WO2016048021A1 - 무선통신 시스템에서 디바이스간 통신 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 디바이스간 통신 방법 및 장치 Download PDF

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홍원빈
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    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for communication between near field devices in a wireless communication system.
  • the Internet has evolved from a human-centered connection network where humans create and consume information, and an Internet of Things (IoT) network that exchanges and processes information among distributed components such as things.
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT Internet technology
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • a device may perform a discovery and association procedure to establish a connection with another non-specified device located at a short distance and perform communication.
  • the 802.11 standard provides a communication method between devices located in a short distance by using a contention-based wireless channel access method through a discovery and combining procedure. That is, a specific terminal accesses a wireless channel through competition with other devices located in an adjacent area, thereby securing time resources for data transmission and reception to other devices located in a short distance.
  • this method has a problem in that the device cannot compete with a specific device stably because the device must compete with a plurality of devices for the wireless channel connection.
  • the limited resources may cause the device to be different from the device.
  • the rate at which resources are available will be lowered. This prevents certain devices from seamlessly transferring high-capacity data to other devices.
  • the deterioration in transmission performance of such a device is more pronounced when more devices are located in a short distance.
  • an aspect of the present invention is to provide a method and apparatus for stable communication between devices located in a short distance in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention is to provide a method and apparatus for low power communication between a device and a predetermined device in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention is to provide a method and apparatus for a device to communicate with other devices and a predetermined device using one modem chip in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention is to provide a method and apparatus for determining a resource for a device to communicate with a predetermined specific device in a wireless communication system.
  • a device divides a communication section into a first section and a second section in a wireless communication system, and communicates with other devices that are unspecified in a first section, and communicates with a predetermined specific device in a second section.
  • a method and apparatus for communicating are provided.
  • Another embodiment of the present invention provides a method and apparatus for designing an antenna in consideration of communication between specific devices in a wireless communication system and communicating using the designed antenna.
  • a communication method of a terminal in a wireless communication system may include determining a resource interval for communication with a specific device located within a critical distance from the terminal, and using the determined resource interval. And performing communication with the terminal, wherein the resource section includes at least one of a waiting section not used for communication between terminals, a channel section occupied by another terminal, and a channel section occupied by a channel occupancy request signal of the terminal. It may include one.
  • a communication device of a terminal in a wireless communication system includes a control unit for determining a resource section for communication with a specific device located within a critical distance from the terminal, and the specific device using the determined resource section. And a communication unit for performing communication with the at least one resource section, wherein the resource section includes at least one of a waiting section not used for communication between terminals, a channel section occupied by another terminal, and a channel section occupied by a channel occupation request signal of the terminal. It may include one.
  • a communication method of a device in a wireless communication system includes receiving resource section allocation information from a specific terminal and performing communication with the specific terminal through the allocated resource section.
  • the allocated resource interval may include at least one of a standby interval not used for communication between terminals, a channel interval occupied by another terminal, and a channel interval occupied by a channel occupation request signal of the terminal.
  • a communication device of a device in a wireless communication system a communication module for transmitting and receiving a signal with a specific terminal, and receives the resource interval allocation information from a specific terminal through the communication unit, and the allocated resource interval
  • a controller configured to control communication with the specific terminal through the allocated resource section, wherein the allocated resource section includes a waiting section not used for communication between terminals, a channel section occupied by another terminal, and a channel occupancy request signal of the terminal. It may include at least one of the channel interval occupied by.
  • a device can communicate with a predetermined device at a low power in a wireless communication system, thereby stably communicating without interfering with communication links of other devices located in a short distance. Further, in the present invention, the device divides the communication section into a first section and a second section in the wireless communication system, communicates with other devices that are not specified in the first section, and communicates with a specific device predetermined in the second section, One modem chip can communicate with a specific device located at close range while communicating with a specific device.
  • the device by using the channel resources occupied by unspecified devices, the device communicates with a specific device located in a short distance, so that a stable communication can be performed even when a large number of devices want to access the channel. Can be obtained.
  • the present invention by using an antenna designed in consideration of communication between specific devices, there is an effect that can reduce the overhead required for setting the beam direction.
  • FIG. 1 is a view showing a communication method with another terminal and a cover in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a procedure of determining a communication resource with a cover in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a manual communication resource determination procedure through channel monitoring in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an active communication resource determination procedure through channel monitoring in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • 5A is a diagram illustrating a communication procedure with a cover in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • 5B is a diagram illustrating a communication procedure with a terminal in a cover according to an embodiment of the present invention
  • 5C is a diagram illustrating a communication procedure between a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention
  • 5d is a diagram illustrating a resource allocation message structure transmitted from a terminal to a cover according to an embodiment of the present invention
  • 6A is a diagram illustrating a procedure for changing a communication state of a cover in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • 6B is a view illustrating a procedure of changing a communication state under control of a terminal in a cover according to an embodiment of the present invention
  • 6c is a diagram illustrating a structure of a communication status information message transmitted from a terminal to a cover according to an embodiment of the present invention
  • 6D is a diagram illustrating a screen configuration of a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a procedure of performing communication with a cover using a predetermined specific beam direction in a terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a beam direction between a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a view illustrating an antenna mounting position of a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention
  • 8B is a diagram illustrating an example of an antenna structure of a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention.
  • 8C is a diagram illustrating another example of an antenna structure of a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a block configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram of a cover according to an embodiment of the present invention.
  • a mobile station (MS) may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), and a wireless device (UE).
  • UE user equipment
  • MT mobile terminal
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • UE wireless device
  • Wireless devices, personal digital assistants, wireless modems, handheld devices, devices, electronic devices, etc. may be called.
  • the cover is one of accessory devices used with the portable device at a location proximate the portable device, and may include a wireless communication module.
  • accessory devices such as covers may include a wireless communication module, and may further include a display device and a memory.
  • Accessory devices may include covers, flip covers, protective cases, electronic pens, cell phone rings, earphones, ear caps, and the like.
  • FIG. 1 illustrates a communication method with another terminal and a cover in a terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 communicates with another terminal 102 based on a standard during a normal period 112. For example, the terminal 100 may search for another unspecified terminal 102 in the periphery according to the standard standard of 802.11 in the general section 112 and may communicate with the found other terminal 102 to communicate 110.
  • the terminal 100 may perform communication 120 with the cover 104 within a close distance during the cover interval 122.
  • the cover 104 may include the second display device 106 to display graphic data received from the terminal 100 on the second display device 106. In this case, the cover 104 may serve as an additional display device for the terminal 100.
  • the cover 104 may include a memory to store data received from the terminal 100 in the memory. In this case, the cover 104 may serve as an additional memory for the terminal 100.
  • the cover 104 performs only communication with the predetermined terminal 100 and does not communicate with other terminals 102 other than the predetermined terminal 100.
  • the terminal 100 and the cover 104 communicate with each other by using a very small power, whereby another terminal Do not interfere with the communication of (102).
  • the power used for the communication between the terminal 100 and the cover 104 may be preset in the design phase through experiments.
  • the cover 104 may be designed to form a shielded space so that the communication between the terminal 100 and the cover 104 does not affect the communication between the other terminals 102.
  • a shielded space for the electrical signal may be configured in the cover 104. Details thereof will be described in detail with reference to FIGS. 8A to 8C.
  • the cover interval 122 is a section for the terminal 100 to communicate with the cover 104, and is generally a section not used for communication between the terminals or communication between the terminal and the base station. It may be configured as a section that is passively or actively determined according to the channel occupancy situation.
  • the cover interval 122 may be configured to communicate between the terminals or the AP and the AP (such as Inter Frame Space (IFS), Short Inter Frame Space (SIFS), Distributed Inter Frame Space (DIFS), Guard Time, etc.). Access point) or a base station that is not used for communication between base stations.
  • IFS Inter Frame Space
  • SIFS Short Inter Frame Space
  • DIFS Distributed Inter Frame Space
  • Guard Time etc.
  • IFS refers to a time interval in which a plurality of terminals wait to avoid collision by accessing a wireless channel at the same time in a wireless communication network.
  • SIFS stands for minimal IFS.
  • the terminal accesses the AP it means a time interval to wait from the time when the other terminal last used the AP.
