KR101256269B1

KR101256269B1 - 통신 제어 장치 및 그 제어 방법, 통신 장치 및 그 제어 방법, 무선 통신 시스템, 및 기억 매체

Info

Publication number: KR101256269B1
Application number: KR1020100040565A
Authority: KR
Inventors: 에이지 이마에다; 이찌로 가또
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2013-04-18
Also published as: EP1924027A2; CN103079272A; KR20100059767A; CN101184011A; US20080212699A1; KR100978161B1; JP2008131209A; CN101184011B; KR20080045078A; EP1924027A3; US20130128804A1; US8441979B2; JP5105834B2

Abstract

복수의 통신 장치와 무선 통신을 행하는 통신 제어 장치는, 상기 복수의 통신 장치의 각각의 상대 위치에 기초하여 상기 복수의 통신 장치를 그룹화하도록 구성된 그룹화 유닛(grouping unit), 상기 복수의 통신 장치의 각각에 대하여, 해당 통신 장치가 속하는 그룹 및 해당 그룹에 할당된 통신 슬롯을 통지하도록 구성된 통지 유닛, 및 미리 정한 타이밍에서 송신 데이터를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함한다.

Description

통신 제어 장치 및 그 제어 방법, 통신 장치 및 그 제어 방법, 무선 통신 시스템, 및 기억 매체{COMMUNICATION CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF, COMMUNICATION APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은 통신 제어 장치 및 그 제어 방법, 통신 장치 및 그 제어 방법, 무선 통신 시스템 및 기억 매체에 관한 것이다.

중계 전송을 통해 복수의 접속 링크를 구성하고, 원격 통신 단말기와 무선 송신을 행하는 것을 목적으로 하는 기술이 알려져 있다(일본 특허 공개 공보 평8-97821호, 일본 특허 공개 공보 제2001-189971호). 구체적으로, 어드레스 정보, 중계 정보 등이 통신 데이터에 부가되어 다중 어드레스들에 송신되고, 중계 단말기들이 어드레스 정보, 중계 정보 등에 따라서 데이터를 중계하는 무선 통신 시스템이 공지되어 있다.

또한, 동일한 데이터를 송신하는 복수의 송신원(sender)을 통해 수신 단말기의 통신 범위를 확대하는 것을 목적으로 하는 무선 통신 구성이 알려져 있다(일본 특허 공개 공보 평11-122150호). 구체적으로, 각각 지연량을 달리하여 부가된 복수의 송신 신호가 복수의 송신 단말기로부터 송신되고, 수신측에서는 간섭의 영향이 없는 수신 신호가 선택되고, 여기에 등화 처리가 행해지며, 이에 의해 오리지널 데이터가 추정되는 구성이 알려져 있다.

또한, 원격 통신 단말기에 무선으로 데이터를 효율적으로 전송하는 기술로서, 우수한 통신 조건을 갖는 중계 단말기가 선택되고, 해당 중계 단말기를 경유하여 주변의 통신 단말기들에 데이터가 배급되어 효율적인 데이터 전송을 실현하는 구성이 알려져 있다(일본 특허 공개 공보 제2003-332977호).

그러나, 데이터 통신 기능성이 보급된 최근에는, 비디오 데이터, 오디오 데이터 등이 데이터 저장 디바이스로부터 통신 회선을 통해 송신되고, 비디오 표시 디바이스나, 오디오 재생 디바이스 등에 의해 수신되고 재생되는 소위 "리얼 타임" 통신에 대한 요망이 높아지고 있다.

상기한 종래 구성들과 같은 구성들은, 통신 경로에 있어서의 어떤 종류의 문제에 의해 야기된 통신 경로의 단선(disconnection) 및 중단(interruption)의 발생에 대해 재전송, 경로 변경 등을 행하여 대응한다. 그러나, 재전송 처리, 경로를 변경하는 처리 등은 비동기적으로 행해지므로 전송 지연이 보증될 수 없다. 이러한 이유로, 비디오 또는 오디오 등 시간적으로 연속하는 스트림 데이터가 전송되어 수신측에서 연속적으로 재생되고, 통신 경로에 단선 또는 중단이 발생하면, 수신측에서 데이터 언더런(underrun)이 발생하는 상황이 생긴다. 따라서, 재생된 비디오가 불안정하고, 재생된 오디오가 간헐적으로 끊기는 등의 문제가 있다.

상기한 종래의 구성들에서는, 복수의 경로를 이용함으로써, 단일 경로에서 단선이나 중단이 발생해도 수신이 적절하게 행해질 수 있다. 그러나, 이들 처리들은 미리 정한 복수의 송신 단말기와 단일 수신 단말기를 상정하고, 복수의 송신 단말기로부터 신호 간섭을 제거함으로써 복수 경로의 접속을 실현하는 것에 지나지 않는다. 이 때문에, 멀티 채널 스트림 데이터와 같이, 복수의 수신 단말기에 일제히 데이터 전송을 행하는 경우에는, 복수의 경로를 통해 각각의 수신 단말기들에 데이터가 송신되는 때에 상호 간섭이 발생한다.

상기 문제점들의 견지에서 생각하면, 본 발명의 목적은 비디오 또는 오디오 등의 시간적으로 연속하는 스트림 데이터와 같은 데이터를 전송하는 경우에 단선 및 중단의 발생을 저감하는 기술을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 복수의 데이터를 복수의 수신 단말기에 동시에 송신하는 경우에도 상호 간섭을 피하는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 복수의 통신 장치와 무선 통신을 행하는 통신 제어 장치는,

상기 복수의 통신 장치의 각각의 상대 위치에 기초하여 상기 복수의 통신 장치를 그룹화하도록 구성된 그룹화 유닛(grouping unit),

상기 복수의 통신 장치의 각각에 대하여, 해당 통신 장치가 속하는 그룹 및 해당 그룹에 할당된 통신 슬롯을 통지하도록 구성된 통지 유닛, 및

미리 정한 타이밍에서 송신 데이터를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 복수의 통신 장치와 통신 제어 장치를 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 통신을 행하는 통신 장치는,

상기 통신 제어 장치로부터, 상기 통신 장치가 속하는 그룹과, 해당 그룹에 할당된 통신 슬롯의 통지를 수신하도록 구성된 통지 수신 유닛,

외부 장치로부터 송신 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 저장 디바이스에 저장하도록 구성된 데이터 수신 유닛,

상기 저장 디바이스에 저장된 송신 데이터에 대하여 최대 가능도 처리를 행하도록 구성된 최대 가능도 처리 유닛, 및

상기 통신 장치가 속하는 그룹에 할당된 통신 슬롯을 이용하여 최대 가능도 처리가 행해진 송신 데이터를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 복수의 통신 장치와 통신 제어 장치를 포함하는 무선 통신 시스템으로서, 상기 통신 제어 장치는,

상기 복수의 통신 장치의 각각의 상대 위치에 기초하여 상기 복수의 통신 장치를 그룹화하도록 구성된 그룹화 유닛,

미리 정한 타이밍에서 송신 데이터를 송신하도록 구성된 송신 유닛을 포함하고,

상기 통신 장치들 각각은,

상기 통신 제어 장치로부터, 상기 통신 장치가 속하는 그룹과 해당 그룹에 할당된 통신 슬롯의 통지를 수신하도록 구성된 통지 수신 유닛,

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 복수의 통신 장치와 무선 통신을 행하는 통신 제어 장치의 제어 방법으로서, 상기 방법은,

상기 복수의 통신 장치의 각각의 상대 위치에 기초하여 상기 복수의 통신 장치를 그룹화하는 단계,

상기 복수의 통신 장치의 각각에 대하여, 해당 통신 장치가 속하는 그룹 및 해당 그룹에 할당된 통신 슬롯을 통지하는 단계, 및

미리 정한 타이밍에서 송신 데이터를 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 복수의 통신 장치와 통신 제어 장치를 포함하는 무선 통신 시스템에서 무선 통신을 행하는 통신 장치의 제어 방법으로서, 상기 방법은,

상기 통신 제어 장치로부터, 상기 통신 장치가 속하는 그룹과 해당 그룹에 할당된 통신 슬롯의 통지를 수신하는 단계,

외부 장치로부터 송신 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 저장 디바이스에 저장하는 단계,

상기 저장 디바이스에 저장된 송신 데이터에 대하여 최대 가능도 처리를 행하는 단계, 및

상기 통신 장치가 속하는 그룹에 할당된 통신 슬롯을 이용하여 최대 가능도 처리가 행해진 송신 데이터를 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 그 이상의 특징들은 (첨부한 도면을 참조하여) 다음의 실시예들의 설명으로부터 자명해진다.

본 발명에 따르면, 복수의 통신 기기들은 동일한 주기 내에서 동일한 데이터를 중복되게 송신함으로써, 단일 통신 접속에서 발생하는 이상(abnormality)이 다른 통신 접속을 통해 해결되고, 데이터가 동일한 주기 내에서 모든 통신 기기들에 송신될 수 있다. 또한, 모든 단말기들은 시간적으로 동기되어, 송신이 서로 간섭하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 비디오 또는 오디오와 같은 시간적으로 연속한 스트림 데이터를 다루는 경우에도, 데이터 단절이나 중단이 발생하지 않는 통신을 실현할 수 있다. 또한, 복수의 송신 단말기가 상호 간섭하지 않고 복수의 데이터 스트림을 동시에 송신하는 통신을 실행할 수 있다.

도 1은 무선 통신 장치를 포함하는 네트워크 구성의 예를 예시하는 도면이다.
도 2는 제어국의 내부 구성을 예시하는 블록도다.
도 3은 노드의 내부 구성을 예시하는 블록도다.
도 4는 DSSS와 OFDM 방식들 간의 신호 전송 범위의 차이를 모식적으로 예시하는 도면이다.
도 5는 제어국의 무선 송신부와 무선 수신부의 상세한 구성을 예시하는 도면이다.
도 6은 노드의 무선 송신부와 무선 수신부의 상세한 구성을 예시하는 도면이다.
도 7은 제어국에 의해 행해진 동작의 수순을 예시하는 플로우차트다.
도 8a 및 8b는, 제어국의 동작을 예시하는 타임슬롯 도면이다.
도 9는 각 노드가 실행하는 처리의 수순을 예시하는 플로우차트다.
도 10a, 10b, 10c, 및 10d는 제어국과 노드들에 의한 스트림 데이터 전송의 시간에 따른 변화를 개념적으로 예시한 도면들이다.
도 11은 제어국과 노드들에 의한 스트림 데이터의 송신을 시간 축에서 예시한 도면이다.
도 12는 제어국과 노드들에 의해 행해진 노드 토폴로지 판정 처리의 수순을 예시한 도면이다.
도 13은 수신된 훈련 신호의 강도와 노드들 간 거리와의 관계를 모식적으로 예시한 도면이다.
도 14는 삼각 측량 방법을 통한 위치 관계의 추정을 모식적으로 예시한 도면이다.
도 15는 단일 그룹인 경우의 네트워크의 구성을 모식적으로 예시한 도면이다.
도 16은 2개 그룹인 경우의 네트워크의 구성을 모식적으로 예시한 도면이다.
도 17은 그룹들과 타임슬롯들을 결정하기 위해서 제어국에 의해 행해진 처리의 수순을 예시한 플로우차트다.
도 18은 제어 정보가 비콘 신호에 부가되는 경우에, 제어국과 노드들에 의한 스트림 데이터의 송신을 시간 축에서 예시하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음의 실시예들에 기재되어 있는 구성 요소들은 단지 예들이며, 본 발명의 범주는 이들에 한정되도록 의도되지 않는다는 점에 유의한다.

