기 주 장치가 상기 네트워크의 모든 장치를 리폴링하게 하여, 어느 장치가 지금 활성인지를 결정하게 한다.

D1(US-A-5166929)은, 기지국(주국)과 한 그룹의 이동국들(원격국들) 중의 적어도 하나의 이동국 간의 데이터 전송 방법을 개시한다. 이 데이터 전송 방법은, 상기 주국과 적어도 하나의 원격국 사이에 에너지의 버스트를 교환하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 에너지의 버스트는 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로 전송되며, 이동국은 이에 응답하여 확인 응답 에너지 버스트를 상기 기지국에 전송한다. D1의 컬럼 3 및 4와 도 1에 개시된 바와 같이, 인용 발명 1의 각 버스트는 이동국을 식별하는 (축약된) 식별자를 포함하고 있다. 이와 같은 식별자는 축약되더라도 버스트 송수신이 복잡해진다는 점에서 불리합니다.

도 1은 무선 장치의 네트워크.

도 2는 본 발명에 따른 제어 비트의 수신 또는 전송을 도시한 타이밍도.

도 3은 본 발명에 따른 제어 비트의 수신 및 전송을 도시한 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 동일 주파수 상의 수신 및 전송 제어 비트 및 메시지를 도시한 타이밍도.

도 5는 본 발명에 따른 동일 주파수, 또는 와이어 상의 다중 메시지 통신을 도시한 타이밍도.

본 발명은 목적은, 특히, 에너지의 버스트가 국(station) 식별을 포함할 필요가 없는 방법, 주국 및 원격국을 제공하는데 있습니다.

본 발명에 따른 방법은,

- 각각의 원격국에서 공통 시간 기준을 설정하기 위해 제 1 시간 기간 동안에 상기 주국으로부터 상기 그룹의 원격국들로 동기 패턴을 전송하는 단계로서, 제2 시간 기간이 각각의 서브 시간 간격들로 분할되고, 각각의 서브 시간 간격들은 상기 각각의 원격국들에 할당되고, 각각의 서브 시간 간격은 상기 공통 시간 기준과 고정된 관계를 갖는, 상기 동기 패턴 전송 단계;

- 제 3 시간 기간 동안에 데이터 전송을 달성하는 단계를 포함하고,

상기 에너지의 버스트는 상기 적어도 하나의 원격국에 할당된 상기 서브 시간 간격 동안에 교환되는 것을 특징으로 한다.

이들 특징적 구성은 각각의 원격국들에 관련된 각각의 서브 시간 간격으로 상기 버스트들을 위치시켜 할당 목적을 위해서만 상기 버스트를 이용함으로써 상기 버스트들의 국 식별을 회피하는 문제를 해결한다. 미리 정의된 서브 시간 간격 내의 버스트는 주국과 미리 정의된 원격국 간에 데이타 전송이 (제 3 시간 기간 동안에) 일어날 예정임을 나타내는 지시이며, 이에 의해 상기 미리 정의된 서브 시간 간격은 상기 미리 정의된 원격국에 할당된다. 이를 가능하게 하기 위해 동기 패턴이 원격국들에 전송된다. 결과적으로, 상기한 문제는 해결된다.

D2(US-A-5410588)는 동기화된 기지국들을 공개한다. 기지국들의 동기화는 본 발명과 전혀 관계가 없다.

도 1은 이동국(mobile station:101 내지 105)과 기지국(110)을 포함하는 무선 네트워크를 도시한다. 전송 및 수신을 위해 동일 주파수를 사용하는 다른 실시예도 공개하지만, 이해를 돕기 위해, 정보를 기지국으로 전송하기 위한 하나의 주파수(F1)와, 기지국으로부터 정보를 수신하기 위한 하나의 주파수(F2)가 도시된다. 상기 이동국 장비는 분리될 수도 있고, 전화기 등의 목적 장치(destination device)에 직접 집적될 수도 있다. 상기 네트워크 상의 각 이동국에 어드레스가 할당된다. 간단히 하기 위해, 어드레스(1)를 이동국(101)에 할당하고, 어드레스(2)를 이동국(102)에 할당하는 식으로 한다. 어드레스 할당은, 각 장치에 스위치를 설정하거나, 그 내부 어드레스를 변화시키도록 상기 장치에 명령하는 메시지를 통신함으로써 행할 수 있다. 또한, 부가 장치가 상기 네트워크에 부가될 수 있고, 존재하던 장치가 상기 어드레스 할당 및 메시지 변화에 의해 제거될 수 있다. 상기 어드레스 초기화를 위한 기술은 이미 공지되어 있고, 본원에는 기술하지 않는다.