  • the cover interval 122 may be configured as a channel section occupied by another terminal or a channel section occupied by the channel occupation signal transmission of the terminal 100. According to an embodiment of the present invention, the length and position of the cover interval 122 may be dynamically adjusted by the service and channel conditions used in the cover.
  • the terminal 100 includes one communication modem according to an exemplary embodiment of the present invention, since the terminal 100 communicates with the cover 104 during the cover interval 122, the terminal 100 does not transmit or receive a packet with other terminals nearby. . Accordingly, the terminal 100 having one communication modem may set the antenna beam direction for communication with the cover 104 during the cover interval 122 to perform the cover 104 dedicated communication.
  • FIG. 2 illustrates a procedure of determining a communication resource with a cover in the terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 determines whether a communication event with the cover 104 is detected.
  • a communication event with the cover 104 may be detected by a user request or service execution that requires communication with the cover 104.
  • an application that performs display through the second display device 106 included in the cover 104 may be used.
  • the terminal 100 may include the cover 104. It can be detected that a communication event with the.
  • the terminal 100 determines a section not used by the other terminal 102 as a cover interval. For example, the terminal 100 may determine, as the cover interval, a time (eg, IFS, SIFS, DIFS, or guard time) that the terminal waits without performing communication, in addition to the communication interval 110 of the terminal defined in the standard. have.
  • a time eg, IFS, SIFS, DIFS, or guard time
  • the terminal 100 checks whether additional resources are needed. That is, the terminal 100 checks whether additional resources are needed in addition to the cover interval determined in step 203 for communication with the cover 104. For example, the terminal 100 may determine an application type requesting communication with the cover 104, an amount of data to be transmitted and received with the cover 104, a cover interval amount, and whether or not a delay of data to be transmitted and received with the cover 104 is possible. Based on this, it may be determined whether additional resource allocation is necessary. If it is determined that additional resources are not needed, the terminal 100 terminates the communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 monitors the channel in step 207 to determine whether the channel usage is detected. For example, the terminal 100 monitors the channel to check whether a packet is received from another terminal 102. In this case, the terminal 100 may determine that the channel is in use when a packet is received from the other terminal 102, and determine that there is no terminal using the channel when the packet is not received from the other terminal 102. have.
  • the terminal 100 proceeds to step 209 to check whether communication between the terminal 100 and the other terminal 102 is required. For example, the terminal 100 obtains the destination address of the packet from the header of the packet received from the other terminal 102, and the destination of the packet is the terminal 100 itself or another terminal based on the obtained destination address. Determine whether or not. When the destination address included in the received packet is the same as the terminal 100 itself, the terminal 100 may determine that communication between the terminal 100 and the other terminal 102 that has transmitted the received packet is required. . On the other hand, when the destination address included in the received packet is different from the address of the terminal 100 itself, the terminal 100 detects a communication situation between another terminal 102 and another terminal, and the terminal 100 and the other terminal. It may be determined that the situation is that communication between the 102 is not needed.
  • the terminal 100 performs communication with another terminal 102 according to a standard standard in step 211, and according to an embodiment of the present invention. Terminate the communication resource determination procedure accordingly. Thereafter, the terminal 100 may re-execute the communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 detects a situation in which communication between the terminal 100 and the other terminal 102 is required in a situation where a communication event with the cover 104 is detected, the terminal 100 has a high priority according to a preset priority. Communication can be performed first. For example, the terminal 100 may perform communication with the other terminal 102 first, and then control communication with the cover 104 after communication with the other terminal 102 is terminated.
  • the terminal 100 may perform communication with the cover 104 first, and control the communication with another terminal 102.
  • the terminal 100 may provide a user interface for requesting setting of which device to first communicate with the cover 104 and the other terminal 102 through the display device.
  • the terminal 100 may display a message or graphic data indicating that communication with another device is delayed due to communication with a specific device.
  • the terminal 100 proceeds to step 215 and occupies the channel section through competition, and determines the occupied channel as the cover interval. For example, the terminal 100 transmits a ready to send (RTS) / clear to send (RTS) or a self-CTS for channel occupancy to other terminals nearby to establish a channel interval for communication with the cover 104. Can occupy.
  • RTS ready to send
  • RTS clear to send
  • CTS self-CTS for channel occupancy to other terminals nearby to establish a channel interval for communication with the cover 104.
  • the RTS signal is a signal for the terminal to inform the receiving terminal of the data transmission intention
  • the CTS signal is a signal for allowing the terminal receiving the RTS signal to transmit data to the transmitting terminal.
  • the self CTS signal refers to a signal transmitted to a neighboring terminal for the channel occupancy by the terminal that has not received the RTS signal.
  • the terminal 100 may include information on a channel resource interval required for RTS or self-CTS and occupy the corresponding channel resource. After determining the cover interval, the terminal 100 terminates the communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 determines a channel interval used by other terminals as a cover interval. For example, the terminal 100 may check the channel occupancy resources of the other terminals from the received packet for communication of the other terminals, and determine the identified channel occupation resource as the cover interval for the communication between the terminal and the cover.
  • the terminal 100 obtains information on a channel section in which other terminals communicate with each other from a channel occupancy section field included in a header of a received packet, sets a timer corresponding to the obtained channel section information, and operates a timer. The interval may be determined as a cover interval.
  • the reason why the channel resources occupied by other terminals (eg, a time interval) is determined as the cover interval is that the communication power of the terminal 100 and the cover 104 is small enough not to interfere with other neighboring terminals.
  • the terminal 100 terminates the communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 illustrates a manual communication resource determination procedure through channel monitoring in a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 detects a packet through channel monitoring in step 301 and checks a destination address of the detected packet through channel monitoring in step 303.
  • the terminal 100 checks whether the destination address of the packet detected in step 305 is the terminal's own address. If the detected destination address of the packet is its own address, the terminal 100 continuously receives and decodes the payload after receiving the header of the packet in step 315. That is, when the destination address included in the header of the detected packet is the same as its own address, the terminal 100 additionally receives the payload after the header of the packet and transmits the packet according to the standard. 102). Thereafter, the terminal 100 terminates the manual communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal which has ended the passive communication resource determination procedure may re-execute the passive communication resource determination procedure or may perform an active communication resource determination procedure.
  • the terminal 100 allocates the section corresponding to the section of the detected packet as the cover interval in step 307. For example, the terminal 100 may check channel section information included in the header of the detected packet and determine the checked channel section as the cover interval.
  • the terminal 100 since the terminal 100 has not received a packet destined for the terminal 100 as a result of the channel monitoring, the terminal 100 may recognize that there is no packet to be received from the other terminal 102 during the corresponding channel period. Can be.
  • the terminal 100 performs data communication with the cover through the cover interval allocated in step 309 and checks whether additional resources are needed in step 311. For example, the terminal 100 may determine whether additional resources are needed based on the communication throughput with the cover 104.
  • the terminal 100 may determine whether additional resources are needed based on the amount of data transmitted / received with the cover 104 and the allocated cover interval period. If it is determined that additional resources are not needed, the terminal 100 terminates the manual communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 proceeds to step 313 to occupy the channel section through competition, and allocates the occupied channel section as the cover interval.
  • the terminal 100 occupies the channel section through competition and allocates the occupied channel section as the cover interval, in the same manner as in steps 403 to 405 of FIG. 4. Thereafter, the terminal 100 terminates the manual communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an active communication resource determination procedure through channel monitoring in a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 detects that a channel is not occupied through channel monitoring in step 401. For example, when no packet is received through channel monitoring, the terminal 100 may determine that there is no other terminal that is accessing the channel or another terminal that wants to access the channel, and determine that the channel is not occupied by another terminal. have.
  • the terminal 100 transmits a channel occupation signal including a specific interval value to other nearby terminals.
  • the terminal may transmit a ready to send (RTS) signal including information on a channel section to be used for communication with the cover, or a self-CTS signal to other terminals nearby.
  • RTS ready to send
  • Other neighboring terminals that receive the RTS signal or the self-CTS signal of the terminal recognize that the terminal is communicating during the corresponding channel period, and do not attempt to communicate with the terminal during the corresponding channel period.
  • step 405 the terminal 100 allocates a specific section corresponding to the specific section value included in the channel occupation signal as the cover interval.
  • step 407 the terminal 100 performs data communication with the cover 104 through the allocated cover interval period. Thereafter, the terminal 100 terminates an active communication resource determination procedure according to an embodiment of the present invention.