<제1 실시예>

(네트워크 구성)

도 1은 본 실시예에 따른 무선 통신 장치를 포함하는 네트워크 구성의 예를 도시하는 도면이다. 도 1에서, 101-109는 본 실시예에 따른 무선 통신 장치들인 노드들(통신 장치들)(a 내지 i)이고, 110은 무선 통신 장치인 제어국(control terminal)(통신 제어 장치)이며, 111은 AV(audio-visual) 데이터를 출력하는 데이터 소스이다. 112는 노드a 내지 노드c로 구성된 그룹 1이고, 113은 노드d 내지 노드f로 구성된 그룹이며, 114는 노드g 내지 노드i로 구성된 그룹 3이다.

데이터 소스(111)는 리얼 타임으로 처리되는 AV 데이터를 출력하는 장치이다. 데이터 소스(111)는 복수 화면의 비디오 데이터, 복수 채널의 오디오 데이터 등의 AV 데이터를 연속적으로 출력한다.

제어국(110)은 제어 신호들, 제어 데이터 등을 노드a(101) 내지 노드i(109)와 무선으로 상호 교환한다. 또한, 제어국(110)은 데이터 소스(111)로부터의 AV 데이터를 스트림 데이터로 변환하고, 그 결과를 무선으로 송신한다.

노드a(101) 내지 노드i(109)는 제어 신호들, 제어 데이터 등을 제어국(110)과 무선으로 상호 통신한다. 또한, 노드a(101) 내지 노드i(109)는 제어국(110) 및 복수의 다른 노드로부터 스트림 데이터를 무선으로 수신하고, 수신된 스트림 데이터를 무선으로 송신한다.

그룹 1(112) 내지 그룹 3(114)은 복수의 노드로 구성된 그룹들이다. 그룹 할당은 제어국(110)에 의해 결정되며, 제어 데이터에 의해 각 노드에 통지된다. 후술하는 바와 같이, 동일 그룹 내의 노드들은 각각 동일한 타이밍에서 스트림 데이터를 무선으로 송신한다.

(제어국)

도 2는 제어국(110)의 내부 구성을 예시하는 블록도다. 도 2에서, 201은 무선 송신부, 202는 무선 수신부, 203은 제어국(110)의 전체 동작을 제어하는 제어부, 204는 부호화부, 205는 메모리, 206은 주기 타이머, 및 207은 안테나이다.

제어부(203)는 제어 데이터를 메모리(205)를 통해서 무선 송신부(201)에 보내고, 무선 송신부(201)를 제어하여 제어 데이터를 무선 신호로 변조해서 그 결과를 안테나(207)로부터 무선으로 송신한다. 또한, 데이터 소스(111)로부터의 AV 데이터는 부호화부(204)에 의해 스트림 데이터로 변환되고, 메모리(205)에 임시로 저장된다. 그 후, 제어부(203)로부터의 지시에 따라서, 주기 타이머(206)와 동기하여, 제어국(110)은 스트림 데이터를 송신 데이터의 단위인 프레임으로 변환하고, 그 결과를 메모리(205)로부터 무선 송신부(201)로 보낸다. 이 후, 제어부(203)로부터의 지시에 따라서, 주기 타이머(206)와 동기하여, 무선 송신부(201)는 메모리(205)로부터의 데이터를 무선 신호로 변조하고, 그 결과를 안테나(207)로부터 무선으로 송신한다.

제어부(203)로부터의 지시에 따라서, 무선 수신부(202)는 안테나(207)로부터 무선 신호를 수신하고, 무선 신호를 수신된 데이터로 복조하고, 수신된 데이터를 제어부(203)로 보낸다. 전체 제어를 행하는 것에 더하여, 제어부(203)는 다른 노드들과의 무선 통신의 동기를 제어하기 위한 동기 신호를 메모리(205)에 기입하고, 동기 신호가 규정된 타이밍에서 무선 송신부(201)로부터 송신되도록 제어를 행한다. 또한, 제어부(203)는 다른 노드들로부터 제어 데이터로서 통신된 단말기 정보에 따라 송신 데이터를 프레임들로 변환한다.

무선 송신부(201)와 무선 수신부(202)의 상세한 설명은 후술한다. 본 실시예에서, 제어국(110)의 무선 송신부(201)는 DSSS 방식의 변조부와 OFDM 방식의 변조부를 포함한다. 이들 2가지 기술은 IEEE에 의해 표준화되어 있는 IEEE 802.11 및 IEEE 802.11a를 따르므로, 그의 상세한 설명은 생략한다. "DSSS"는 "Direct Sequence Spread Spectrum"의 약어이며, OFDM은 "Orthogonal Frequency Division Multiplexing"의 약어임에 유의한다. "IEEE"는 "Institute of　Electrical　and　Electronics Engineers"의 약어이다.

또한, 제어국(110)의 무선 수신부(202)는 DSSS 방식의 복조부를 포함한다. OFDM 방식의 변조부는, 메모리(205)에 저장된 스트림 데이터가 부호화부(204)로부터 송신되는 때에 이용된다. 다른 데이터를 송신 및 수신할 때, DSSS 방식의 변조부 및 복조부가 이용된다.

(노드들)

도 3은 노드a(101)의 내부 구성을 예시하는 블록도이다. 노드b(102) 내지 노드i(109)는 동일한 구성을 갖는다. 바꾸어 말하면, 노드a(101)가 후술되지만, 이 설명은 노드b(102) 내지 노드i(109)에도 또한 적용된다. 도 3에서, 301은 무선 송신부이고, 302는 무선 수신부이고, 303은 노드의 동작을 제어하는 제어부이고, 304는 메모리, 305는 최대 가능도 처리부, 306은 복호화부, 307은 주기 타이머, 308은 안테나이다.

무선 수신부(302)는 수신된 데이터의 심볼 동기 타이밍을 통지하는 동기 신호를 무선 송신부(301)에 송신한다. 또한, 제어부(303)로부터의 지시에 따라서, 주기 타이머(307)에 동기하여, 무선 수신부(302)는 수신된 데이터를 메모리(304)에 저장한다.

제어부(303)는 메모리(304)에 저장된 수신된 데이터 중에서 그 자신의 노드에 어드레스된 데이터를 선택하고, 이 데이터를 최대 가능도 처리부(305)를 경유해서 복호화부(306)에 보낸다. 최대 가능도 처리부(305)는 입력된 복수의 데이터 중에서 가장 가능성 있는 데이터를 추정해서 출력 데이터를 생성한다. 복호화부(306)는 최대 가능도 처리부(305)로부터 가장 가능성 있는 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 복호화하여, AV 데이터를 출력한다. 복호화부(306)로부터 출력된 AV 데이터는 비디오 재생 및 표시, 또는 오디오 재생 등의 처리에 이용된다.

또한, 제어부(303)는 메모리(304)에 저장된 복수의 수신 데이터를 최대 가능도 처리부(305)를 경유해서 무선 송신부(301)에 전달하고, 이 수신된 데이터는 주기 타이머(307)에 동기하여 무선 송신부(301)로부터 무선으로 송신된다. 또한, 제어부(303)는 그 자신의 노드의 단말기 정보를 제어국(110)에 통신되는 제어 데이터로서 무선 송신부(301)에 전달하고, 이 단말기 정보는 제어국(110)에 무선으로 송신된다. 단말기 정보는 자신의 노드를 식별하기 위해 미리 설정된 개별 ID(식별자) 값이나, 복호화부(306)의 능력(capability) 정보나, 무선 수신부(302) 및 무선 송신부(301)의 능력 정보 등이다.

노드a(101)의 무선 송신부(301) 및 무선 수신부(302)는 DSSS 방식과 OFDM 방식의 변조부 및 복조부를 포함한다. 본 실시예에서, 이들 2가지 기술은 IEEE 802.11 및 IEEE 802.11a를 따르므로, 그의 상세한 설명은 생략한다. 노드a(101)는 스트림 데이터의 송신 시에는 OFDM 방식의 변조부를 사용하고, 그 밖의 제어 데이터의 송신 시는 DSSS 방식의 변조부를 사용하여 통신한다. 또한, 노드a(101)는 스트림 데이터의 수신 시에는 OFDM 방식의 복조부를 사용하고, 그 밖의 제어 데이터, 제어 신호 등의 수신 시에는 DSSS 방식의 복조부를 사용하여 통신한다. 무선 송신부(301)와 무선 수신부(302)의 상세한 설명은 후술한다.

(DSSS 및 OFDM 기술)

다음으로, 본 실시예에서 이용되는 DSSS와 OFDM 방식 간의 특징적인 차이에 관하여 설명한다.

제어국(110) 및 노드a(101) 내지 노드i(109)에 의해 이용되는 DSSS 방식은, DBPSK(Differential　Binary　Phase　Shift　Keying) 변조 방식을 이용해서 확산 부호를 가지고 데이터를 직접 확산하는 변조 방식이다. 이것은 간단한 회로로 구현될 수 있으므로 저지연(low-delay) 처리가 가능한 데이터 통신 방식이다. 통신 레이트는 낮은 1Mbps이지만, 이 방식은 오류에 대한 내성이 높고, 전송 조건이 좋지 않은 통신 환경에서도 멀리까지 데이터를 정확하게 전송할 수 있다.

또한, 본 실시예의 OFDM 방식은 64QAM(64-position Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 불리는 진보된 변조 방식을 이용한다. 이 방식은 전술한 DSSS 방식보다 처리 부하가 무겁고, 지연이 커지지만, 높은 54 Mbps 비트레이트를 실현할 수 있다. 그러나, 전술한 DSSS 방식과 비교하여 오류 내성이 낮고, 정보가 정확하게 전송될 수 있는 신호 전송 범위가 DSSS 방식에서보다 좁아진다.

도 4는, DSSS 및 OFDM 방식 간의 신호 전송 범위의 차이를 모식적으로 예시한 도면이다. 도 4에서, 401은 OFDM 방식을 이용하여 데이터가 정확하게 전송될 수 있는 거리의 개념을 모식적으로 나타내고, 402는 DSSS 방식을 이용하여 데이터가 정확하게 전송될 수 있는 거리의 개념을 모식적으로 나타낸다. 바꾸어 말하면, 도 4는, 제어국(110)과 노드a(101) 내지 노드i(109)가 DSSS 방식을 이용하여 1 Mbps로 데이터 통신이 가능함을 개념적으로 나타낸다. 또한, 도 4는, 제어국(110)과 노드a(101) 내지 노드c(103) 및 노드e(105)가 OFDM 방식을 이용하여 54 Mbps로 데이터 통신이 가능함을 개념적으로 나타낸다.