각 이동국이 동일한 주파수로 상기 기지국에 전송하기 때문에, 상기 네트워크 상의 통신을 관리하기 위해 프로토콜이 설정되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 무선 네트워크의 기지국에의 전송을 위한 프로토콜을 도시한다. 제 1 기간 기간(250)에서, 상기 기지국(110)은, 각 기지국에 의해 공통시간 기준(200)을 설정하는데 사용되는 동기 패턴을 전송하게 된다. 상기 제 2 시간 기간(260)은 서브 시간 간격들(sub time period:201 내지 205)로 다시 분할된다. 상기 시간 간격은 어드레스(1 내지 5)에 대응하는 각 이동국(101 내지 105)에 할당된다. 상기 시간 간격들은, 효율성을 위해, 간격이 매우 짧고, 각각 상기 주 국(master station)에 의해 설정된 시간(200)과 일정한 관계를 갖는다. 이동국이 기지국에 전송할 메시지를 갖고 있는 경우, 상기 이동국은 할당된 타임슬롯 동안 상기 네트워크 주파수의 에너지 버스트를 전송한다. 즉, 이동국(103)이 전송할 정보를 갖고 있으면, 이동국(103)은 어드레스(3)를 갖는 이동국이 전송할 정보를 갖고 있음을 상기 기지국에 알리는 에너지 버스트를 시간 간격(203)동안 전송하게 된다. 시간 기간(270) 동안, 데이터 전송을 위해 설정된 프로토콜을 사용하여, 상기 에너지 버스트 신호 전송 프로토콜과 별도로, 데이터 전송이 완료될 수 있다.

상기 특정 실시예는, 어드레스(1)의 메시지가 어드레스(2)의 메시지보다 우선적이고, 어드레스(2) 메시지가 어드레스(3) 메시지보다 우선적인, 계층적인 이동국을 갖는 네트워크에 특히 적합하다. 상기 네트워크에서, 에너지 버스트가 할당된 타임슬롯에 앞서 검출되면, 상기 프로토콜은 이동국이 에너지 버스트를 전송하지 않도록 하여야 한다. 즉, 어드레스(2)가 에너지 버스트를 전송하면, 어드레스(3 내지 5)는 에너지 버스트를 전송하지 않게 된다. 이 때, 충돌 가능성이 없어지고, 에너지 버스트를 전송한 국은 바로 이어지는 시간 기간(270)에서 그 데이터를 원하는 대로 전송한다. 상기 수신 기지국은 상기 데이터가 상기 검출된 에너지 버스트의 시간 간격에 대응하는 어드레스로부터 온 것임을 알 수 있다.

상기 동일한 프로토콜이 이동국으로 정보를 전송하기 위해 기지국에 사용될 수 있다. 상기 기지국(110)은, 시간 기간(250)동안, 상기 기지국으로부터 정보를 수신하기 위해 할당된 주파수로, 동기 패턴을 상기 이동국으로 전송한다. 시간 기간(260)동안, 상기 기지국은 메시지를 수신하기 위해 국에 할당된 시간 간격동안 에너지 버스트를 전송한다. 따라서, 에너지 버스트가 일어나는 시간 간격에 대응하는 이동국은, 시간 기간(270)동안 기지국에 의해 전송되는 일련의 데이터를 수신하기 위해 대비한다. 또한, 상기 프로토콜은 하나 이상의 이동국으로의 메시지에 특히 적합함에 유의해야 한다. 상기 목적하는 각 국에 대한 에너지 버스트는 기간(260)동안 전송될 수 있고, 따라서 각각은 기간(270)동안 전송되는 일련의 데이터를 수신하기 위해 대비한다.