  • 5a illustrates a communication procedure with a cover in a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 detects that data to be transmitted from the cover 104 to the terminal 100 exists, and determines a cover interval in step 503. For example, since the cover 104 according to an embodiment of the present invention communicates only with a predetermined terminal or a terminal within a threshold distance, it is difficult to obtain resources by itself. Therefore, in the embodiment of the present invention, the terminal 100 detects a case in which there is data to be transmitted from the cover 104 to the terminal 100, and determines a cover interval for communication with the cover 104.
  • the terminal 100 receives a request signal from the cover 104 and transmits the request signal from the cover 104 to the terminal 100 during a predetermined time point or when executing a specific application, or during a specific event detection or a predetermined period. You can see that there is data to do.
  • the terminal 100 determines a section not used by the other terminal 102 as a cover interval, or based on a passive communication resource determination or an active communication resource determination scheme. The cover interval can be determined.
  • the terminal 100 transmits a data transmission request signal including cover interval information to the cover 104.
  • the data transmission request signal including the cover interval information may be configured as shown in FIG. 5D.
  • the data transmission request signal including the cover interval information may include element identification information (element ID) 530 representing cover identification information, length information 532 of a message, and the number of allocated cover intervals ( Number of allocations (534), time offsets indicating starting points of each cover interval (time offset #N, 536-1. 536-2), and Cover interval duration #N (538-1, 538-2) , And transmission direction information (Direction info #N, 540-1, 540-2) of each cover interval.
  • the number of cover intervals may indicate the number of divided time intervals when the cover interval intervals are not continuous but are divided into divided time intervals. For example, when the cover interval is 0-5 sec interval, 30-40 sec interval, and 45-50 sec interval, this may indicate that the cover interval is three.
  • the time offset, interval period, and transmission direction information may be repeatedly included in the number of cover intervals.
  • the transmission direction information means information indicating whether the terminal 100 transmits a signal to the cover 104 or the signal from the cover 104 to the terminal 100.
  • the terminal 100 receives data from the cover 104 through the cover interval in step 507. Thereafter, the communication procedure with the cover according to the embodiment of the present invention can be terminated.
  • 5b illustrates a communication procedure with a terminal in a cover according to an embodiment of the present invention.
  • the cover 104 receives a data transmission request signal including cover interval information from the terminal 100 in step 511.
  • the data transmission request signal may be configured as shown in FIG. 5D.
  • the cover 104 acquires cover interval information from the data transmission request signal, and transmits data to the terminal 100 through the cover interval period in operation 515.
  • 5C illustrates a communication procedure between a terminal and a cover according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 detects that data to be transmitted from the cover 104 to the terminal 100 exists, and performs channel monitoring to allocate a cover interval in step 520. Thereafter, the terminal 100 obtains the cover interval information through passive resource allocation or active resource allocation in step 522 based on the channel monitoring result. For example, the terminal 100 checks a channel section used for communication between another terminal 102 and another terminal from a packet transmitted by another terminal 102 located nearby, and covers the confirmed interval. Can be assigned in intervals. As another example, when the terminal 100 does not receive a packet from another terminal 102 located nearby, the terminal 100 detects that there is no terminal occupying the channel, and the terminal 100 transmits an RTS or self-CTS signal to the channel. Occupying a section, the occupied channel section can be assigned as a cover interval.
  • the terminal 100 transmits a data transmission request signal including cover interval information to the cover 104.
  • the data transmission request signal including the cover interval information may be configured as shown in FIG. 5D.
  • the terminal 100 receives data from the cover 104 through the cover interval in step 526 and transmits an ACK message indicating that the data has been successfully received to the cover 104 in step 528.
  • the terminal 100 transmits data from the cover 104 to the terminal 100.
  • the terminal 100 moves from the cover 104 to the cover 104.
  • the terminal 100 may monitor the channel to obtain a cover interval and transmit information on the cover interval to the cover 104. .
  • the cover interval is obtained through channel monitoring.
  • other terminals 102 do not use for communication (eg, IFS, SIFS, DIFS, or guard time) may be determined as a cover interval, and information about the determined cover interval may be transmitted to the cover 104.
  • 6A illustrates a procedure for changing a communication state of a cover in a terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 determines whether a cover communication stop event is detected in step 601.
  • the cover communication stop event may be generated by user input.
  • the terminal 100 selects a menu, performs a gesture, or touches a user's menu to stop communication between the terminal 100 and the cover 104 while playing an image through a display device included in the cover. It can be detected.
  • the terminal 100 displays a message asking the user whether to stop playing the cover image or displays an icon for controlling (eg, stopping or restarting) the cover image playback. Display, and may receive an input for stopping the playback of the cover image from the user.
  • the terminal 100 may detect a cover communication stop event based on the battery remaining amount of the terminal 100, the battery remaining amount of the cover 104, and whether data exists. As a specific example, the terminal 100 may detect that the cover communication stop event occurs when the battery remaining amount of the terminal 100 or the battery remaining amount of the cover 104 is smaller than the threshold value. Here, the terminal 100 may receive information on the remaining battery level from the cover 104 during the cover communication, or may be provided with a separate means for detecting the remaining battery level of the cover 104.
  • the terminal 100 proceeds to step 603 to determine a sleep duration and an awake duration.
  • the sleep period is a period in which the communication module of the cover 104 is off
  • the awake period is a period in which the communication module of the cover 104 is on.
  • the sleep period and the awake period may be determined in advance.
  • the terminal 100 transmits information on the sleep period and the awake period to the cover 104.
  • the signal for transmitting information on the sleep period and the awake period may be configured as shown in Figure 6c.
  • the message for transmitting information about the sleep period and the awake period may include element identification information (element ID) 630 indicating cover identification information, length information 632 of the corresponding message, and a sleep period. duration 634) and an awake duration 636.
  • 6B illustrates a procedure of changing a communication state under control of a terminal in a cover according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the cover 104 receives information on a sleep period and an awake period from the terminal 100 in step 611.
  • the cover 104 may receive a message as shown in FIG. 6C and obtain information on the sleep period and the awake period from the received message.
  • the cover 104 checks whether the current time point corresponds to the sleep period in step 613. If the current time point corresponds to the sleep period, the cover 104 proceeds to step 617 to turn off the power of the communication module included in the cover 104. Step 615 is performed. For example, the cover 104 may determine that a signal is not received from the terminal 100 during the sleep period, and may turn off the power of the communication module to reduce power consumption during the sleep period.
  • the cover 104 proceeds to step 615 to check whether the current time point corresponds to the awake period. If the current time point is not the awake period, the cover 104 may return to step 613 to recheck whether the current time point corresponds to the sleep period.
  • the cover 104 proceeds to step 619 to turn on the power of the communication module included in the cover. For example, the cover 104 determines that a signal may be received from the terminal 100 during the awake period, and turns on the communication module to detect that the signal is received from the terminal 100 during the awake period. You can.
  • the cover 104 checks whether a signal is received from the terminal 100. If the signal is not received from the terminal 100, the cover 104 returns to step 613 and performs the following steps again. On the other hand, when a signal is received from the terminal, the cover 104 may communicate with the terminal by maintaining the power-on state of the communication module in step 623. In this case, the cover 104 may obtain cover interval information from the terminal 100 and transmit or receive data through the cover interval period.
  • the cover 104 checks whether the communication with the terminal 100 is terminated in step 625, and when the communication with the terminal 100 is not terminated, returns to step 623 to perform the following steps again, and the terminal 100. When communication with the network is terminated, the process returns to step 613 and the following steps can be performed again.
  • FIG. 7A illustrates a procedure of performing communication with a cover using a predetermined specific beam direction in a terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 determines whether the current time point corresponds to the cover interval period in step 701. If the current time point corresponds to the cover interval period, the terminal 100 switches to the non-standard channel access mode in step 703. For example, the terminal 100 may switch to a mode for communicating with the cover 104 according to a non-standard standard, not a mode for communicating with another terminal 102 according to a standard during the cover interval period.
  • the terminal 100 may set the antenna and beam directions to a preset cover communication direction, and in step 707, may transmit and receive data through the allocated cover interval period without a channel monitoring procedure.
  • the terminal 100 may set the antenna beam direction of the terminal 100 to face the direction in which the cover 104 is located.