그러나, 여기에서, 어느 정도의 오류가 극복될 수 있다면, 전송 범위(401)의 외측 노드들도 OFDM 방식을 이용하여 데이터 통신이 가능하다. 오류의 발생 확률은 전송 거리가 늘어날수록 일반적으로 증가한다. FEC(Forward Error Correction) 부호가 수신측에서의 오류 정정을 위해 전송된 데이터 프레임에 부가된다. 그 결과, 노드가 전송 범위(401)의 외측에 있다고 해도, 전송 조건이 좋고 오류량이 적으면, 오류 정정에 의해 원래의 데이터를 추정할 수 있으므로, OFDM 방식을 이용한 통신에 의해 정확한 데이터 수신이 가능하다.

전술한 설명은 데이터를 전송하는 제어국(110)의 경우를 설명했지만, 노드a(101) 내지 노드i(109) 중 어느 노드가 OFDM 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 경우에도 동일하게 적용된다. 즉, 인접한 노드들 사이에서는 OFDM 방식을 이용한 54 Mbps의 통신이 가능하고, 먼 노드들 사이, 제어국 등에서는 DSSS 방식을 이용한 1 Mbps의 통신이 가능하다.

(제어국의 무선 송신부/무선 수신부)

다음으로, 도 5를 참조하여 제어국(110)의 무선 송신부(201) 및 무선 수신부(202)를 설명한다. 도 5는 제어국(110)의 무선 송신부(201)와 무선 수신부(202)의 상세한 구성을 예시하는 도면이다.

501은 비트 열(bit string)을 랜덤화하여 관계없는 비트 열과의 그의 상관 관계를 작게 하기 위한 스크램블링부(scrambling unit)이고, 502는 DBPSK 변조를 행하는 변조부이고, 503은 확산 부호를 이용하여 스펙트럼 확산을 행하는 확산부이다. DSSS 방식 변조부(521)는 스크램블링부(501), 변조부(502), 및 확산부(503)로 구성된다.

504는 오류 정정 처리를 위한 용장(redundant) 부호화를 행하는 컨볼루셔널 부호화부(convolutional encoding unit)다. 505는 입력 데이터를 48개의 서브캐리어에 분할해서 64 QAM을 행하는 변조부이다. 506은 변조된 각각의 서브캐리어 신호에 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 행하는 IFFT부이다. 507은 지연 간섭 파(delay interference wave)의 영향을 제거하기 위한 GI(guard interval)를 부가하는 GI 부가부이다. 508은 대역외 전력(out-of-band power)을 저감시키기 위해 파형 정형을 행하는 정형부(shaping unit)이다. OFDM 방식 변조부(522)는 컨볼루셔널 부호화부(504), 변조부(505), IFFT부(506), GI 부가부(507), 및 정형부(508)로 구성된다.

509는 중간 주파수에서 직교 변조를 행하는 변조부이다. 510은 변조부(509)로부터 입력되는 신호를 무선 캐리어 주파수로 변환하는 승산기(multiplier)다. 511은 무선 송신 전력을 증폭하는 PA(power amplifier)이다.

DSSS 방식의 변조부(521)와 OFDM 방식의 변조부(522) 중 하나만이 동작한다. 즉, 송신된 데이터는 스크램블링부(501) 또는 컨볼루셔널 부호화부(504) 중 어느 하나에 의해 처리된다. 그 후, 처리된 데이터는 확산부(503) 또는 정형부(508) 중 어느 하나로부터 출력되어, 변조부(509)에 입력된다.

512는 중간 주파수를 생성하는 발진기이며, 513은 무선 캐리어 주파수를 생성하는 발진기이다. 514는 수신된 신호를 증폭하는 LNA(low　noise　amplifier)이다. 515는 무선 캐리어 주파수에 의해 동조된 신호를 추출하는 승산기이다. 516은 신호 강도를 소정의 진폭 강도로 자동으로 조정하는 AGC(automatic　gain　control)이다. 517은 신호의 주파수를 중간 주파수로 변환하여 구적 검출(quadrature detection)을 행하는 검출부이다.

518은 확산 신호에 확산 부호를 승산해서 원래의 신호를 생성하는 역확산부(despreading unit)이다. 519는 DBPSK-변조된 신호로부터 원래의 데이터를 생성하는 복조부이다. 520은 스크램블된 데이터를 그의 원래 상태로 복귀시키는 디스크램블링 처리부이다. DSSS 방식 변조부(523)는 역확산부(518), 복조부(519), 및 디스크램블링 처리부(520)로 구성된다.

(노드들의 무선 송신부/무선 수신부)

도 6은 노드a(101)의 무선 송신부(301)와 무선 수신부(302)의 상세한 구성을 예시하는 도면이다. 노드b(102) 내지 노드i(109)에 대해서도 동일하게 적용된다.

601은 비트 열을 랜덤화하여 관계없는 비트 열과의 그의 상관 관계를 작게 하기 위한 스크램블링부이고, 602는 DBPSK 변조를 행하는 변조부이고, 603은 확산 부호를 이용하여 스펙트럼 확산을 행하는 확산부이다. DSSS 방식 변조부(629)는 스크램블링부(601), 변조부(602), 및 확산부(603)로 구성된다.

604는 오류 정정 처리를 위한 용장 부호화를 행하는 컨볼루셔널 부호화부이다. 605는 입력 데이터를 48개의 서브캐리어에 분할해서 64 QAM 변조를 행하는 변조부이다. 606은 변조된 각각의 서브캐리어 신호에 IFFT를 행하는 IFFT부이다. 607은 지연 간섭 파의 영향을 제거하기 위한 GI를 부가하는 GI 부가부이다. 608은 대역외 전력을 저감시키기 위해 파형 정형을 행하는 정형부이다. OFDM 방식 변조부(630)는 컨볼루셔널 부호화부(604), 변조부(605), IFFT부(606), GI 부가부(607), 및 정형부(608)로 구성된다. 부가적으로, 변조부(605) 및 GI 부가부(607)는 무선 수신부(302)로부터의 동기 신호에 따라 심볼 동기를 행한다.

609는 중간 주파수에서 직교 변조를 행하는 변조부이다. 610은 신호를 무선 캐리어 주파수로 변환하는 승산기이다. 611은 무선 송신 전력을 증폭하는 PA이다.

DSSS 방식의 변조부(629)와 OFDM 방식의 변조부(630) 중 하나만이 동작한다. 즉, 송신된 데이터는 스크램블링부(601) 또는 컨볼루셔널 부호화부(604) 중 어느 하나에 의해 처리된다. 그 후, 처리된 데이터는 확산부(603) 또는 정형부(608) 중 어느 하나로부터 출력되어, 변조부(609)에 입력된다.

612는 중간 주파수를 생성하는 발진기이며, 613은 무선 캐리어 주파수를 생성하는 발진기이다. 614는 수신된 신호를 증폭하는 LNA이다. 615는 무선 캐리어 주파수에 의해 동조된 신호를 추출하는 승산기이다. 616은 신호 강도를 소정의 진폭 강도로 자동으로 조정하는 AGC이다. 617은 신호의 주파수를 중간 주파수로 변환하여 구적 검출을 행하는 검출부이다.

618은 확산 신호에 확산 부호를 승산해서 원래의 신호를 생성하는 역확산부이다. 619는 DBPSK-변조된 신호로부터 원래의 데이터를 생성하는 복조부이다. 620은 스크램블된 데이터를 그의 원래 상태로 복귀시키는 디스크램블링 처리부이다. DSSS 방식 변조부(632)는 역확산부(618), 복조부(619), 및 디스크램블링 처리부(620)로 구성된다.

621은 무선 캐리어 주파수에서의 오류를 보정하는 AFC(automatic　frequency control)부이다. 622는 송신 시에 부가된 GI를 제거하는 GI 제거부이다. 623은 수신된 신호로부터, 무선 캐리어 주파수의 주파수 동기, 중간 주파수의 주파수 동기, 및 주파수 심볼 사이의 동기 타이밍을 검출하는 타이밍 검출부이다. 624는 수신된 데이터를 각각의 서브캐리어로 분할하기 위해 고속 푸리에 변환을 행하는 FFT부이다. 625는 서브캐리어 신호의 전송 경로 왜곡을 추정하는 채널 추정부이고, 626은 전송 경로 왜곡의 추정에 따라서 수신된 데이터로부터 전송 경로 왜곡을 제거하는 등화부이다. 즉, 채널 추정부(625)와 등화부(626)에 의해 행해진 처리는 다중 경로 신호 등을 포함하는 수신된 데이터로부터 원래의 데이터를 추정하는 최대 가능도 처리이다. 627은 서브캐리어마다 원래의 데이터를 복원하는 복조부이다. 628은 각 서브캐리어의 위상을 검출하고 보정 신호를 생성하는 위상 검출 보정부이고, 641은 컨볼루션하게 부호화된 데이터에 오류 정정을 행하여 원래의 데이터를 복원하는 비터비 복호부(Viterbi decoding unit)이다. OFDM 방식의 복호부(631)는 AFC부(621)로부터 비터비 복호부(641)까지의 전술한 기능 처리부로 구성된다.

타이밍 검출부(623) 및 위상 검출 보정부(628)는 검출된 타이밍을 시스템 전체의 동기 주기와 동기화하고, 그 동기를 유지하며, 타이밍 검출부(623) 및 위상 검출 보정부(628)는 수신된 데이터가 없는 기간에도 자발적으로 동작하여, 주기적인 동기 신호를 계속해서 생성한다. 무선 송신부(301)의 변조부(605) 및 GI 부가부(607)에 동기 신호를 제공함으로써, 무선 송신부(301)와 무선 수신부(302)의 동작이 동기된다. 즉, 수신된 데이터의 동기 타이밍으로 자신의 노드의 동기 타이밍이 동기되고, 그 동기 타이밍에 따라서 데이터가 송신되도록 동작이 수행된다. 이 방식으로, 노드들은 서로 동기하여 동작하므로, 노드들이 서로 통신하고 있는 전체 통신 네트워크의 동기가 확립된다.

(제어국의 동작)

다음으로, 제어국(110)의 동작에 대해서, 도 7, 도 8a 및 8b를 참조하여 설명한다. 도 7은 제어국(110)에 의해 행해진 동작의 수순을 예시하는 플로우차트다. 도 8a 및 8b는 제어국(110)의 동작을 예시하는 타임슬롯 도면이다.

도 7에서, 우선, 제어국은 주변 영역에 존재하는 복수의 노드를 검출하고, 또한 노드들 간의 위치관계를 결정하기 위해서 노드 토폴로지(topology)를 판정하는 처리(스텝 S1)를 행한다. 노드 토폴로지 판정 처리의 상세 내용은 후술한다.