상기 프로토콜은, 상기 메시지 데이터 내의 소스 및/또는 목적 어드레스를 포함하는 프로토콜과 개념이 유사하나, 본원에서 기술하는 바와 같이, 에너지 버스트를 사용함으로써 현저한 이점을 제공한다. 이름이 의미하듯이, 에너지 버스트는, 할당된 무선 주파수로 전송되는 에너지의 짧은 버스트이다. 데이터 신호에 비해, 상기 에너지 버스트는 기준을 충족시키기가 매우 쉽다. 현존하는 디지털 장치는, 특히 주기적으로 어써트되는 동기 패턴을 참고함으로써 정확한 시간 관리에 매우 적합하다. 따라서, 내용보다, 관련 기준으로 시간을 특정하는 것이 비용 면에서 효율적이다. 데이터 신호에 대해 내용에 관련된 기준을 특정하기보다는, 그 내용이 아닌 신호가 발생할 때 상기 기준이 특정되어야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 특정 시간에 에너지 버스트를 사용하여 제어 정보를 수신하고 전송하는 장치를 도시한다. 도 3a에서, 에너지 펄스 검출기(302)는, 에너지 버스트 검출이 데이터 수신에 통상적으로 응용되는 신호 처리를 필요로 하지 않는다는 것을 예시하며, 데이터 복조기(301)로부터 분리되어 도시한다. 상기 수신기(300)는, 예를 들어 기지국(110)으로부터 신호를 수신한다. 타이밍 발생기(303)는 도 2의 시간 기준(200)을 설정하고 동기 신호(250)를 검출하는 수단을 제공한다. 상기 타이밍 발생기(303)는 기준(Ref:350) 상에서 시간(200)에 펄스를 생성한다. 상기 기준 신호는 RS 래치(313)를 리셋시키고, 또한 지연 소자(310, 311)로 입력된다. 상기 지연 소자(310)는, 기준(350) 상에서 펄스로 수신하여 소정 시간 후 펄스(380)를 생성한다. 상기 소정 시간은 각 장치에 할당된 어드레스에 의해 결정되며, 시간 상, 도 2에 도시된 시간 간격(201 내지 205) 중 하나에 대응하게 된다. 상기 펄스(380)는 앤드(AND) 게이트(312)로 입력된다. 또한, 상기 앤드 게이트(312)로의 입력은 상기 검출기(302)의 출력이다. 펄스(380)에 의해 시그널링되는, 상기 장치에 할당된 기간동안 에너지 펄스가 검출된다면, 상기 앤드 게이트(312)의 출력은 상기 RS 래치(313)를 셋팅한다. 각 어드레싱된 장치에 특정 시간 간격을 설정함으로써, 상기 RS 래치(313)의 출력은, 상기 장치로의 상기 기지국으로부터의 제어 신호의 검출에 대응한다.

이 실시예에서, 상기 제어 신호의 검출은 상기 장치에 상기 기지국(100)으로 부터의 일련의 메시지가 상기 장치를 위해 의도되었음을 알린다. 상기 지연 소자(311)는 기준(350) 상의 상기 펄스를 수신하여 소정 시간 후에 신호(381)를 생성한다. 상기 신호(381)는 메시지 시간 기간(270) 동안 나타난다. 따라서, 상기 앤드 게이트(314)는, 상기 할당된 시간 기간동안 에너지 버스트를 수신하여, 상기 기술한 바와 같이, 단지 상기 RS 래치가 셋팅되면, 상기 메시지 시간 기간(270) 동안 게이트(315)를 인에이블시킨다.