  • the cover 104 may include an antenna 721 on an inner surface of the terminal 100 in contact with a specific surface of the terminal 100, in which case the terminal 100 is in contact with the cover.
  • the antenna beam direction can be set in the direction of a specific surface.
  • FIG. 7B the terminal 100 may set the antenna beam direction of the terminal 100 to face the direction in which the cover 104 is located.
  • the cover 104 may include an antenna 721 on an inner surface of the terminal 100 in contact with a specific surface of the terminal 100, in which case the terminal 100 is in contact with the cover.
  • the antenna beam direction can be set in the direction of a specific surface.
  • the cover 104 when the cover 104 includes the antenna 721 on the inner surface of the terminal in contact with the specific surface of the terminal, radio waves from the antenna 721 are directed only to the specific surface of the terminal 100.
  • the back side of the cover can be designed to include components that shield the radio waves.
  • the antenna beam direction of the terminal 100 facing the direction in which the cover 104 is located may be preset at the design stage in consideration of the antenna of the cover 104, or may obtain information previously obtained from the cover 104. It can be set based on.
  • the antenna beam direction of the cover 104 may not be changed and may be fixed to face the surface in contact with the terminal 100.
  • FIGS. 8A and 8C illustrate examples of an antenna structure of the terminal and the cover according to an embodiment of the present invention.
  • 8A to 8C illustrate an antenna design structure for minimizing the communication signals of the terminal 100 and the cover 104 affecting the communication of other terminals.
  • the antenna 801 of the cover 104 and the antenna 803 of the terminal may be installed at a position as shown in FIG. 8A. That is, the antenna 801 of the cover may be mounted at a position close to the terminal 100, and the antenna 803 of the terminal 100 may be mounted at a position close to the antenna 801 of the cover 104.
  • the antenna 803 of the terminal 100 may be a dedicated antenna for cover communication, or may be an antenna used for both cover communication and communication with other terminals.
  • the antenna for communication of the cover 104 and the terminal 100 may be composed of the radiator 811, 812, 813 and the shield 814 as shown in Figure 8b, It may be composed of radiators 811, 812, and 813 and a cavity 815 as shown in FIG. 8C.
  • the radiator according to the embodiment of the present invention may be configured in a meandering pattern, the size of the radiator may be configured such that the maximum length of the polygon or circle including the radiator satisfies the following equation (1).
  • the polygon or circle including the radiator may include a partial region of the substrate 821.
  • D means the maximum length of the polygon or circle including the radiator
  • ⁇ means the length of the wavelength according to the frequency
  • P is the distance between the antenna of the terminal 100 and the antenna of the cover 104 do.
  • P may mean a distance between the terminal and the head of the cover and is typically about 20 mm.
  • Equation 1 is for the antenna used for the communication between the terminal 100 and the cover 104 to operate in the near field region.
  • the dithering pattern means that the conductor is bent to have a crank shape, like the first radiator 811 and the second radiator 812 illustrated in FIGS. 8B and 8C.
  • the shield 814 may be composed of a metallic material of a mesh (mesh) structure.
  • the spacing between the metallic materials due to the mesh structure may be designed to be smaller than ⁇ / 8. This is to shield the radio waves radiated from the radiator.
  • the antenna including the radiators 811, 812, and 813 and the shield 814 may include a substrate 821 according to an embodiment of the present invention.
  • the radiators 811, 812, and 813 are designed on one side of the substrate 821, and the shield 814 is formed on the other side of the substrate 821. Can be designed.
  • the cavity 815 may be made of a conductive material as shown on the right side of FIG. 8C.
  • the height of the cavity 815 may be designed to be smaller than ⁇ / 4.
  • the antenna including the radiators 811, 812, or 813 and the cavity 815 may include a substrate 821 according to an embodiment of the present invention.
  • one side of the substrate may be designed with radiators 811, 812, and 813, and the other three sides may be shielded with a cavity 815.
  • FIG. 9 is a block diagram of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 may include a control unit 900, a communication unit 910, an antenna 920, a storage unit 930, an input unit 940, and an output unit 950.
  • the controller 900 controls and processes the overall functions for the operation of the terminal 100.
  • the controller 900 controls a function for performing communication with other unspecified terminals located nearby, and controls and processes a function for performing communication with a specific device such as a cover 104.
  • the controller 900 may include a cover communication controller 902 to determine a cover interval for communicating with the cover 104 and to control a function for communicating with the cover 104 based on the cover interval. Process.
  • the cover communication control unit 902 may determine a section (eg, IFS, SIFS, DIFS, or guard time) that is not used by other terminals as a cover interval according to a standard standard, and cover a channel interval occupied by another terminal. Can be determined.
  • the cover communication controller 902 may occupy a channel section through signal transmission for channel occupancy, and determine the occupied channel section as a cover interval.
  • the cover communication control unit 902 may control and process a function for transmitting information on the cover interval to the cover 104, the sleep period and awake of the cover 104 to control the communication state of the cover It is possible to control and process a function of determining a section and transmitting information on the determined sleep section and awake section to the cover 104.
  • the cover communication control unit 902 controls and processes a function for adjusting the antenna 920 and / or transmit and receive beam direction for communication with the cover.
  • the communication unit 910 communicates with other terminals, base stations, or covers 104 located in the vicinity under the control of the control unit 900.
  • the communication unit 910 may be configured to include one communication modem.
  • the communication unit 910 may transmit and receive data to and from the cover 104 at a predetermined low power during the cover interval under the control of the control unit 900.
  • the communication unit 910 may adjust the direction of the antenna 920 and / or the transmission / reception beam direction to communicate with the cover 104 under the control of the control unit 900.
  • the antenna 920 may be a beam antenna or an array antenna capable of forming a beam in a specific beam direction.
  • the antenna 920 is composed of the radiators 811, 812, 813 and the shield 814 as shown in FIG. 8B, or the radiators 811, 812, 913 and the cavity as shown in FIG. 8C. 815.
  • the storage unit 930 stores various data and programs for the overall operation of the terminal. According to an embodiment of the present disclosure, the storage unit 930 may store information about a cover interval, and may store information about a sleep period and an awake period. In addition, the storage unit 930 may include information about power used to communicate with the cover 104.
  • the input unit 940 transmits a command or data generated by a user's selection or gesture to the controller 900.
  • the input unit 940 may include at least one of a physical key button, a physical keypad, a touch sensor, a proximity sensor, an acceleration sensor, a microphone, and a mouse.
  • the output unit 950 may output image, video, or audio data to the user.
  • the output unit 950 may include a display device for displaying an image or image data and a speaker for outputting audio data.
  • the display device may display a graphic element indicating communication with the cover 104 or a graphic element indicating communication stop with the cover 104.
  • FIG. 10 is a block diagram of a cover according to an embodiment of the present invention.
  • the cover 104 may include a control unit 1000, a communication unit 1010, an antenna 1020, a storage unit 1030, an input unit 1040, and an output unit 1050.
  • the controller 1000 controls and processes an overall function for the operation of the cover 104.
  • the controller 1000 controls and processes a function for outputting data received from the terminal 100 through the output unit 1050 or storing the data in the storage unit 1030.
  • the terminal communication control unit 1002 receives cover interval information for communication with the terminal 100 from the terminal 100 and controls and processes a function for communicating with the terminal 100 based on the cover interval. do.
  • the terminal communication control unit 1002 receives information on the sleep period and the awake period of the cover from the terminal 100, turns off the power of the communication module included in the communication unit 1010 during the sleep period, and communicates during the awake period. Controls the function to power on the module.
  • the communication unit 1010 communicates with a specific terminal 100 preset under the control of the controller 1000.
  • the communication unit 1010 may transmit / receive data to / from the specific terminal 100 at a predetermined low power during the cover interval under the control of the controller 1000.
  • the antenna 1020 may be a beam antenna or an array antenna capable of forming a beam in a specific beam direction.
  • the antenna 1020 may include a radiator 811, 812, 813 and a shield 814 as shown in FIG. 8B, or the radiators 811, 812, 813 and a cavity as shown in FIG. 8C. 815.
  • the storage unit 1030 stores various data and programs for communication with the terminal 100. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the storage unit 1030 may store information on a cover interval, and may store information on a sleep period and an awake period. In addition, the storage unit 1030 may include information about power used for communication between the cover 104 and the terminal 100. In addition, the storage 1030 may store data received from the terminal 100.