다음으로, 판정된 노드 토폴로지에 따라서, 또는 바꾸어 말하면, 노드들의 상대 위치에 따라서, 동기된 통신의 타임슬롯 구성과 노드 그룹 할당이 결정되고, 그 결과가 DSSS 방식을 이용하는 무선 송신부(201)에 의해 모든 노드에 전달된다(스텝 S2). 본 실시예의 경우, 도 1에 도시한 바와 같이, 노드a(101) 내지 노드i(109)가 검출된다. 그 후, 노드들과 제어국(110) 사이의 위치 관계에 따라서, 노드들은 가까운 노드로부터 그룹1(112), 그룹2(113), 및 그룹3(114)로 분할된다. 다음으로, 타임슬롯들이 도 8a에 표시한 바와 같이 할당된다. 801은 동기된 전송의 반복 주기의 시간 간격 Tf다. 802는 제어국(110) 및 노드들이 공통으로 사용가능한 공유 슬롯, slot0이며, 그의 시간 간격은 Tc이다. 803은 제어국(110)이 송신가능한 슬롯, slot1이다. 804는 그룹1(112)의 노드들이 송신가능한 슬롯, slot2이다. 805는 그룹2(113)의 노드들이 송신가능한 슬롯, slot3이다. 806은 그룹3(114)의 노드들이 송신가능한 슬롯, slot4이다. slot1 내지 slot4의 시간 간격은 각각 같은 Ts다.

다음으로, 주기 타이머(206)는 전술한 타임슬롯 구성에 따라 시분할 통신의 주기 Tf에서 타이머 동작을 시작한다(스텝 S3). 주기 타이머(206)가 동기 주기 Tf의 개시 시점에 도달하면(스텝 S4에서 예), 스텝 S5로 간다.

스텝 S5에서, 제어국(110)은 모든 노드에 동기 타이밍을 통지하기 위한 비콘(beacon) 신호를 도 8a의 807 내지 810으로 표시한 바와 같이, 송신한다. 이들 비콘 신호들(807, 808, 809, 및 810)은 무선 송신부(201)로부터 장거리 통신이 가능한 DSSS 방식을 이용하여 송신된다.

다음으로, 제어국(110)은 공유 슬롯, slotO(802)을 통해 송신되는 제어 데이터가 존재하는지의 여부를 판정한다(스텝 S6). 이러한 제어 데이터가 존재하는 경우(스텝 S6에서 예), 처리 절차는 스텝 S7로 가고, 송신될 제어 데이터는 주기 타이머(206)가 나타내는 slotO(802)의 타이밍에서 DSSS 방식을 이용하여 무선 송신부(201)로부터 송신된다. 처리 절차는 스텝 S8로 간다. 제어 데이터가 존재하지 않는 경우(스텝 S6에서 아니오)에, 처리 절차는 스텝 S8로 간다.

또한, 제어국(110)은 주기 타이머(206)가 나타내는 공유 슬롯 slotO(802)의 타이밍에서 수신될 제어 데이터가 존재하는지의 여부를 판정한다(스텝 S8). 수신될 제어 데이터가 존재하는 경우에(스텝 S8에서 예), 처리 절차는 스텝 S9로 가고, 제어 데이터는 DSSS 방식을 사용하여 무선 수신부(202)에 의해 수신된다. 그 후, 처리 절차는 스텝 S10으로 간다. 수신될 제어 데이터가 존재하지 않는 경우(스텝 S8에서 아니오), 처리 절차는 스텝 S10으로 간다.

다음으로, 제어국(110)은 송신될 스트림 데이터가 존재하는지의 여부를 판정한다(스텝 S10). 이러한 스트림 데이터가 존재하는 경우(스텝 S10에서 예), 처리 절차는 스텝 S11로 가고, 이러한 스트림 데이터가 존재하지 않는 경우(스텝 S10에서 아니오), 처리 절차는 스텝 S4로 복귀하여 처리가 반복된다.

스텝 S11에서는, 주기 타이머(206)가 나타내는 slot1(803)로서, 제어국이 이용 가능한 슬롯인 slot1의 타이밍에서 무선 송신부(201)로부터 OFDM 방식을 이용하여 송신이 행해진다. 이 때 송신되는 스트림 데이터 프레임은 도 8b에서 815로 표시된다. 스트림 데이터 프레임(815)은 각 노드들에 어드레스된 스트림 데이터 D1(816) 내지 D9(824)으로 구성된다.

스트림 데이터 프레임의 일부를 구성하는 D1(816)은 노드a(101)에 어드레스된 스트림 데이터다. 또한, D2(817)는 노드b(102)에 어드레스된 스트림 데이터이다. D3(818)는 노드c(103)에 어드레스된 스트림 데이터이다. 동일한 방식으로, D4(819) 내지 D9(824)는 노드d(104) 내지 노드i(109)에 각각 어드레스된 스트림 데이터다. 송신된 스트림 데이터 프레임(815)의 프레임 구성은 미리 스텝 S2에서 전노드에 전달된다. 따라서, 각 노드는 수신된 스트림 데이터 프레임(815)으로부터 자신에게 어드레스된 데이터 부분을 식별할 수 있다.

이러한 방식으로 스트림 데이터 프레임이 스텝 S11에서 송신되면, 제어국(110)은 다시 스텝 S4로 되돌아가서, 다음 동기 주기 Tf의 개시 시점까지 대기하고, 상기 동작들을 반복한다.

따라서, 제어국(110)은 비콘 신호들(811, 812, 813, 및 814)을 주기 Tf 마다 송신하고, 주기 Tf 마다 slot1(803)을 통해서 스트림 데이터 프레임들(815, 825, 826)을 송신한다. 도 8b는 이 때 행해진 제어국(110)의 송신 동작을 예시한다.

(노드 동작)

다음으로, 노드들의 동작에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 각 노드가 실행하는 처리의 수순을 예시하는 플로우차트다. 여기에 명시적으로 제공된 설명은 노드a(101)의 동작의 경우를 예로서 설명하지만, 노드b(102) 내지 노드i(109)도 같은 수순으로 동작한다는 점에 유의한다.

우선, 노드a(101) 주변 영역에 존재하는 단일 또는 복수의 노드들이 검출되고, 제어국(110)이 노드 토폴로지를 판정하는 데 필요한 노드간 정보가 제어국(110)에 송신된다(스텝 S21). 제어국(110)이 실행하는 주변 노드들의 검출 처리에 대해서는 노드 토폴로지의 판정 처리의 설명에서 상세히 후술한다.

다음으로, 제어국(110)으로부터 송신되고, 동기된 통신 타임슬롯 구성과 노드 그룹 할당의 정보를 포함하는 제어 데이터가 무선 수신부(302)에 의해 DSSS 방식을 이용하여 수신된다(스텝 S22). 노드a(101)는 수신된 제어 데이터에 따라 타임슬롯 구성을 취득하고, 스트림 데이터 프레임(815)의 프레임 구성을 식별하며, 자신에게 어드레스된 데이터 D1(816)의 배치(layout)를 식별한다. 또한, 노드a(101)는 수신된 제어 데이터에 따라, 자신이 속하는 그룹의 정보를 취득하고, 송신을 행하는 슬롯을 식별한다.

다음으로, 노드a(101)는, 비콘 신호가 수신되었는지의 여부를 판정하고(스텝 S23), 비콘 신호가 수신된 경우에(스텝 S23에서 예), 처리 절차는 스텝 S24로 가고, 비콘 신호가 수신되지 않은 경우에(스텝 S23에서 아니오), 처리 절차는 스텝 S26으로 간다. 스텝 S24에서는, 주기 타이머가 재시작된다. 이러한 재시작 처리를 통해서(스텝 S24), 제어국(110)의 주기 타이머(206) 및 노드a(101)의 주기 타이머가 동기되고, 노드측에서 주기 Tf 및 slotO 내지 slot4의 판정이 가능해 진다.

다음으로, 노드a(101)는 메모리(304)에 저장된 복수의 스트림 데이터 프레임 중에서 자신에게 어드레스된 복수의 스트림 데이터 D1을 추출하여, 스트림 데이터 D1을 최대 가능도 처리부(305)에 보내고, 최대 가능도 처리가 행해진 데이터가 복호화부(306)로 보내져　AV 데이터로 복호된다(스텝 S25). 그러나, 메모리(304)에 단일 스트림 데이터 D1만이 있는 경우에는, 최대 가능도 처리가 바이패스되고, 스트림 데이터 D1이 복호화부(306)에 보내진다. 또한, 메모리(304) 내의 수신된 스트림 데이터의 저장은 후술하는 스텝 S27에서 발생한다.

다음으로, 노드a(101)는 무선 수신부(302)가 스트림 데이터를 수신하고 있는 중인지의 여부를 판정한다(스텝 S26). 수신이 행해지고 있는 경우(스텝 S26에서 예), 처리 절차는 스텝 S27로 가고, 수신이 행해지고 있지 않은 경우(스텝 S26에서 아니오), 처리 절차는 스텝 S28로 간다. 스텝 S27에서는, 스트림 데이터 프레임이 무선 수신부(302)에 의해 OFDM 방식을 이용하여 수신되고, 메모리(304)에 저장된다. 여기에서, 노드a(101)는, 단일 Tf 주기 내에 노드a(101) 자신의 송신 슬롯 이외의 슬롯들인 3개의 수신 슬롯들, 즉, slot1(803), slot3(805), 및 s1ot4(806)를 갖는다. 따라서, 스트림 데이터 프레임을 저장하는 처리가 단일 Tf 주기 내에서 3회 발생하지만, 이들은 독립적으로 메모리(304)에 저장되고, 전술의 스텝 S25의 최대 가능도 처리에 이용된다.

다음으로, 주기 타이머(307)가 나타내는 시간이 노드 자체의 송신 슬롯인지의 여부가 판정된다(스텝 S28). 송신 슬롯은, 노드가 그룹1(112)에 있으면 slot2이고, 노드가 그룹2(113)에 있으면 slot3이고, 노드가 그룹3(114)에 있으면 slot4이다. 그 후, 현재 시간이 송신 슬롯의 개시 타이밍이라면(스텝 S28에서 예), 처리 절차는 스텝 S29에 가고, 그렇지 않다면(스텝 S28에서 아니오), 처리 절차는 스텝 S23으로 되돌아간다.

스텝 S29에서는, 노드 자체가 속하는 그룹이 그룹1(112)인지의 여부가 판정된다. 바꾸어 말하면, 스텝 S29에서는, 노드 자체의 송신 슬롯의 개시 시점에서 스트림 데이터 프레임이 복수 회 수신되고 있는지의 여부가 판정된다. 노드가 그룹1에 속하는 경우에는, 스트림 데이터 프레임이 제어국(110)으로부터 직접 수신되고, 따라서, 동일 데이터가 복수 회 수신되고 있지 않으므로, 최대 가능도 처리는 불필요해진다. 이에 대하여, 노드가 그룹1에 속하지 않는 경우에는, 동일 데이터가 복수의 노드로부터 복수 회 수신되므로, 최대 가능도 처리를 행할 필요가 있다. 노드가 그룹1(112)에 속하지 않는다고 판정된 경우에(스텝 S29에서 아니오), 처리 절차는 스텝 S30으로 가고, 노드가 그룹1(112)에 속한다고 판정된 경우에(스텝 S29에서 예), 처리 절차는 스텝 S31로 간다.