도 3b는 본 발명에 따른 원격 전송기로부터 에너지 버스트를 생성하는 제어 장치를 도시한다. 도 3a에 기술된 것과 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 도면 부호를 붙인다. 상기에 설명한 바와 같이, 기준 신호(350)는 기지국의 동기 신호(250) 전송에 의해 설정된 시간 기준(200)의 펄스를 포함한다. 상기 RS 래치(313)는 기준 신호(350) 상의 펄스의 발생으로 리셋된다. 상기 지연 소자(310)는, (201) 내지 (205) 중의 하나인, 상기 장치의 할당된 시간 간격동안 펄스를 생성한다. 도 3b는 부가 래치(330)를 포함한다. 상기 래치(330)는 상기 장치에 할당된 시간에 앞서 에너지 버스트의 발생을 시그널링하는데 사용된다. 상기 래치(330)는 상기 기준 신호(350)에 의해 셋팅된다. 에너지 펄스가 검출기(302)에 의해 검출되면, 상기 래치(330)는 리셋된다. 따라서, 펄스(380) 시간에, 상기 래치(330)의 출력은, 상기 래치가 상기 기준 펄스에 의해 셋팅되었기 때문에 에너지 버스트가 검출되는 것을 나타낸다. 상기 시간 간격 펄스(380)와, 래치(330)의 출력과, 제어 신호(382)는 앤드 게이트(312)로 입력된다. 상기 앤드 게이트(312)는, 상기 래치(330)가 셋팅되어, 시간(380) 전에 다른 전송기가 에너지 버스트를 전송하지 않음을 시그널링하고, 제어 신호(382)가 나타날 경우에만 시간 기간(380) 동안 상기 래치(313)를 셋팅한다. 앤드 게이트(312)의 출력은 또한, 신호(385)로 상기 전송기(337)에 제공된다. 어써트된 신호(385)의 수신에 따라, 상기 전송기(337)는 인에이블되고, 따라서 에너지 버스트를 전송한다. 상기 검출기(302)는 상기 버스트를 계속해서 검출하고, 이는 래치(330)를 리셋시키고, 상기 앤드 게이트가 신호(385)를 나타내지 않도록 하여, 상기 에너지 버스트의 전송을 종료시킨다. 또한, 상기 수신기(300)가 전송동안 디스에이블되면, 상기 신호(385)는 타이밍 간격 펄스(380)의 끝에서 사라진다.

상기 실시예에서, 제어 신호(382)는, 상기 장치가 전송할 메시지를 포함하고, 상기 기술한 에너지 버스트를 전송한 후에 상기 메시지 전송이 나타난 후에만 어써트된다. 메시지 수신에 따라, 버퍼(335)는 상기 제어 신호(382)를 어써트한다. 상기 제어 신호(382)는 할당된 시간 기간동안 에너지 버스트를 상기 설명한 바와 같이 상기 장치에 생성하게 한다. 상기 에너지 버스트의 전송을 가능하게 함으로써 또한, 그 출력이 앤드 게이트(314)로 입력되는 래치(313)를 셋팅한다. 지연 소자(311)는 상기 메시지 기간(270)동안 신호(381)를 어써트한다. 래치(313)가 상기 기간동안 셋팅되면, 앤드 게이트(314)는 상기 게이트(336)에, 상기 전송 버퍼(335)의 내용을 전송하는 효과를 내는 인에이블 신호를 어써트한다. 이어진 부가 메시지가 없으면, 상기 전송 버퍼(335)는 제어 신호(382)를 어써트하지 않고, 에너지 버스트의 일련의 전송을 억제한다.

도 3의 실시예는 메시지의 수신 및 전송을 후속하여 제어하는 제어 신호의 수신 및 전송을 위한 에너지 버스트들의 사용을 도시한다. 동일 또는 유사한 논리가 다른 제어 신호에 대응하는 적절한 시간 간격의 에너지 버스트를 수신 또는 전송하는데 사용될 수 있다. 또한, 도 3a 및 도 3b의 공통 소자들은, 조합될 수 있고, 도시된 상기 실시예는, 당업자에게 명백한 바와 같이, 소프트웨어 프로그램, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현할 수 있다.