  • the input unit 1040 transmits a command or data generated by a user's selection or gesture to the controller 1000.
  • the input unit 940 may include at least one of a physical key button, a physical keypad, a touch sensor, a proximity sensor, an acceleration sensor, a microphone, and a mouse.
  • the output unit 1050 may output image, video, or audio data to the user.
  • the output unit 1050 may include a display device for displaying an image or image data or a speaker for outputting audio data.
  • the display device according to an embodiment of the present invention may display a graphic element corresponding to the data received from the terminal 100.
  • Operations according to an embodiment of the present invention may be implemented by a single control unit.
  • program instructions for performing various computer-implemented operations may be recorded on a computer-readable medium.
  • the computer-determinable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • the program instructions may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well known and available to those skilled in the art.
  • Examples of computer readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs or DVDs, magnetic-optical media such as floppy disks and ROMs.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • a computer readable recording medium storing the computer program is also included in the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

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Abstract

본 개시는 센서 네트워크(Sensor Network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)을 위한 기술과 관련된 것이다. 본 개시는 상기 기술을 기반으로 하는 지능형 서비스(스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 활용될 수 있다. 본 발명은 무선통신 시스템에서 디바이스간 통신 방법 및 장치에 관한 것으로서, 무선통신 시스템에서 단말의 통신 방법은, 상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 과정과, 상기 결정된 자원 구간을 이용하여 상기 보조 기기와의 통신을 수행하는 과정을 포함하며, 상기 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 디바이스간 통신 방법 및 장치
본 발명은 무선통신 시스템에서 근거리 디바이스들 사이의 통신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
일반적으로, 무선 통신 시스템에서 디바이스는 탐색(Discovery) 및 결합(Association) 절차를 수행하여, 근거리에 위치한 불특정한 다른 디바이스와 연결을 맺고 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 802.11 규격에서는 탐색 및 결합 절차를 통한 경쟁 기반의 무선 채널 접속 방식을 이용하여 근거리에 위치한 디바이스들 사이의 통신 방식을 제공하고 있다. 즉, 특정 단말이 인접 지역에 위치한 다른 디바이스들과 경쟁을 통해 무선 채널에 접속함으로써, 근거리에 위치한 다른 디바이스로 데이터 송수신을 위한 시간 자원을 확보할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방식은 디바이스가 무선 채널 접속을 위해 다수의 디바이스들과 경쟁을 수행해야 하기 때문에, 특정 디바이스와의 통신을 안정적으로 수행할 수 없는 문제점이 있다. 예컨대, 특정 디바이스가 QoS 요구 사항이 매우 높은 고용량의 데이터를 다른 디바이스로 송신해야 하는 상황에서, 근접한 위치에 있는 다수의 디바이스들이 무선 채널에 접속하고자 하는 경우, 제한된 자원으로 인해 특정 디바이스와 다른 디바이스가 자원을 사용할 수 있는 비율이 낮아지게 된다. 이로 인해 특정 디바이스는 다른 디바이스로 고용량의 데이터를 끊김 없이 전송할 수 없게 된다. 이와 같은 디바이스의 전송 성능 열화는 근거리에 위치한 디바이스들이 많을수록 두드러지게 나타난다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 근거리에 위치한 디바이스들 사이의 안정적인 통신을 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 디바이스가 미리 정해진 특정 디바이스와 저전력으로 통신하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 디바이스가 하나의 모뎀 칩을 이용하여 다른 디바이스들 및 미리 정해진 디바이스와 통신하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 디바이스가 미리 정해진 특정 디바이스와의 통신을 위한 자원을 결정하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 디바이스가 통신 구간을 제 1 구간과 제 2 구간으로 구분하여, 제 1 구간에서는 불특정한 다른 다바이스들과 통신하고, 제 2 구간에서는 미리 정해진 특정 디바이스와 통신하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 특정 디바이스 간의 통신을 고려하여 안테나를 설계하고, 설계된 안테나를 이용하여 통신하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 통신 방법은, 상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 특정 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 과정과, 상기 결정된 자원 구간을 이용하여 상기 특정 기기와의 통신을 수행하는 과정을 포함하며, 상기 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 통신 장치는, 상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 특정 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 제어부와, 상기 결정된 자원 구간을 이용하여 상기 특정 기기와의 통신을 수행하는 통신부를 포함하며, 상기 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 기기의 통신 방법은, 특정 단말로부터 자원 구간 할당 정보를 수신하는 과정과, 상기 할당된 자원 구간을 통해 상기 특정 단말과의 통신을 수행하는 과정을 포함하며, 상기 할당된 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 기기의 통신 장치는, 특정 단말과 신호를 송수신하는 통신 모듈과, 상기 통신 부를 통해 특정 단말로부터 자원 구간 할당 정보를 수신하고, 상기 할당된 자원 구간을 통해 상기 특정 단말과의 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 할당된 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 디바이스가 미리 정해진 특정 디바이스와 저전력으로 통신함으로써, 근거리에 위치한 다른 디바이스들의 통신 링크에 간섭을 미치지 않고, 안정적으로 통신을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 디바이스가 통신 구간을 제 1 구간과 제 2 구간으로 구분하여, 제 1 구간에서는 불특정한 다른 다바이스들과 통신하고, 제 2 구간에서는 미리 정해진 특정 디바이스와 통신함으로써, 하나의 모뎀 칩으로 근거리에 위치한 불특정 디바이스와 통신하면서 특정 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 디바이스가 불특정 디바이스들에 의해 점유된 채널 자원을 이용하여 근거리에 위치한 특정 디바이스와 통신을 수행함으로써, 많은 수의 디바이스들이 채널에 접속하고자 하는 경우에도 안정적인 통신을 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서는 특정 디바이스 간의 통신을 고려하여 설계된 안테나를 이용함으로써, 빔 방향 설정에 필요한 오버헤드를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 다른 단말 및 커버와의 통신 방식을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버와의 통신 자원을 결정하는 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 채널 모니터링을 통한 수동적인 통신 자원 결정 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 채널 모니터링을 통한 능동적인 통신 자원 결정 절차를 도시하는 도면,
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버와의 통신 절차를 도시하는 도면,
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 커버에서 단말과의 통신 절차를 도시하는 도면,
도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 통신 절차를 도시하는 도면,
도 5d는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버로 전송되는 자원 할당 메시지 구조를 도시하는 도면,
도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버의 통신 상태를 변경하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 커버에서 단말의 제어에 따라 통신 상태를 변경하는 절차를 도시하는 도면,
도 6c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버로 전송되는 통신 상태 정보 메시지의 구조를 도시하는 도면,
도 6d는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 화면 구성을 도시하는 도면,