스텝 S30에서는, 메모리(304) 내의 스트림 데이터 프레임들이 최대 가능도 처리부(305)에 보내지고, 최대 가능도 처리를 행하여 얻어진 스트림 데이터 프레임이 무선 송신부(301)로부터 OFDM 방식을 이용하여 송신된다. 이 때 송신된 스트림 데이터 프레임은, 모든 노드의 스트림 데이터 D1(816) 내지 D9(824)가 포함된 프레임이다. 한편, 스텝 S31에서는, 제어국(110)으로부터 수신된, 메모리(304) 내의 스트림 데이터 프레임들 중 하나의 스트림 데이터 프레임이 그대로 무선 송신부(301)로부터 OFDM 방식을 이용하여 송신된다.

지금까지 기술된 방식으로, 스텝 S30 또는 스텝 S31에서 스트림 데이터를 송신할 때, 노드a(101)는 다시 스텝 S23으로 되돌아가고, 상기 처리가 반복된다. 따라서, 각 노드는 Tf 주기 내에서 다음의 처리를 반복한다: 스트림 데이터를 복수 회 수신하는 처리, 수신된 데이터 중에서 자신에게 어드레스된 데이터에 대해 최대 가능도 처리를 행하여 복호화하는 처리, 및 수신된 스트림 데이터에 대해서 최대 가능도 처리를 행하여 송신하는 처리.

(제어국과 노드간의 협조 동작)

도 10a, 10b, 10c, 10d 및 도 11은, 상술한 바와 같은 제어국(110)과 노드들(101 내지 109) 간의 동작을 예시한다. 도 10a, 10b, 10c, 및 10d는 제어국(110)과 노드들에 의한 스트림 데이터 전송의 시간에 따른 변화를 개념적으로 예시한 도면이다. 도 11은 제어국(110)과 노드들에 의한 스트림 데이터의 전송을 시간 축으로 예시한 도면이다.

우선, 도 11에 도시한 slot1(803)의 시간에서는, 도 10a에 도시한 바와 같이, 제어국(110)이 스트림 데이터 프레임을 송신한다. 이 때, 인접 노드a(101), 노드b(102) 및 노드c(103)에 도달하는 신호는 강하므로, 낮은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임이 수신될 수 있다. 그러나, 노드의 위치가 멀어짐에 따라, 해당 노드에 도달하는 신호는 약해지므로, 멀리 떨어진 노드들은 높은 오류율을 가지고 스트림 데이터를 수신한다. 이 때, 제어국(110)에 의해 송신된 스트림 데이터 프레임은 도 11의 815로 나타낸 데이터 프레임이다. 도 8b에 도시한 바와 같이, 데이터 프레임(815)은 노드a(101) 내지 노드i(109)의 모든 노드들에 어드레스된 데이터를 포함한다.

다음으로, slot2(804)의 시간에서는, 도 10b에 도시한 바와 같이, 그룹1(112)의 노드a(101) 내지 노드c(103)가 스트림 데이터 프레임들을 송신한다. 이 때, 인접 노드d(104), 노드e(105) 및 노드f(106)에 도달하는 신호는 강하므로, 낮은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임들이 수신될 수 있다. 그러나, 노드의 위치가 멀어짐에 따라, 해당 노드에 도달하는 신호는 약해지므로, 멀리 떨어진 노드들은 높은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임들을 수신한다. 이 때, 노드a(101) 내지 노드c(103)에 의해 송신된 스트림 데이터 프레임들은 도 11의 901 내지 903으로 나타낸 프레임 데이터이다. 바꾸어 말하면, 노드a(101), 노드b(102), 및 노드c(103)는 slot1(803)에서 수신된 데이터 프레임들을 그대로 송신하므로, 동일 데이터가 3개 지점으로부터 동시에 송신된다. 동일한 데이터가 복수의 지점으로부터 동시에 송신되면, 수신 노드들에 관한 한, 다중 경로파와 동일한 방식으로 취급될 수 있으므로, 각 노드의 무선 수신부(302)의 채널 추정부(625)와 등화부(equalization unit)(626)에 의해 최대 가능도 처리 및 원래 데이터의 추정이 행해질 수 있다.

다음으로, slot3(805)의 시간에서는, 도 10c에 도시한 바와 같이, 그룹2(113)의 노드d(104) 내지 노드f(106)가 스트림 데이터 프레임들을 송신한다. 이 때, 인접 노드a(101) 내지 노드c(103), 및 노드g(107) 내지 노드i(109)에 도달하는 신호는 강하므로, 낮은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임들이 수신될 수 있다. 그러나, 노드의 위치가 멀어짐에 따라, 해당 노드에 도달하는 신호는 약해지므로, 멀리 떨어진 노드들은 높은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임들을 수신한다. 이 때, 노드d(104) 내지 노드f(106)에 의해 송신된 스트림 데이터 프레임들은 도 11의 904 내지 906으로 나타낸 프레임 데이터이다. 바꾸어 말하면, 노드d(104) 내지 노드f(106)는 slot1(803) 및 slot2(804)에서 수신된 데이터 프레임들에 대해 최대 가능도 처리를 행하고, 데이터 프레임들을 송신하므로, 동일 데이터가 3개 지점으로부터 동시에 송신된다. 동일한 데이터가 복수의 지점으로부터 동시에 송신되면, 수신 노드들에 관한 한, 다중 경로파와 동일한 방식으로 취급될 수 있으므로, 각 노드의 무선 수신부(302)의 채널 추정부(625)와 등화부(626)에 의해 최대 가능도 처리 및 원래 데이터의 추정이 행해질 수 있다.

마지막으로, slot4(806)의 시간에서는, 도 10d에 도시한 바와 같이, 그룹3(114)의 노드g(107) 내지 노드i(109)가 스트림 데이터 프레임들을 송신한다. 이 때, 인접 노드d(104) 내지 노드f(106)에 도달하는 신호는 강하므로, 낮은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임들이 수신될 수 있다. 그러나, 노드의 위치가 멀어짐에 따라, 해당 노드에 도달하는 신호는 약해지므로, 멀리 떨어진 노드들은 높은 오류율을 가지고 스트림 데이터 프레임들을 수신한다. 이 때, 노드g(107) 내지 노드i(109)에 의해 송신된 스트림 데이터 프레임들은 도 11의 907 내지 907로 나타낸 프레임 데이터이다. 바꾸어 말하면, 노드g(107) 내지 노드i(109)는 slot1(803), slot2(804), 및 slot3(805)에서 수신된 데이터 프레임들에 대해 최대 가능도 처리를 행하고, 데이터 프레임들을 송신하므로, 동일 데이터가 3개 지점으로부터 동시에 송신된다. 동일한 데이터가 복수의 지점으로부터 동시에 송신되면, 수신 노드들에 관한 한, 다중 경로파와 동일한 방식으로 취급될 수 있으므로, 각 노드의 무선 수신부(302)의 채널 추정부(625)와 등화부(626)에 의해 최대 가능도 처리 및 원래 데이터의 추정이 행해질 수 있다.

상술한 처리를 통해, 반복 주기 Tf 내에서, 각 노드는 동일한 스트림 데이터 프레임들을 복수의 노드로부터 수신하고, 스트림 데이터 프레임들을 메모리(304)에 저장한다. 그 후, 다음 비콘 신호(812)를 수신하면, 각 노드는 메모리(304)에 저장된 복수의 스트림 데이터 프레임 중에서 노드 자신에게 어드레스된 복수의 데이터를 추출하고, 최대 가능도 처리부(305)를 통해 최대 가능도 처리를 행하고, 원래의 데이터를 재생한다. 재생된 데이터는 복호화후(306)에 보내진다.

(노드 토폴로지 판정 처리)

다음으로, 도 7의 스텝 S1에서 제어국(110)이 실행하는 노드 토폴로지 판정 처리에 대해서 도 12를 이용하여 설명한다. 도 12는 제어국 및 노드들에 의해 행해진 노드 토폴로지 판정 처리의 수순을 예시한 도면이다. 이 노드 토폴로지 판정 처리에서 무선 신호들을 송수신할 때 제어국(110) 및 노드들은 DSSS 방식을 이용한다는 점에 유의한다.

먼저, 제어국(110)은 주변 영역에 존재하는 노드들을 인식하는 처리(스텝 S41)를 실행한다. 노드들의 인식은, 제어국(110)이 문의 신호(inquiry signal)를 브로드캐스트하고, 문의 신호를 수신한 노드들이 각 노드에 미리 개별로 부여된 개별 ID 값을 응답 신호에 부가해서 응답 신호를 브로드캐스트하는 반복 수순을 통해 행해진다. 노드들은 응답 신호의 송신 타이밍을 최대 대기 시간 Tmax까지의 범위내에서 랜덤하게 변경하여, 그들의 응답 신호들이 다른 노드들로부터의 응답 신호들과 간섭하는 것을 회피한다. 제어국(110)은, 응답 신호들이 최대 대기 시간 Tmax 내에 도달하는 것을 중지할 때까지 문의 신호를 반복해서 송신함으로써, 모든 노드들로부터 응답 신호를 수신한다. 이렇게 해서, 제어국(110)은 주변 영역에 존재하는 모든 노드들의 개별 ID 값을 취득한다.

다음으로, 제어국(110)은 인식되는 모든 노드들에, 개별 ID 번호에 대응하는 노드 번호를 할당하고, 노드들에 이들 노드 번호들을 통지한다(스텝 S42). 노드1, 노드2, 및 노드 3, …, 노드9와 같은 번호들이 이러한 방식으로 각 노드a~i에 분배된다.

다음으로, 제어국(110)은 훈련 신호의 신호 강도의 측정을 개시하도록 모든 노드들에 지시한다(스텝 S43). 이 지시를 수신한 모든 노드들은, 제어국을 포함하는 다른 노드들로부터 순서대로 송신된 훈련 신호들의 신호 강도를 측정하고, 측정 결과 리스트를 작성하는 상태로 이동한다(스텝 S50).

그 후, 먼저, 제어국(110)은 훈련 신호의 송신을 개시한다(스텝 S44). 이 훈련 신호는 미리 설정된 송신 전력 강도를 가지며, 제어국(110) 및 모든 노드들로부터 동일한 신호 강도로 송신된다는 점에 유의한다.

다음으로, 제어국(110)은 미리 설정된 송신 전력 강도의 훈련 신호의 송신을 각 노드에 순차적으로 요구한다(스텝 S45). 즉, 제어국(110)은 각 노드를 순차적으로 선택하고, 훈련 신호의 송신을 선택한 노드에 요구한다. 요구 지시를 수신한 노드들은 훈련 신호들을 송신한다(스텝 S51, S52, 및 S53). 이 시간 동안, 제어국(110)은 각 노드가 송신한 훈련 신호의 신호 강도를 측정한다(스텝 S46). 여기서는, 상술한 바와 같이, 스텝 S43에서 제어국(110)으로부터의 지시를 수신하면, 각 노드는 훈련 신호들의 신호 강도의 측정 처리(스텝 S50)를 행한다. 모든 노드들에 대해 훈련 신호의 송신이 완료하면, 그 후에 제어국(110)은 각 노드에 문의하고, 각 노드로부터 측정 결과 리스트를 수신한다(스텝 S47).