상기 에너지 버스트 전송 및 수신은, 신뢰성있고, 에러 없는 데이터 전송을 위해 통상 사용되는 데이터 등화 기술 없이 달성될 수 있다는 점을 유의해야 한다. 둘 이상의 값 중 어느 값이 데이터 송신 동안에 수신되는가를 신뢰성 있게 결정하는데 필요한 자동 이득 제어, 신호 사전 및 사후 조절(signal pre- and post- conditioning), 에러 정정 및 기타 기술은 특정 시간에 발생하는 에너지 버스트인지의 여부를 결정할 필요가 없다.

지금까지 설명한 실시예는, 상기 기지국에 대한 별도의 송수신 주파수와, 상기 기지국에 의한 동기 패턴의 생성 및 상기 각각의 주파수에서의 이동국의 동기화를 필요로 하였다. 도 4는 이러한 중복 프로세스(redundant process)를 제거한 프로토콜을 도시한다. 도시한 바와 같이, 시간 기간(450)에서, 상기 기지국은 송신과 수신에 사용되는 하나의 주파수 상에서 동기 패턴을 전송한다. 상기 동기 패턴은 시간 기준(400)을 설정한다. 시간 기간(460)는 이동국 어드레스(1 내지 5)에 대응하는 시간 간격(461 내지 465)을 포함한다. 시간 기간(460)동안, 기지국은, 수신할 이동국에 대응하는 시간 간격동안 하나 이상의 에너지 버스트를 전송한다. 할당된 시간 간격동안 상기 에너지 버스트를 수신함으로써, 대응 이동국이 시간 기간(470)동안 상기 기지국에 의해 전송되는 일련의 데이터를 수신하도록 알린다. 시간 기간(480)는 다시, 이동국 어드레스(1 내지 5)에 대응하는 시간 기간(481 내지 485)로 분할된다. 이동국이 전송할 데이터를 갖고 있다면, 시간 기준(400)에 관한, 할당된 시간 간격동안 에너지 버스트를 전송한다. 앞서 설명한 바와 같이, 기지국으로의 전송을 위한 프로토콜은, 할당된 간격에 앞선 시간 간격에서 에너지 버스트를 검출하면, 이동국에 에너지 버스트를 전송하지 않도록 명령한다. 에너지 버스트를 전송하는 상기 이동국은 시간 기간(490) 동안 데이터를 계속해서 전송한다.

종전의 실시예들은 주로 단일 어드레스 통신에서 에너지 버스트 전송의 이용을 설명한다. 즉, 이전에 기술된 시간 프레임 내에서, 하나의 원격국(remote station)이 데이터를 기지국으로 전송하고, 동일 메시지에 대한 다중 어드레스의 경우를 제외하면, 기지국은 데이터를 하나의 원격국에 전송한다. 이와 같은 프로토콜에서, 메시지 당 하나의 에너지 버스트 기간이 존재하고, 트래픽이 많은 네트워크에서는 이와 같은 프로토콜은 비효율적일 수 있다.