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 미리 결정된 특정 빔 방향을 이용하여 커버와의 통신을 수행하는 절차를 도시하는 도면,
도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버 사이의 빔 방향을 도시하는 도면,
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 안테나 장착 위치를 나타내는 도면,
도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 안테나 구조에 대한 일 예를 도시하는 도면,
도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 안테나 구조에 대한 다른 예를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블럭 구성을 도시하는 도면, 및
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 커버의 블럭 구성을 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 명세서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 서로 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 구성요소들에 대해서는 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 단말(mobile station, MS)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대 디바이스(handheld device), 디바이스, 전자 장치(electronic device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하 본 발명의 설명에서는 무선 통신 시스템에서 단말들 사이의 안정적인 통신을 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 근거리에 위치한 단말들이 안정적으로 통신하기 위한 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 단말과 커버 사이의 통신을 예로 들어 설명하나, 이하 설명되는 실시 예들은 단말과 다른 단말, 혹은 단말과 액세서리 기기(혹은 보조 기기) 사이의 통신에도 동일하게 적용될 수 있을 것이다. 본 발명의 실시 예에서 커버는 휴대 디바이스에 근접한 위치에서 휴대 디바이스와 함께 사용되는 액세서리 기기들 중 하나로서, 무선 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 실시 예에 따라 커버와 같은 액세서리 기기들은 무선 통신 모듈을 포함하며, 추가적으로 디스플레이 장치, 및 메모리를 포함할 수 있다. 액세서리 기기들은, 커버, 플립 커버, 보호 케이스, 전자 펜, 휴대폰 고리, 이어폰, 및 이어캡 등을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 다른 단말 및 커버와의 통신 방식을 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 일반 구간(Normal Period, 112) 동안에 표준 규격을 기반으로 다른 단말(102)과 통신을 수행한다. 예컨대, 단말(100)은 일반 구간(112) 802.11의 표준 규격에 따라 주변에 불특정한 다른 단말(102)을 탐색하고, 탐색된 다른 단말(102)과 연결하여 통신(110)할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따라, 단말(100)은 커버 인터벌(cover interval, 122) 동안에 근접한 거리 내에 있는 커버(104)와 통신(120)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 커버(104)는 제 2 디스플레이 장치(106)를 포함함으로써, 단말(100)로부터 수신되는 그래픽 데이터를 제 2 디스플레이 장치(106)에 디스플레이할 수 있다. 이 경우, 커버(104)는 단말(100)에 대한 추가적인 디스플레이 장치로서의 역할을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 도 1에 도시되지는 않았으나, 커버(104)는 메모리를 포함함으로써, 단말(100)로부터 수신되는 데이터를 메모리에 저장할 수 있다. 이 경우, 커버(104)는 단말(100)에 대한 추가적인 메모리로서의 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 커버(104)는 미리 정해진 단말(100)과의 통신만을 수행하며, 미리 정해진 단말(100) 이외에 다른 단말(102)과는 통신하지 않는 것을 가정한다. 또한, 일반적으로 단말(100)과 커버(104)는 서로 간에 매우 근접한 거리에 위치해 있으므로, 본 발명의 실시 예에서는 단말(100)과 커버(104) 간에 매우 작은 전력을 이용하여 통신함으로써, 다른 단말(102)의 통신에 간섭을 미치지 않도록 한다. 여기서, 단말(100)과 커버(104) 간의 통신에 이용되는 전력은 실험을 통해 설계 단계에서 미리 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 단말(100)과 커버(104)의 통신이 다른 단말(102)의 통신에 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 커버(104)가 차폐된 공간을 구성하도록 설계할 수 있다. 예컨대, 단말(100)과 커버(104) 간에 통신하는 전기적 신호가 커버(104)를 벗어나 외부로 전달되지 않도록 하기 위해, 커버(104)에 전기적 신호에 대한 차폐 공간을 구성할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 하기 도 8a내지 8c에서 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 커버 인터벌(122)은 단말(100)이 커버(104)와 통신하기 위한 구간으로, 일반적으로 단말들 사이의 통신 혹은 단말과 기지국 사이의 통신에 이용되지 않는 구간으로 구성되거나, 채널 점유 상황에 따라 수동적 혹은 능동적으로 결정된 구간으로 구성될 수 있다. 예컨대, 커버 인터벌(122)은 IFS(Inter Frame Space), SIFS(Short Inter Frame Space), DIFS(Distributed Inter Frame Space), 보호 시간(Guard Time) 등과 같이, 단말들 사이의 통신 혹은 단말과 AP(Access Point) 혹은 기지국 사이의 통신에 이용되지 않는 구간을 포함할 수 있다. 여기서, IFS는 무선 통신 네트워크에서 여러 단말들이 동시에 무선 채널에 접근하여 충돌하는 것을 회피하기 위해 대기하는 시간 간격을 의미한다. SIFS는 최소한의 IFS를 의미한다. 또한, DIFS는 단말이 AP에 접속할 때, 다른 단말이 AP를 마지막으로 사용한 시점부터 대기해야 할 시간 간격을 의미한다. 또한, 커버 인터벌(122)은 다른 단말에 의해 점유된 채널 구간으로 구성되거나, 단말(100)의 채널 점유 신호 전송에 의해 점유된 채널 구간으로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 커버 인터벌(122)의 길이 및 위치는 커버에서 이용하는 서비스 및 채널 상황에 의해 동적으로 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따라 단말(100)이 하나의 통신 모뎀을 구비하는 경우, 커버 인터벌(122) 구간 동안에는 커버(104)와 통신을 수행하므로, 주변의 다른 단말과 패킷을 송수신하지 않는다. 따라서, 하나의 통신 모뎀을 구비한 단말(100)은 커버 인터벌(122) 구간 동안에 커버(104)와의 통신을 위해 안테나 빔 방향을 설정하여 커버(104) 전용 통신을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버와의 통신 자원을 결정하는 절차를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 단말(100)은 201단계에서 커버(104)와의 통신 이벤트가 감지되는지 여부를 검사한다. 예를 들어, 커버(104)와의 통신 이벤트는 사용자 요청, 혹은 커버(104)와의 통신을 필요로 하는 서비스 실행 등에 의해 감지될 수 있다. 보다 상세한 예로, 사용자가 커버(104)에 포함된 제 2 디스플레이 장치(106)에서의 디스플레이를 요청하는 경우, 커버(104)에 포함된 제 2 디스플레이 장치(106)를 통해 디스플레이를 수행하는 애플리케이션이 실행되는 경우, 사용자가 커버(104)에 포함된 메모리에 저장을 요청하는 경우, 혹은 커버(104)에 포함된 메모리에 저장을 수행하는 애플리케이션이 실행되는 경우, 단말(100)은 커버(104)와의 통신 이벤트가 발생됨을 감지할 수 있다.
단말(100)은 203단계에서 다른 단말(102)이 사용하지 않는 구간을 커버 인터벌로 결정한다. 예컨대, 단말(100)은 표준 규격에서 정의하는 단말의 통신 구간(110) 이외에, 단말이 통신을 수행하지 않고 대기하는 시간(예: IFS, SIFS, DIFS, 혹은 보호 시간)을 커버 인터벌로 결정할 수 있다.
이후, 단말(100)은 205단계에서 추가 자원이 필요한지 여부를 검사한다. 즉, 단말(100)은 커버(104)와의 통신을 위해 203단계에서 결정된 커버 인터벌 이외에 추가적인 자원이 필요한지 여부를 검사한다. 예를 들어, 단말(100)은 커버(104)와의 통신을 요청한 애플리케이션 타입, 커버(104)와 송수신할 데이터의 량, 커버 인터벌 량, 및 커버(104)와 송수신할 데이터의 지연 가능 여부 등을 기반으로 추가적인 자원 할당이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 만일, 추가 자원이 필요하지 않은 것으로 판단되는 경우, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 자원 결정 절차를 종료한다.
한편, 추가 자원이 필요하다고 판단되는 경우, 단말(100)은 207단계에서 채널을 모니터링하여 채널 사용이 감지되는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 단말(100)은 채널을 모니터링하여, 다른 단말(102)로부터 패킷이 수신되는지 여부를 검사한다. 이때, 단말(100)은 다른 단말(102)로부터 패킷이 수신될 경우, 채널이 사용 중인 것으로 결정하고, 다른 단말(102)로부터 패킷이 수신되지 않을 경우, 채널을 사용 중인 단말이 없는 것으로 결정할 수 있다.
만일, 채널이 사용 중인 것으로 결정될 시, 단말(100)은 209단계로 진행하여 단말(100)과 다른 단말(102) 사이의 통신이 필요한 상황인지 여부를 검사한다. 예컨대, 단말(100)은 다른 단말(102)로부터 수신된 패킷의 헤더로부터 해당 패킷의 목적지 주소를 획득하고, 획득된 목적지 주소를 기반으로 해당 패킷의 목적지가 단말(100) 자신인지 혹은 또 다른 단말인지 여부를 결정한다. 단말(100)은 수신 패킷에 포함된 목적지 주소가 단말(100) 자신의 주소와 동일한 경우, 단말(100)과 수신 패킷을 전송한 다른 단말(102) 사이의 통신이 필요한 상황인 것으로 결정할 수 있다. 반면, 단말(100)은 수신 패킷에 포함된 목적지 주소가 단말(100) 자신의 주소와 상이한 경우, 다른 단말(102)과 또 다른 단말 사이의 통신 상황을 감지하고, 단말(100)과 다른 단말(102) 사이의 통신이 필요하지 않은 상황인 것으로 결정할 수 있다.