제어국(110) 및 노드들이 수신하는 훈련 신호들의 수신된 신호 강도는 도 13에 도시한 바와 같이 노드들 간의 거리에 반비례한다. 도 13은, 수신된 훈련 신호의 강도와 노드들간의 거리와의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다. 따라서, 제어국(110)은 수신된 신호 강도와 거리 간의 대응 관계를 미리 측정한 리스트를 구비하고, 이 측정 결과 리스트로부터 노드들 간의 거리를 판정한다. 노드들 간의 거리가 판정될 수 있다면, 도 14에 도시한 바와 같은 공지의 삼각 측량 방법을 이용하여 각 노드들 간의 위치 관계를 추정할 수 있다(스텝 S48). 도 14는 삼각 측량 방법을 통한 위치 관계의 추정을 모식적으로 예시한 도면이다. 제어국(110)과 노드들 간의 거리(예를 들면, 제어국과 노드a 및 노드b 사이의 거리)는, 스텝 S46에서 수신된 훈련 신호에 기초해서 추정될 수 있다. 또한, 노드들 간의 거리(예를 들면, 노드a와 노드b 사이의 거리)는 스텝 S47에서 수신된 측정 결과(예를 들면, 노드a 및 노드b로부터의 측정 결과)에 기초해서 추정될 수 있다.

제어국(110)은, 우선 노드들의 총 수에 기초하여 필요한 스트림 데이터 프레임(815)의 길이를 판정한 후, 스트림 데이터 프레임의 비트레이트에 기초하여 비콘 주기 Tf(801)를 결정한다. 그 후, 제어국(110)은 비콘 주기 Tf, 데이터 프레임 길이, 및 노드들의 총 수에 기초하여 그룹의 분할수를 결정한다. 이렇게 해서, 도 8a 및 8b에 도시한 바와 같은 타임슬롯 구성이 결정되고, 노드들 간의 위치 관계에 기초하여 제어국(110)에 가깝게 위치된 인접 노드들이 동일한 그룹으로 구성되고, 도 1에 도시한 배치 맵이 작성된다. 다음으로, 배치 맵에 따라, 노드들이 속하는 그룹들과 타임슬롯 구성이 결정되고, 그 결정이 노드들에 전달된다(스텝 S49).

상기한 바와 같은 본 실시예에 따른 구성에서는, 복수의 통신 단말기가 동기형 네트워크를 구성하고, 각 동기 주기 내에, 복수의 송신 단말기가 소정 길이의 데이터를 송신하고, 수신 단말기는 복수의 수신된 데이터에 대해 최대 가능도 처리를 행하고 수신된 데이터를 확정한다. 따라서, 본 실시예의 구성에 따르면, 복수의 통신 기기들은 동일한 주기 내에서 동일한 데이터를 중복되게 송신함으로써, 단일 통신 접속에서 발생하는 이상(abnormality)이 다른 통신 접속을 통해 해결되고, 데이터가 동일한 주기 내에서 모든 통신 기기들에 송신될 수 있다. 또한, 모든 단말기들은 시간적으로 동기되어, 송신이 서로 간섭하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 비디오 또는 오디오와 같은 시간적으로 연속한 스트림 데이터를 다루는 경우에도, 데이터 단절이나 중단이 발생하지 않는 통신을 실현할 수 있다. 또한, 복수의 송신 단말기가 상호 간섭하지 않고 복수의 데이터 스트림을 동시에 송신하는 통신을 실행할 수 있다.

<제2 실시예>

전술한 실시예에서는, 최종 그룹에 속하는 노드들도 스트림 데이터 프레임들을 송신한다. 그러나, 통신 대역폭을 효율적으로 사용하기 위해서, 최종 그룹의 노드들은, 노드들 각각의 수신된 데이터의 용장도가 확보될 때 송신을 실행하지 않도록 동작할 수도 있다. 예를 들면, 제1 실시예에서와 같이, 그룹들의 수가 3인 경우에, slot4는 불필요해지므로, slot4를 통한 통신을 생략함으로써 반복 주기 Tf 내에서 모든 노드가 사용하는 대역폭을 저감할 수 있다.

이들 조건하에서, 그룹들의 수에 따른 타임슬롯의 할당 방법은 다음과 같이 실행될 수 있다. 우선, 단일 그룹인 경우에 대하여 설명한다. 이 경우에는, 도 15에 예시한 바와 같이, 모든 노드들이 제어국으로부터 데이터를 직접 수신하므로, 그룹1(112)의 노드들은 수신된 데이터를 그 이상으로 송신할 필요가 없다. 도 15는 단일 그룹인 경우의 네트워크의 구성을 모식적으로 예시한 도면이다. 따라서, 단지 필요한 타임슬롯은 2개의 슬롯들, 즉, 공유 슬롯, slot0, 및 송신 슬롯, slot1이다. 이 경우에, 각 노드의 용장도는 단지 1이지만, 제어국(110)으로부터 송신된 데이터가 가장 정확한 데이터이기 때문에, 더 높은 용장도는 필요없다. 그룹 내의 노드가 열악한 수신 상태를 갖는다면, 해당 노드는 다른 그룹으로 분리될 수도 있다.

다음으로, 2개 그룹들이 있는 경우에 대해서 설명한다. 이 경우에, 최종 그룹인 그룹2의 노드들이 송신을 수행하지 않으면, 노드들이 수신을 행하는 데이터 경로는 도 16에 예시한 바와 같다. 도 16은 2개 그룹이 있는 경우의 네트워크의 구성을 모식적으로 예시한 도면이다. 그룹1(112)의 노드들은 제어국(110)으로부터의 송신 데이터만 수신하므로, 그의 용장도는 1이다. 그룹2(113)의 노드들은 제어국(110)으로부터의 송신 데이터와 그룹1(112)의 노드들로부터의 송신 데이터를 수신하므로, 그의 용장도는 2이다. 따라서, 그룹2(113)의 노드들이 그 이상으로 송신을 행하면, 그룹1(112)의 노드들의 용장도는 2로 설정될 수 있다. 그룹2(113)의 송신 데이터를 그룹1(112)이 수신하는 것은, 일견 의미가 없는 것 같이 보인다. 그러나, 예를 들면, 그룹2(113)가 행한 송신에 의해, 노드a(101)는 제어국(110)으로부터의 직접 경로 상의 데이터를 수신하고, 제어국(110)으로부터 노드c(103) 및 노드e(105)를 통한 경로 상에 보내진 데이터를 더 수신한다. 따라서, 다른 경로로부터 수신된 데이터에서의 용장도를 2로 설정할 수에 할 수 있어, 최대 가능도 처리를 통한 오류 저감을 기대할 수 있다.

상술한 동작들을 행하는 제어국(110)에 의해 행해진 그룹들과 타임슬롯들을 결정하는 처리(도 12의 스텝 S49)에 대한 상세한 설명은 도 17을 참조하여 설명한다. 도 17은, 본 실시예에서 그룹들과 타임슬롯들을 결정하기 위해서 제어국(110)에 의해 행해진 처리의 수순을 나타낸 플로우차트다.

우선, 제어국(110)은 전술한 제1 실시예에서의 스텝 S41 내지 스텝 S48의 처리와 동일한 방식으로 모든 노드들의 수와 배치를 확정한다(스텝 S61). 다음으로, 제어국(110)은 노드들의 총 수에 기초하여 필요한 스트림 데이터 프레임(815)의 길이를 결정한 후, 스트림 데이터 프레임의 비트레이트에 기초하여 비콘 주기 Tf(801)를 결정한다(스텝 S62). 그 후, 제어국(110)은 비콘 주기 Tf, 데이터 프레임 길이, 및 노드들의 총 수에 기초하여 그룹의 분할 수 N을 결정한다(스텝 S63).

다음으로, 그룹의 분할 수 N이 1인 경우(스텝 S64에서 예)에는, 주기 Tf가 분할되는 슬롯들의 수는 N+1로 설정된다(스텝 S65). 즉, 주기 Tf는 2개의 슬롯들로 분할되고, slot0은 공유 슬롯, slot1은 제어국(110)의 송신 슬롯이다. 그 후, 절차는 스텝 S70으로 간다.

다음으로, 그룹의 분할 수 N이 2인 경우(스텝 S66에서 예)에는, 주기 Tf가 분할되는 슬롯들의 수는 N+2로 설정된다(스텝 S67). 즉, 주기 Tf는 4개의 슬롯들로 분할되고, slot0은 공유 슬롯, slot1은 제어국(110)의 송신 슬롯, slot2는 그룹1의 송신 슬롯, 및 slot3은 그룹2의 송신 슬롯이다. 그 후, 절차는 스텝 S70으로 간다.

그룹의 분할 수 N이 3 이상일 경우(스텝 S68에서 예), 주기 Tf가 분할되는 슬롯들의 수는 N+1로 설정된다(스텝 S69). 즉, 주기 Tf는 N+1개의 슬롯들로 분할되고, slot0은 공유 슬롯, slot1은 제어국(110)의 송신 슬롯, slot2 내지 slotN은 그룹1 내지 그룹(N-1)의 송신 슬롯이다. 그 후, 절차는 스텝 S70으로 간다.

이렇게, 그룹의 분할수 N에 따라서 타임슬롯 구성을 결정하고, 노드들 간의 위치 관계에 기초하여 제어국(110)에 가깝게 위치한 인접한 노드들이 동일한 그룹으로 구성되고, 도 1에 도시한 것과 동일한 배치 맵이 작성된다. 그 후, 스텝 S70에서는, 배치 맵에 따라, 노드들이 속하는 그룹들과 타임슬롯 구성이 결정되고, 그 결정이 노드들에 전달된다.

상기한 바와 같이, 본 실시예의 구성에 따라서, 더이상 데이터를 송신할 필요가 없는 그룹들, 이를테면 반복 주기의 각 시간 간격 내에서 데이터를 수신하는 최종 그룹은 통신을 행하지 않는다. 이 때문에, 본 실시예의 구성에 따르면, 통신이 필요한 그룹을 보다 긴 시간 간격에 할당할 수 있으므로, 데이터의 전송 속도를 높일 수 있다.

<제3 실시예>

제1 및 제2 실시예에서, 비콘 신호는 반복 주기 Tf의 타이밍을 전달하는 신호로서만 이용된다. 그러나, 이 비콘 신호에 제어 정보를 부가함으로써, 제어국(110)은 슬롯들 각각의 타이밍을 전달하고, 공유 슬롯 등을 이용하는 노드를 특정할 수 있다.

도 18은, 제어 정보가 비콘 신호에 부가되었을 경우에 제어국(110)과 노드들에 의한 스트림 데이터의 송신을 시간 축에서 도시한 도면이다. 도 18에서, 921은 반복 주기 Tf이고, 922는 공유 슬롯, slot0, 923은 제어국(110)의 송신 슬롯, slot1이다. 924 내지 926은 각각 그룹1 내지 그룹3의 송신 슬롯들, slot2 내지 slot4이다. 927 내지 932는 제어 정보가 부가된 비콘 신호들이다. 933은 제어국(110)이 송신하는 스트림 데이터 프레임이고, 934 내지 942는 각각 노드a(101) 내지 노드i(109)가 송신하는 스트림 데이터 프레임이다.