도 5는 연속적으로 트래픽이 많은 패턴들을 갖는 네트워크에 특히 적합한 본발명의 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 에너지 버스트 기간(560, 580)에 이어지는 기간(570, 590)는 다양한 수의 메시지 전송 기간들을 포함한다. 예를 들어, 상기 기지국이 3 개의 원격국들의 메시지를 가지면, 3개의 메시지 전송 기간은 기 지국 에너지 버스트 기간에 이어진다. 기지국은 각 원격국에 할당된 시간 기간들에서 에너지 버스트를 어써트하고, 상기 어써트된 에너지 버스트와 동일한 순서로 메시지를 전송한다. 도 5는, 예를 들어, 원격국(2, 3, 5)이, 시간 기간(562, 563, 565)에서 에너지 버스트들에 의해 시그널링되는 바와 같이 기지국으로부터 전송되는 메시지를 가짐을 나타낸다. 먼저, 원격국(2)의 메시지가 메시지 전송 기간(571)에서 전송되고, 다음에, 원격국(3)의 메시지가 메시지 전송 기간(572)에서 전송되고, 이어서 원격국(5)의 메시지가 기간(573)에서 전송된다. 각 원격국은 자신의 할당된 시간 기간이 에너지 버스트를 포함하는지 및 다른 원격국에 대해 얼마나 많은 에너지 버스트가 자신의 버스트보다 앞서는지를 인식할 것이다. 주어진 실시예에서, 국(2)은 제 1 버스트를 수신하고, 따라서 자신의 메시지가 기지국으로부터의 제 1 메시지임을 알 수 있게 된다. 마찬가지로, 국(3)은 제 2 버스트를 수신하고, 따라서, 자신의 메시지가 제 2 메시지임을 알게 된다. 국(5)은 마찬가지로 자신의 메시지가 제 3 메시지인 것으로 결정하게 된다. 상기 실시예에서 모든 국은, 얼마나 많은 버스트가 기간(560)에서 전송되는가를 파악하여 얼마나 많은 메시지가 전송되는가를 알 수 있다. 따라서, 상기 국은 시간 기준(500)에 관해, 언제 시간기간(580)가 시작하는지를 알 수 있다. 상기 실시예에서, 상기 원격국은, 다른 원 격국이 에너지 버스트를 어써트할 때, 에너지 버스트를 어써트하는 것을 방지한다. 두 원격국이 기지국에 전송하는 메시지를 갖는다면, 두 메시지 전송 기간은 상기 원격국 에너지 버스트 기간에 이어진다. 전송할 메시지를 갖는 각 원격국은 기간(580)의 그 할당된 타임슬롯동안 에너지 버스트를 어써트한다. 각 원격국은 또한, 얼마나 많은 다른 원격국들이 그 전에 에너지 버스트를 전송하였는지를 인식한다. 특정 원격국이 에너지 버스트를 전송할 제 1 국이면, 상기 원격국은 기간(590)의 제 1 메시지 슬롯(591)에서 자신의 메시지를 전송한다. 다른 원격국이 하나의 에너지 버스트가 자신의 에너지 버스트보다 앞섬을 인식한 경우, 자신의 메시지를 제2 메시지 슬롯(592)에서 전송한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 국들(1, 3)은 타임슬롯(581, 583)의 에너지 버스트를 어써트한다. 국(1)은 제 1 메시지 타임슬롯(591)에서 메시지를 전송한다. 하나의 에너지 버스트(581)가 에너지 버스트(583)보다 앞섬을 인식한 국(3)은 제 2 메시지 타임슬롯(592)에서 자신의 메시지를 전송한다. 두개의 원격국들이 전송할 메시지를 갖고 있음을 안 기지국은 다음 세트의 메시지에 대한 동기 시퀀스를 전송함으로써 프로세스를 즉시 다시 시작할 수 있다. 상기 원격국으로부터 메시지가 없으면, 에너지 버스트 시간 기간(580)는 에너지 버스트를 포함하지 않게 되고 동기 시퀀스(550)는 에너지 버스트 기간(580) 직후에 시작한다. 마찬가지로, 기지국 이 전송할 메시지를 갖고 있지 않으면, 에너지 버스트 기간(580)는 에너지 버스트기간(560) 직후에 시작할 수 있다.

상기 실시예에서, 메시지 전송 프로토콜의 포맷은 에너지 버스트 타이밍 프로토콜과 독립적임이 명백하다. 본 발명은 본원에 설명한 전송 프로토콜에 한정되지 않는다. 예를 들어, 신뢰성을 증가시키기 위해, 명백한 어드레싱이 각 메시지 내에 포함될 수 있다. 상기 프로토콜의 에너지 버스트를 사용하는 것은, 에너지 버스트의 발생에 따라 메시지 전송 시간을 할당하여 충돌을 피하는 목적을 제공하지만, 전적으로 어드레스를 결정하는데 따른 것은 아니다. 마찬가지 방법으로, 에너지 버스트 타이밍 프로토콜은 명백한 기지국 없이 네트워크에서 사용될 수 있다. 각 국은 모든 전송된 메시지를 청취할 수 있고, 그 할당된 어드레스에 포함된 메시지를, 명백한 어드레스로서 또는 에너지 버스트 시간 간격에 의해 결정된 것으로서 선택한다. 상기 에너지 버스트 타이밍 프로토콜은, 동기 신호가 통신을 초기화하는 국에 의해 전송되는, 분산된 동기 네트워크에서, 타이밍 신호를 전송하는 하나의 국을 포함하여 성립된다.