만일, 단말(100)과 다른 단말(102) 사이의 통신이 필요한 상황인 경우, 단말(100)은 211단계에서 다른 단말(102)과 표준 규격에 따라 통신을 수행하고, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 자원 결정 절차를 종료한다. 이후, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 자원 결정 절차를 재수행할 수 있다. 여기서, 단말(100)은 커버(104)와의 통신 이벤트가 감지된 상황에서 단말(100)과 다른 단말(102) 사이의 통신이 필요한 상황이 감지될 시, 미리 설정된 우선순위에 따라 우선순위가 높은 통신을 먼저 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 다른 단말(102)과의 통신을 먼저 수행하고, 다른 단말(102)과의 통신이 종료된 후 커버(104)와의 통신이 수행되도록 제어할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(100)은 커버(104)와의 통신을 먼저 수행하고, 다른 단말(102)과의 통신이 수행되도록 제어할 수 있다. 이때, 단말(100)은 디스플레이 장치를 통해 커버(104)와 다른 단말(102) 중에서 어떤 장치와 먼저 통신을 수행할 것인지 여부에 대한 설정을 요청하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 단말(100)은 특정 장치와의 통신 수행으로 인해 다른 장치와의 통신이 지연됨을 나타내는 메시지 혹은 그래픽 데이터를 디스플레이할 수 있다.
한편, 207단계의 검사 결과 채널이 사용 중이지 않은 것으로 결정될 시, 단말(100)은 215단계로 진행하여 경쟁을 통해 채널 구간을 점유하고, 점유된 채널을 커버 인터벌로 결정한다. 예를 들어, 단말(100)은 주변의 다른 단말들로 채널 점유를 위한 RTS(Ready To Send)/CTS(Clear To Send) 혹은 self-CTS를 전송하여 커버(104)와의 통신을 위한 채널 구간을 점유할 수 있다. 여기서, RTS 신호는 단말이 데이터 전송 의사를 수신측 단말로 알리는 신호이며, CTS 신호는 RTS 신호를 수신한 단말이 송신측 단말로 데이터 전송을 허락하는 신호이다. 또한, self CTS 신호는 RTS 신호를 수신하지 않은 단말이 채널 점유를 위해 주변 단말로 전송하는 신호를 의미한다. 본 발명의 실시 예에 따른 단말(100)은 RTS 혹은 self-CTS에 필요한 채널 자원 구간에 대한 정보를 포함시켜, 해당 채널 자원을 점유할 수 있다. 단말(100)은 커버 인터벌을 결정한 후, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 자원 결정 절차를 종료한다.
한편, 단말(100)은 209단계의 검사 결과 단말(100)과 다른 단말(102) 사이의 통신이 필요하지 않은 상황인 경우, 213단계에서 다른 단말들이 사용하는 채널 구간을 커버 인터벌로 결정한다. 예컨대, 단말(100)은 다른 단말들의 통신을 위한 수신 패킷으로부터 해당 다른 단말들의 채널 점유 자원을 확인하고, 확인된 채널 점유 자원을 단말과 커버의 통신을 위한 커버 인터벌로 결정할 수 있다. 여기서, 단말(100)은 수신 패킷의 헤더에 포함된 채널 점유 구간 필드로부터 해당 다른 단말들이 통신하는 채널 구간에 대한 정보를 획득하고, 획득된 채널 구간 정보에 대응하는 타이머를 설정하여, 타이머의 동작 구간을 커버 인터벌로 결정할 수 있다. 여기서, 다른 단말들이 점유한 채널 자원(예: 시간 구간)을 커버 인터벌로 결정하는 것은, 단말(100)과 커버(104)의 통신 전력이 주변 다른 단말들에 간섭을 미치지 않을 정도로 작기 때문이다. 단말(100)은 커버 인터벌을 결정한 후, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 자원 결정 절차를 종료한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 채널 모니터링을 통한 수동적인 통신 자원 결정 절차를 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단말(100)은 301단계에서 채널 모니터링을 통해 패킷을 감지하고, 303단계에서 채널 모니터링을 통해 감지된 패킷의 목적지 주소를 확인한다. 단말(100)은 305단계에서 감지된 패킷의 목적지 주소가 단말 자신의 주소인지 여부를 검사한다. 만일, 감지된 패킷의 목적지 주소가 자신의 주소인 경우, 단말(100)은 315단계에서 패킷의 헤더를 수신한 이후에 페이로드를 계속 수신하여 디코딩한다. 즉, 단말(100)은 감지된 패킷의 헤더에 포함된 목적지 주소가 자신의 주소와 동일할 경우, 해당 패킷의 헤더 이후의 페이로드를 추가 수신하여 표준 규격에 따라 해당 패킷을 전송한 다른 단말(102)과 통신을 수행할 수 있다. 이후, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 수동적인 통신 자원 결정 절차를 종료한다. 여기서, 수동적인 통신 자원 결정 절차를 종료한 단말은 수동적인 통신 자원 결정 절차를 재수행하거나, 능동적인 통신 자원 결정 절차를 수행할 수 있다.
반면, 감지된 패킷의 목적지 주소가 자신의 주소가 아닌 경우, 단말(100)은 307단계에서 감지된 패킷의 구간에 대응되는 구간을 커버 인터벌로 할당한다. 예컨대, 단말(100)은 감지된 패킷의 헤더에 포함된 채널 구간 정보를 확인하고, 확인된 채널 구간을 커버 인터벌로 결정할 수 있다. 여기서, 단말(100)은 채널 모니터링 결과, 단말(100)을 목적지로 하는 패킷이 수신되지 않았으므로, 해당 채널 구간 동안에는 단말(100)이 다른 단말(102)로부터 수신해야 할 패킷이 없음을 인지할 수 있다. 단말(100)은 309단계에서 할당된 커버 인터벌을 통해 커버와 데이터 통신을 수행하고, 311단계에서 추가 자원이 필요한지 여부를 검사한다. 예컨대, 단말(100)은 커버(104)와의 통신 쓰루풋(throughput)을 기반으로 추가 자원이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 단말(100)은 커버(104)와의 송수신 데이터 량 및 할당된 커버 인터벌 구간을 기반으로 추가 자원이 필요한 상황인지 여부를 결정할 수 있다. 만일, 추가 자원이 필요하지 않은 것으로 결정된 경우, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 수동적인 통신 자원 결정 절차를 종료한다.
반면, 추가 자원이 필요한 것으로 결정된 경우, 단말(100)은 313단계로 진행하여 경쟁을 통해 채널 구간을 점유하고, 점유된 채널 구간을 커버 인터벌로 할당한다. 여기서, 단말(100)이 경쟁을 통해 채널 구간을 점유하고, 점유된 채널 구간을 커버 인터벌로 할당하는 것은, 하기 도 4의 403단계 내지 405단계와 같은 방식으로 수행될 수 있다. 이후, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 수동적인 통신 자원 결정 절차를 종료한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 채널 모니터링을 통한 능동적인 통신 자원 결정 절차를 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 단말(100)은 401단계에서 채널 모니터링을 통해 채널이 미점유된 상황임을 감지한다. 예컨대, 단말(100)은 채널 모니터링을 통해 어떠한 패킷도 수신되지 않을 경우, 채널 접속 중인 다른 단말 혹은 채널에 접속하고자 하는 다른 단말이 없는 것으로 확인하고, 다른 단말에 의해 채널이 점유되지 않은 것으로 결정할 수 있다.
단말(100)은 403단계에서 특정 구간 값을 포함하는 채널 점유 신호를 주변 다른 단말들로 전송한다. 예컨대, 단말은 커버와의 통신을 위해 이용될 채널 구간에 대한 정보를 포함하는 RTS(Ready To Send) 신호를 혹은 self-CTS 신호를 주변의 다른 단말들로 전송할 수 있다. 단말의 RTS 신호 혹은 self-CTS 신호를 수신한 주변 다른 단말들은 해당 단말이 해당 채널 구간 동안에 통신 중임을 인지하고, 해당 채널 구간 동안에는 단말과의 통신을 시도하지 않게 된다.
이후, 단말(100)은 405단계로 진행하여 채널 점유 신호에 포함된 특정 구간 값에 대응하는 특정 구간을 커버 인터벌로 할당한다. 이후, 단말(100)은 407단계로 진행하여 할당된 커버 인터벌 구간을 통해 커버(104)와 데이터 통신을 수행한다. 이후, 단말(100)은 본 발명의 실시 예에 따른 능동적인 통신 자원 결정 절차를 종료한다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버와의 통신 절차를 도시하고 있다.