927로 표시된 비콘 신호에는, 주기 Tf의 개시를 나타내는 정보와, 노드a(101)에 공유 슬롯, slot0의 사용을 허가하는 것을 나타내는 정보가 부가된다. 이 때, 노드a(101)가 제어국(110)에 전달되는 정보를 가지고 있으면, 노드a(101)는 제어 데이터를 송신한다. 노드a(101)가 전달될 정보가 없을 때, 노드a(101)는 단순히 수신을 대기한다. 노드b(102) 내지 노드i(109)도 단순히 수신을 대기한다.

928로 표시된 비콘 신호에는, 제어국(110)에 스트림 데이터 프레임의 송신 권한이 있음을 나타내는 정보가 부가된다. 비콘 신호(928)에 응답하여, 제어국(110)은 스트림 데이터 프레임(933)을 송신한다.

929로 표시된 비콘 신호에는, 그룹1에 스트림 데이터 프레임의 송신 권한이 있음을 나타내는 정보가 부가된다. 비콘 신호(929)를 수신하는 노드a(101) 내지 노드c(103)는 스트림 데이터 프레임들(934 내지 936)을 송신한다.

930으로 표시된 비콘 신호에는, 그룹2에 스트림 데이터 프레임의 송신 권한이 있음을 나타내는 정보가 부가된다. 비콘 신호(930)를 수신하는 노드d(104) 내지 노드f(106)는 스트림 데이터 프레임들(937 내지 939)을 송신한다.

931으로 표시된 비콘 신호에는, 그룹3에 스트림 데이터 프레임의 송신 권한이 있음을 나타내는 정보가 부가된다. 비콘 신호(931)를 수신하는 노드g(107) 내지 노드i(109)는 스트림 데이터 프레임들(940 내지 942)을 송신한다.

마지막으로, 932로 표시된 비콘 신호에는, 주기 Tf의 개시를 나타내는 정보와, 공유 슬롯, slot0의 사용을 노드b(102)에 허가함을 나타내는 정보가 부가된다.

주기 Tf의 개시 시에 보내는 비콘 신호에는, 송신의 실행이 허가된 단말기의 정보로서, 제어국(110), 노드a(101), 노드b(102), 노드c(103) 및 노드i(109)까지 정보가 순차 반복되어 특정된다.

이렇게,　비콘 신호에 의해 각 슬롯의 개시 타이밍이 전달됨으로써 노드들 간의 동기가 보다 용이하게 달성된다. 또한, 비콘 신호에 부가된 그룹 번호보다는 송신의 실행이 허가된 노드의 번호가 특정될 수도 있다. 이렇게 하면, 각 노드가 속한 그룹을 인식하지 않더라도, 비콘 신호에서 특정된 노드 번호에 따라서 수신된 데이터의 송신을 실행하는 것이 허용될 수 있다. 따라서, 노드들의 동작 처리를 간단히 할 수 있다.

<제4 실시예>

제1 실시예에서는, 복수의 노드로부터 동시에 송신된 데이터에 대해 다중 경로 통신과 동일한 방식으로 추정부(625) 및 등화부(626)에 의해 최대 가능도 처리가 행해지고, 원래의 데이터가 추정된다. 그러나, OFDM 서브채널들은 송신 노드마다 분할/할당될 수 있고, 상기 데이터가 개별 데이터로서 수신측 노드들의 메모리(304)에 저장될 수 있고, 최대 가능도 처리부(305)에 의해 최대 가능도 처리가 행해질 수 있다.

이 경우, 예를 들면, 본 실시예의 OFDM 방식은 통신을 48개의 서브채널들로 분할하였고, 다음과 같이 노드들의 이용을 위해 채널들이 할당될 수 있다:

- 채널 1 내지 채널 16 : 노드a(101), 노드d(104), 및 노드g(107);

- 채널 17 내지 채널 32 : 노드b(102), 노드e(105), 및 노드h(108);

- 채널 33 내지 채널 48 : 노드c(103), 노드f(106), 및 노드i(109).

이 경우, 제어국(110)으로부터 보내진 송신 데이터에 대하여, 동일한 데이터가 채널 1 내지 채널 16, 채널 17 내지 채널 32, 및 채널 33 내지 채널 48에 걸쳐 중복하여 송신된다.

이러한 구성을 이용함으로써, 각 노드는 송신 노드들을 구별해서 데이터를 수신할 수 있으므로, 최대 가능도 처리를 통해 원래의 데이터를 보다 정확하게 복원할 수 있다.

<제5 실시예>

상기 실시예들에서는, 무선 송신부들(201 및 301) 및 무선 수신부들(202 및 302)이 이용하는 무선 방식이 TDMA(Time　Division　Multiple　Access) 방식인 예를 가정하여 설명하였다. 그러나, 이용되는 무선 방식은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, CDMA(Code　Division　Multiple　Access) 방식이 이용될 수도 있다. 이 경우에는, 다른 노드와 동시에 송신을 행하는 노드마다 다른 확산 코드가 할당되고, 무선 송신부들은 그들 자신의 노드들에 할당된 확산 코드로 CDMA 방식을 이용하여 송신 데이터를 변조하고, 이 데이터를 송신한다. 한편, 무선 수신부들은 복수의 확산 코드 상관기를 구비하고, 수신된 신호들에 대하여 복수의 상관을 행함으로써, 복수의 노드로부터 동시에 송신된 신호들은 각각 분할되어 수신되고, 메모리에 저장된다. 그 후, 각각의 수신된 데이터에 대하여 최대 가능도 처리가 행해지고, 원래의 데이터가 추정된다.

대안으로, 무선 송신부들(201 및 301) 및 무선 수신부들(202 및 302)이 이용하는 무선 방식은 FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식일 수도 있다. 이 경우에는, 동시에 송신을 행하는 노드마다 송신 주파수들이 할당된다. 무선 수신부들은 복수의 수신부를 병렬로 구비하고, 병렬로 동시에 수신된 데이터가 주파수마다 메모리에 저장될 수 있고, 메모리 내의 수신된 데이터에 최대 가능도 처리가 행해지고, 원래의 데이터가 추정될 수 있다.

대안으로, 공간 분할 다중 접속 방식이 이용될 수도 있다. 또는 상기의 통신 방식들의 조합이 이용될 수도 있다.

이렇게, 필요한 무선 방식을 이용함으로써, 통신의 용도 및 목적에 적합한 통신을 수행할 수 있다.

<제6 실시예>

상기 실시예들에서, 노드들의 배치는 무선 신호의 수신된 신호 강도(노드들로부터 송신된 신호의 강도)를 이용하여 결정되지만, 광학 기기, 음향 기기, 또는 다른 종류의 측정 기기, 또는 대안으로, 이들의 조합을 이용하여 배치가 결정될 수도 있다.

예를 들면, 광학 기기(광학 촬상 기기)를 이용하는 경우에, 제어국은 카메라와 오토포커스용 범위 검색부(range finding unit)를 구비하여, 카메라가 캡처한 화상으로부터 노드들을 식별하고, 범위 검색부에 의해 각 노드까지의 거리를 측정한다. 이를 통해, 제어국은 노드들의 배치를 결정할 수 있다.

또는, 예를 들면, 음향 기기를 이용하는 경우에, 제어국 및 노드들은 음파(음향 신호) 또는 초음파(초음파 신호)를 출력하는 스피커와, 이들 파들을 검출하는 마이크를 구비할 수 있다. 이 경우에, 노드들은 서로 동기되고, 음파 또는 초음파는 기준 시간과 동기하여 순서대로 노드들에 의해 출력되며, 노드들 간의 거리는 음파가 노드에 도달하기 전의 지연 시간량(송신 지연)에 기초하여 측정되고, 그에 의해, 제어국은 노드들의 배치를 결정할 수 있다. 대안으로, 초음파는 강한 지향성(directivity)을 갖고 있기 때문에. 공간을 구조적으로(structurally) 스캔하는 기기가 구비될 수 있고, 공지된 소나(sonar) 기술을 이용하여 반사된 초음파의 지연을 측정함으로써 노드들의 배치가 검출되고, 그에 의해 제어국은 노드 배치를 결정할 수 있다.

또한, 공지된 GPS(Global Positioning System)부가 각 노드에 구비될 수 있고, 각 노드는 자율적으로 그 자신의 위치를 검출하여, 이를 제어국에 전달하며, 제어국은 그에 의해 노드 배치를 결정할 수 있다.

이렇게, 노드들의 배치는 광학 기기, 음향 기기, 또는 다른 종류의 측정 기기, 또는 대안으로, 이들의 조합을 이용하여 정확하게 검출될 수 있다.

<제7 실시예>

본 발명의 실시예가 위에서 상세히 설명되었다고 해도, 본 발명은 시스템, 장치, 프로그램 또는 기억 매체의 형태를 취할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 복수의 디바이스를 포함하는 시스템 또는 단일 디바이스를 포함하는 장치에 적용될 수도 있다.

주목할 점은, 본 발명의 목적이, 전술한 실시예들의 기능을 구현하는 프로그램을 직접 또는 원격으로 시스템 또는 장치에 공급하고, 공급된 프로그램 코드를 시스템의 컴퓨터 또는 장치로 판독한 후, 프로그램 코드를 실행함으로써 달성되는 경우가 있다는 점이다.

따라서, 본 발명의 기능들이 컴퓨터에 의해 구현되기 때문에, 컴퓨터에 인스톨되는 프로그램 코드 자체도 또한 본 발명의 기술적 범위 내에 있다. 바꾸어 말하면, 본 발명은, 본 발명의 기능들을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램 자체도 또한 커버한다.

이 경우에는, 시스템 또는 장치가 프로그램의 기능을 갖는 한, 프로그램의 형태, 예를 들면, 오브젝트 코드, 인터프리터에 의해 실행된 프로그램, 또는 운영 시스템에 공급된 스크립 데이터 등은 문제가 되지 않는다.

프로그램을 공급하기 위해 이용될 수 있는 기억 매체의 예들은, 플로피(등록 상표) 디스크, 하드디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R, CD-RW, 자기 테이프, 비휘발성 메모리 카드, ROM, DVD(DVD-ROM, DVD-R) 등이 있다.

프로그램을 공급하는 방법으로서, 클라이언트 컴퓨터는 클라이언트 컴퓨터가 소유한 브라우저를 이용하여 인터넷 상의 웹사이트에 접속될 수 있고, 본 발명의 컴퓨터 프로그램 자체 또는 자동 설치 기능을 포함하는 압축 파일이 하드디스크와 같은 기록 매체에 다운로드될 수 있다. 또한, 본 발명의 프로그램은 프로그램을 구성하는 프로그램 코드를 복수의 파일들로 분할하고 상이한 웹사이트들로부터 이 파일들을 다운로드함으로써 공급될 수 있다. 바꾸어 말하면, 컴퓨터에 의해 본 발명의 기능들을 구현하는 프로그램 파일들을 복수의 유저들에게 다운로드하는 WWW 서버도 본 발명에 의해 커버된다.