개시된 에너지 버스트 타이밍 프로토콜의 사용이 상기 기술한 바와 같이 "전송 요구" 신호로 사용되는데 한정된 것이 아님은 명백하다. 상기 에너지 버스트 타이밍 프로토콜은 다른 건도 신호 전송하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 개재 기간(intervening period)는, 상기 언급한 "전송 요구" 에너지 버스트 기간과 상기 메시지 전송 기간 사이에 삽입된다. 상기 개재 기간에서, 의도된 수령자는 에너지 버스트를 "전송 취소" 신호에 대응하는 신호에 이용할 수 있다.

또한, 본원에 개시된 바와 같은 에너지 버스트 타이밍 프로토콜의 사용은 네트워크나, 특히 무선 네트워크에 한정되지 않는다. 충돌의 가능성이 존재하지 않는 점대점 방식의 통신 시스템에서, 에너지 버스트는 승인에만 사용될 수 있다. 유선 네트워크에서, 에너지 버스트 기간는, 하나 이상의 버스트 기간를 메시지 전송 와이어에 부가함으로써, 신호 전송 와이어를 소거하는데 사용할 수 있다.

비록 본 발명에 따른 에너지 버스트 타이밍 프로토콜의 주 응용이, 예/아니오 신호와 같은, 단일 비트 정보에 대한 것이지만, 다중 비트 정보 역시 응용할 수 있다. 상기 프로토콜은, 각 메시지에 대해, 전송기가 예를 들어 1 내지 3의 우선 순위(priority)를 할당하는 우선 순위 신호를 호출할 수 있다. 원격국에 대한 두 시간 기간이 에너지 버스트 기간에 할당될 수 있고, 2 비트가, 메시지가 없을 때 00, 우선 순위 1 메시지에 01, 우선 순위 2 메시지에 10, 우선 순위 3 메시지에 11과 같이, 전송될 수 있다.

지금까지 단지 본 발명의 원칙들은 설명하였다. 따라서, 당업자라면 본원에 기재되어 있지 않더라도, 본 발명의 원칙을 실행하고, 본 발명의 정신과 관점을 벗어나지 않는 다양한 실행이 가능함을 알 것이다.

Claims (18)

1. 주국(master station; 110)과 한 그룹의 원격국들(101-105) 중의 적어도 하나의 원격국(101)간의 데이터 전송 방법으로서,

   - 상기 주국(110)과 상기 적어도 하나의 원격국(101) 사이에서 에너지의 버스트(burst)를 교환하는 단계를 포함하는 상기 데이터 전송 방법에 있어서,

   - 각각의 원격국(101-105)에서 공통 시간 기준(200)을 설정하기 위해 제 1 시간 기간(250) 동안에 상기 주국(110)으로부터 상기 그룹의 원격국들(101-105)로 동기 패턴을 전송하는 단계로서, 제 2 시간 기간(260)이 각각의 서브 시간 간격들(201-205)로 분할되고, 각각의 서브 시간 간격들(201-205)은 상기 각각의 원격국들(101-105)에 할당되고, 각각의 서브 시간 간격들(201-205)은 상기 공통 시간 기준(200)과 고정된 관계를 갖는, 상기 동기 패턴 전송 단계;

   - 제 3 시간 기간(270) 동안에 데이터 전송을 달성하는 단계를 포함하고,

   상기 에너지의 버스트는 상기 적어도 하나의 원격국(101)에 할당된 상기 서브 시간 간격(201) 동안에 교환되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에너지의 버스트는 기껏해야 2 비트를 포함하는, 데이터 전송 방법.
3. 주국(110)과 한 그룹의 원격국들(101-105) 중의 적어도 하나의 원격국(101)간의 데이터 전송을 위한 주국(110)으로서,