또한, 본 발명의 프로그램을 CD-ROM과 같은 기억 매체에 암호화하여 저장하고, 기억 매체를 유저들에게 배급하고, 특정한 조건을 만족하는 유저들이 인터넷을 통해서 웹사이트로부터 복호화 키 정보를 다운로드하게 하고, 이들 유저들이 키 정보를 이용하여 암호화된 프로그램을 구동하게 하여, 프로그램이 유저 컴퓨터에 인스톨되게 하는 것도 가능하다. 또한, 실시예에 따른 전술한 기능들을 컴퓨터에 의해 판독 프로그램을 실행하여 구현하는 경우를 제외하고, 컴퓨터 상에서 구동하는 운영 시스템 등이 실제 처리의 전체 또는 일부를 수행하여 전술한 실시예의 기능들이 이 처리에 의해 구현되게할 수도 있다.

또한, 기억 매체로부터 판독된 프로그램이 컴퓨터에 삽입된 기능 확장 보드 또는 컴퓨터에 접속된 기능 확장부에 제공된 메모리에 기입된 후, 기능 확장 보드나 기능 확장부에 마운트된 CPU 등이 실제 처리의 전체 또는 일부를 수행하여 전술한 실시예의 기능들이 이 처리에 의해 구현되게 할 수 있다.

이렇게, 전술한 실시예들에 따라, 비디오 또는 오디오 등의 시간적으로 연속하는 스트림 데이터를 송수신하는 경우에 단선 또는 중단의 발생을 저감하는 기술을 제공할 수 있다. 또한, 복수의 데이터를 복수의 수신 단말기에 동시에 송신하는 경우에도 상호 간섭을 피하는 기술을 제공할 수 있다.

본 발명은 실시예들을 참조하여 기술되었지만, 본 발명이 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 점은 물론이다. 다음의 특허청구범위의 범주는 모든 이러한 변형 및 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓은 해석이 적용되어야 할 것이다.

301 : 무선 송신부
302 : 무선 수신부
303 : 제어부
304 : 메모리
305 : 최대 가능도 처리부
306 : 복호화부
307 : 주기 타이머

Claims

복수의 통신장치와 통신을 행하는 제어장치로서,
제1 통신 장치와 제2 통신 장치가 송신원의 통신 장치로부터 데이터를 직접 수신하기 위한 제1 통신 슬롯과, 상기 제1 통신 장치가 상기 송신원의 통신 장치로부터 직접 수신하여 중계전송한 상기 데이터를 상기 제2 통신 장치가 수신하기 위한 제2 통신 슬롯을, 각각 할당하는 할당 수단과,
상기 할당 수단에 의해 할당된 통신 슬롯의 구성을, 상기 복수의 통신 장치의 각각에 통지하는 통지 수단을 포함하는 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 통신장치를 그룹으로 분할하는 분할 수단을 더 포함하고,
상기 분할 수단은, 상기 제1 통신 장치와 상기 제2 통신 장치를 각각 다른 그룹으로 분할하고,
상기 통지 수단은, 또한, 상기 복수의 통신장치의 각각에 대하여, 해당 통신 장치가 속하는 그룹을 통지하는 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 통신장치에 대하여 소정의 타이밍에서 데이터를 송출하는 송출 수단을 더 포함하는 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 송출 수단은, 시간 분할 다중 통신 방식, 부호 분할 다중 통신 방식, 주파수 분할 다중 통신 방식, 및 공간 분할 다중 통신 방식 중 적어도 어느 하나에 의해서 상기 데이터를 송출하는 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 통지 수단과 상기 송출 수단은 상이한 변조 방식을 이용하는, 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 복수의 통신장치 각각의 상대 위치를 판정하는 판정 수단을 더 포함하고,
상기 분할 수단은, 상기 판정 수단에 의한 판정에 기초하여, 상기 복수의 통신 장치를 그룹으로 분할하는, 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 판정 수단은, 상기 통신 장치로부터의, 송신 신호의 강도, 음파 신호 혹은 초음파 신호의 전파 지연, 또는 광학적 촬영 수단에 기초하여 상기 판정을 행하는, 제어 장치.
제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 할당 수단은, 상기 제어 장치와 가까운 위치에 있는 상기 그룹으로부터 먼 위치에 있는 상기 그룹의 순서대로 상기 통신 슬롯을 할당하는, 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 할당 수단은,
상기 분할 수단에 의해 분할된 그룹의 수가 1개인 경우, 해당 그룹에는 통신 슬롯을 할당하지 않고,
상기 분할 수단에 의해 분할된 그룹의 수가 2개인 경우, 상기 그룹 전부에 통신 슬롯을 할당하고,
상기 분할 수단에 의해 분할된 그룹의 수가 3개 이상인 경우, 상기 제어 장치로부터 가장 먼 위치에 있는 상기 그룹에는 통신 슬롯을 할당하지 않는, 제어 장치.
제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 데이터에는, 상기 복수의 통신 장치 각각의 데이터가 포함되는, 제어 장치.
제1항, 제2항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신원의 통신 장치는 상기 제어 장치인, 제어 장치.
통신 장치로서,
복수의 통신 슬롯 각각에 있어서 데이터를 수신하는 수신 수단으로서, 제1 다른 통신 장치로부터 직접 송신된 데이터를 제1 통신 슬롯에 있어서 수신하는 것과 함께, 제2 다른 통신 장치가 상기 제1 다른 통신 장치로부터 직접 수신하여 중계 전송한 상기 데이터를 제2 통신 슬롯에 있어서 수신하는 수신 수단과,
상기 제1 통신 슬롯과 상기 제2 통신 슬롯에 있어서 상기 수신 수단이 수신한 데이터에 기초하여 출력 데이터를 생성하는 생성 수단을 포함하는 통신 장치.
제12항에 있어서,
상기 복수의 통신 슬롯에서 수신한 데이터를 최대 가능도 처리하는 제1 최대 가능도 처리 수단과,
상기 제1 최대 가능도 처리 수단에 의해 최대 가능도 처리된 상기 데이터를 다른 통신 장치에 대해 송출하는 송출 수단을 더 포함하는, 통신 장치.
제13항에 있어서,
상기 통신 장치에 할당된, 상기 통신 장치가 상기 데이터를 송신하기 위한 통신 슬롯을 취득하는 취득 수단을 더 포함하고,
상기 송출 수단은, 상기 통신 장치에 할당된 상기 통신 슬롯에 있어서, 상기 제1 최대 가능도 처리 수단에 의해 최대 가능도 처리된 상기 데이터를 다른 통신 장치에 대해 송신하는, 통신 장치.
제14항에 있어서,
상기 취득 수단은 또한 상기 통신 장치가 속하는 그룹을 취득하는, 통신 장치.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신 수단이 수신한 상기 데이터에는, 복수의 통신 장치마다의 데이터가 포함되고, 또한,
상기 수신 수단이 수신한 상기 데이터로부터, 상기 통신 장치를 위한 상기 데이터를 판독하는 판독 수단을 더 포함하는, 통신 장치.
제16항에 있어서,
상기 판독 수단에 의해 상기 제1 통신 슬롯과 상기 제2 통신 슬롯에 있어서 각각 수신한 데이터로부터 판독된, 상기 통신 장치를 위한 상기 데이터를 최대 가능도 처리하는 제2 최대 가능도 처리 수단을 더 포함하고,
상기 생성 수단은, 상기 제2 최대 가능도 처리 수단에 의해 최대 가능도 처리된 데이터를 복호하는 것에 의해 출력 데이터를 생성하는, 통신 장치.
제13항에 있어서,
상기 수신 수단 및 상기 송출 수단은,
시간 분할 다중 통신 방식, 부호 분할 다중 통신 방식, 주파수 분할 다중 통신 방식, 및 공간 분할 다중 통신 방식 중 적어도 어느 하나에 의해서 통신을 행하는, 통신 장치.
제12항 내지 제15항, 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
다른 통신 장치와의 통신에 기초하여, 상기 다른 통신 장치와의 거리를 추정하기 위한 정보를 생성하고, 상기 통신 장치가 속하는 시스템의 제어 장치로부터의 요구에 응답하여, 상기 정보를 상기 제어 장치로 송출 제어하는 제어 수단을 더 포함하는, 통신 장치.
복수의 통신 장치와 제어 장치를 포함하는 통신 시스템으로서,
상기 제어 장치는,
제1 통신 장치와 제2 통신 장치가 송신원의 통신 장치로부터 데이터를 직접 수신하기 위한 제1 통신 슬롯과, 상기 제1 통신 장치가 상기 송신원의 통신 장치로부터 직접 수신하여 중계전송한 상기 데이터를 상기 제2 통신 장치가 수신하기 위한 제2 통신 슬롯을, 각각 할당하는 할당 수단과,
상기 할당 수단에 의해 할당된 통신 슬롯의 구성을, 상기 복수의 통신 장치의 각각에 통지하는 통지 수단을 포함하고,
상기 통신 장치는,
복수의 통신 슬롯 각각에 있어서 상기 데이터를 수신하는 수신 수단으로서, 제1 다른 통신 장치로부터 직접 송신된 데이터를 제1 통신 슬롯에 있어서 수신하는 것과 함께, 제2 다른 통신 장치가 상기 제1 다른 통신 장치로부터 직접 수신하여 중계 전송한 상기 데이터를 제2 통신 슬롯에 있어서 수신하는 수신 수단과,
상기 제1 통신 슬롯과 상기 제2 통신 슬롯에 있어서 상기 수신 수단이 수신한 데이터에 기초하여 출력 데이터를 생성하는 생성 수단을 포함하는,
통신 시스템.
복수의 통신장치와 통신을 행하는 제어장치의 제어 방법으로서,
제1 통신 장치와 제2 통신 장치가 송신원의 통신 장치로부터 데이터를 직접 수신하기 위한 제1 통신 슬롯과, 상기 제1 통신 장치가 상기 송신원의 통신 장치로부터 직접 수신하여 중계전송한 상기 데이터를 상기 제2 통신 장치가 수신하기 위한 제2 통신 슬롯을, 각각 할당하는 할당 스텝과,
상기 할당 스텝에 의해 할당된 통신 슬롯의 구성을, 상기 복수의 통신 장치의 각각에 통지하는 통지 스텝을 포함하는 제어 장치의 제어 방법.
통신 장치의 제어 방법으로서,
복수의 통신 슬롯 각각에 있어서 데이터를 수신하는 수신 스텝으로서, 제1 다른 통신 장치로부터 직접 송신된 데이터를 제1 통신 슬롯에 있어서 수신하는 것과 함께, 제2 다른 통신 장치가 상기 제1 다른 통신 장치로부터 직접 수신하여 중계 전송한 상기 데이터를 제2 통신 슬롯에 있어서 수신하는 수신 스텝과,
상기 수신 스텝에 있어서, 상기 제1 통신 슬롯과 상기 제2 통신 슬롯에서 수신한 데이터에 기초하여 출력 데이터를 생성하는 생성 스텝을 포함하는 통신 장치의 제어 방법.
컴퓨터를, 제1항 또는 제12항에 기재된 장치로서 기능시키기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기억 매체.