   - 상기 주국(110)과 상기 적어도 하나의 원격국(101) 사이에 에너지의 버스트를 교환하는 수단을 포함하는 상기 주국(110)에 있어서,

   - 각각의 원격국(101-105)에서 공통 시간 기준(200)을 설정하기 위해 제 1 시간 기간(250) 동안에 상기 그룹의 원격국들(101-105)로 동기 패턴을 전송하는 수단으로서, 제 2 시간 기간(260)이 각각의 서브 시간 간격들(201-205)로 분할되고, 각각의 서브 시간 간격들(201-205)은 상기 각각의 원격국들(101-105)에 할당되고, 각각의 서브 시간 간격들(201-205)은 상기 공통 시간 기준(200)과 고정된 관계를 갖는, 상기 동기 패턴 전송 수단;

   - 제 3 시간 기간(270) 동안에 데이터 전송을 달성하는 수단을 포함하고,

   상기 에너지의 버스트는 상기 적어도 하나의 원격국(101)에 할당된 상기 서브 시간 간격(201) 동안에 교환되는 것을 특징으로 하는 주국.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 에너지의 버스트는 기껏해야 2 비트를 포함하는, 주국.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 교환 수단은 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로 상기 에너지의 버스트를 전송하는 수단을 포함하는, 주국.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 달성 수단은 상기 데이터를 상기 적어도 하나의 원격국(101)에 전송하는 수단을 포함하는, 주국.
7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 교환 수단은 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로부터 상기 에너지의 버스트를 수신하는 수단을 포함하는, 주국.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 달성 수단은 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로부터 데이터를 수신하는 수단을 포함하는, 주국.
9. 주국(110)과 원격국(101)간의 데이터 전송을 위한 원격국(101)으로서,

   - 상기 주국(110)과 상기 원격국(101) 사이에서 에너지의 버스트를 교환하는 수단을 포함하는 상기 원격국(101)에 있어서,

   - 상기 원격국(101)에서 공통 시간 기준(200)을 설정하기 위해 제 1 시간 기간(250) 동안에 상기 주국(110)으로부터 동기 패턴을 수신하는 수단으로서, 제 2 시간 기간(260)이 각각의 서브 시간 간격들(201-205)로 분할되고, 각각의 서브 시간 간격들(201-205)은 각각의 원격국들(101-105)에 할당되고, 각각의 서브 시간 간격들(201-205)은 상기 공통 시간 기준(200)과 고정된 관계를 갖는, 상기 동기 패턴수신 수단;

   - 제 3 시간 기간(270) 동안에 데이터 전송을 달성하는 수단을 포함하고,

   상기 에너지의 버스트는 상기 원격국(101)에 할당된 상기 서브 시간 간격(201) 동안에 교환되는 것을 특징으로 하는 원격국.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 에너지의 버스트는 기껏해야 2 비트를 포함하는, 원격국.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 교환 수단은 상기 주국(110)으로부터 상기 에너지의 버스트를 수신하는 수단을 포함하는, 원격국.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 달성 수단은 상기 주국(110)으로부터 데이터를 수신하는 수단을 포함하는, 원격국.
13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 교환 수단은 상기 에너지의 버스트를 상기 주국(110)에 전송하는 수단을 포함하는, 원격국.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 달성 수단은 상기 데이터를 상기 주국(110)에 전송하는 수단을 포함하는, 원격국.
15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 교환 단계는 상기 주국(110)으로부터 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로 상기 에너지의 버스트를 전송하는 서브 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 데이터 전송은 상기 주국(110)으로부터 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로 달성되는, 데이터 전송 방법.
17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 교환 단계는 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로부터 상기 주국(110)으로 상기 에너지의 버스트를 전송하는 서브 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 데이터 전송은 상기 적어도 하나의 원격국(101)으로부터 상기 주국(110)으로 달성되는, 데이터 전송 방법.