도 5a를 참조하면, 단말(100)은 커버(104)에서 단말(100)로 송신할 데이터가 존재함을 감지하고, 503단계에서 커버 인터벌을 결정한다. 예컨대, 본 발명의 실시 예에 따른 커버(104)는 미리 정해진 단말 혹은 임계 거리 이내의 단말과만 통신을 수행하므로, 스스로 자원을 획득하는 것이 어렵다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 단말(100)이 커버(104)에서 단말(100)로 송신할 데이터가 존재하는 경우를 감지하여, 커버(104)와의 통신을 위한 커버 인터벌을 결정한다. 예를 들어, 단말(100)은 미리 설정된 시점, 혹은 특정 애플리케이션 실행 시, 특정 이벤트 감지, 혹은 미리 설정된 구간 동안에 커버(104)로부터의 요청 신호를 수신하여 커버(104)에서 단말(100)로 송신할 데이터가 존재하는 것으로 확인할 수 있다. 또한, 단말(100)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다른 단말(102)이 사용하지 않는 구간을 커버 인터벌로 결정하거나, 수동적인 통신 자원 결정 혹은 능동적인 통신 자원 결정 방식을 기반으로 커버 인터벌을 결정할 수 있다.
단말(100)은 505단계에서 커버(104)로 커버 인터벌 정보를 포함하는 데이터 송신 요청 신호를 전송한다. 본 발명의 실시 예에 따라 커버 인터벌 정보를 포함하는 데이터 송신 요청 신호는 도 5d에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 예를 들어, 커버 인터벌 정보를 포함하는 데이터 송신 요청 신호는, 커버 식별 정보를 나타내는 구성 요소 식별 정보(element ID, 530), 메시지의 길이(length) 정보(532), 할당된 커버 인터벌의 개수(Number of allocations, 534), 각 커버 인터벌 시작점을 나타내는 타임 오프셋(time offset #N, 536-1. 536-2), 각 커버 인터벌의 구간(Cover interval duration #N, 538-1, 538-2), 및 각 커버 인터벌의 전송 방향 정보(Direction info #N, 540-1, 540-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 커버 인터벌 개수는 커버 인터벌 구간이 연속적이지 않고 분할된 시간 구간으로 구성되어 있는 경우, 분할된 시간 구간의 개수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 커버 인터벌이 0-5초 구간, 30-40초 구간, 45-50초 구간인 경우, 커버 인터벌이 3개임을 나타낼 수 있다. 또한, 타임 오프셋, 인터벌 구간 및 전송 방향 정보는 커버 인터벌의 개수만큼 반복적으로 포함될 수 있다. 또한, 여기서, 전송 방향 정보는 단말(100)에서 커버(104)로 신호를 전송하는 구간인지 혹은 커버(104)에서 단말(100)로 신호를 전송하는 구간인지 나타내는 정보를 의미한다.
이후, 단말(100)은 507단계에서 커버 인터벌 구간을 통해 커버(104)로부터 데이터를 수신한다. 이후, 본 발명의 실시 예에 따른 커버와의 통신 절차를 종료할 수 있다.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 커버에서 단말과의 통신 절차를 도시하고 있다.
도 5b를 참조하면, 커버(104)는 511단계에서 단말(100)로부터 커버 인터벌 정보를 포함하는 데이터 송신 요청 신호를 수신한다. 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 송신 요청 신호는 도 5d에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 이후, 커버(104)는 513단계에서 데이터 송신 요청 신호로부터 커버 인터벌 정보를 획득하고, 515단계에서 커버 인터벌 구간을 통해 단말(100)로 데이터를 송신한다.
도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 통신 절차를 도시하고 있다.
도 5c를 참조하면, 단말(100)은 커버(104)에서 단말(100)로 송신할 데이터가 존재함을 감지하고, 520단계에서 커버 인터벌을 할당하기 위해 채널 모니터링을 수행한다. 이후, 단말(100)은 채널 모니터링 결과를 기반으로 522단계에서 수동적인 자원 할당 혹은 능동적인 자원 할당을 통해 커버 인터벌 정보를 획득한다. 예를 들어, 단말(100)은 주변에 위치한 다른 단말(102)이 전송한 패킷으로부터, 다른 단말(102)과 또 다른 단말 사이의 통신을 위해 이용되는 채널 구간을 확인하고, 확인된 구간을 커버 인터벌로 할당할 수 있다. 다른 예로, 단말(100)은 주변에 위치한 다른 단말(102)로부터 패킷이 수신되지 않을 시, 채널을 점유한 단말이 없는 것을 감지하고, 단말(100)이 RTS 혹은 self-CTS 신호를 전송하여 채널 구간을 점유하고, 점유한 채널 구간을 커버 인터벌로 할당할 수 있다.
이후, 단말(100)은 524단계에서 커버(104)로 커버 인터벌 정보를 포함하는 데이터 송신 요청 신호를 전송한다. 본 발명의 실시 예에 따라 커버 인터벌 정보를 포함하는 데이터 송신 요청 신호는 도 5d에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 이후, 단말(100)은 526단계에서 커버 인터벌 구간을 통해 커버(104)로부터 데이터를 수신하고, 528단계에서 커버(104)로 데이터가 성공적으로 수신되었음을 알리는 ACK 메시지를 전송할 수 있다.
상술한 도 5a 내지 도 5d에서는, 단말(100)이 커버(104)에서 단말(100)로 데이터를 전송하는 경우를 가정하여 설명하였으나, 상술한 실시 예는 단말(100)이 커버(104)로 데이터를 전송하는 경우에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 단말(100)이 커버(104)로 데이터를 전송하고자 하는 경우에도 단말(100)이 채널을 모니터링하여 커버 인터벌을 획득하고, 커버 인터벌에 대한 정보를 커버(104)로 전송할 수 있다.
또한, 상술한 도 5a 내지 도 5d에서는, 채널 모니터링을 통해 커버 인터벌을 획득하는 것에 대해 설명하였으나, 채널을 모니터링하지 않고, 다른 단말(102)이 통신에 이용하지 않는 구간(예: IFS, SIFS, DIFS, 혹은 보호 시간 등)을 커버 인터벌로 결정하고, 결정된 커버 인터벌에 대한 정보를 커버(104)로 전송할 수도 있다.
도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 커버의 통신 상태를 변경하기 위한 절차를 도시하고 있다.
도 6a를 참조하면, 단말(100)은 601단계에서 커버 통신 중지 이벤트가 감지되는지 여부를 검사한다. 예를 들어, 커버 통신 중지 이벤트는 사용자 입력에 의해 발생될 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 커버에 포함된 디스플레이 장치를 통해 영상을 재생하는 중에, 단말(100)과 커버(104)의 통신을 중지시키기 위한 사용자의 메뉴 선택, 제스처 수행, 혹은 터치 입력을 감지할 수 있다. 구체적인 예로, 단말(100)은 도 6d에 도시된 바와 같이, 사용자에게 커버 영상 재생을 중지할 것인지 여부를 묻는 메시지를 디스플레이하거나, 혹은 커버 영상 재생을 제어(예: 중지 혹은 재시작)하기 위한 아이콘을 디스플레이할 수 있고, 사용자로부터 커버 영상 재생을 중지시키기 입력을 수신할 수 있다. 다른 예로, 단말(100)은 단말(100)의 배터리 잔량, 커버(104)의 배터리 잔량, 데이터 존재 여부를 기반으로 커버 통신 중지 이벤트를 감지할 수 있다. 구체적인 예로, 단말(100)은 단말(100)의 배터리 잔량 혹은 커버(104)의 배터리 잔량이 임계값보다 작은 경우, 커버 통신 중지 이벤트가 발생됨을 감지할 수 있다. 여기서, 단말(100)은 커버 통신 중에 커버(104)로부터 배터리 잔량에 대한 정보를 수신할 수도 있고, 커버(104)의 배터리 잔량을 감지하는 별도의 수단을 구비할 수도 있다.
단말(100)은 커버 통신 중지 이벤트가 감지될 시, 603단계로 진행하여 슬립 구간(sleep duration) 및 어웨이크 구간(awake duration)을 결정한다. 여기서, 슬립 구간은 커버(104)의 통신 모듈이 오프되는 구간이며, 어웨이크 구간은 커버(104)의 통신 모듈이 온되는 구간이다. 실시 예에 따라, 슬립 구간 및 어웨이크 구간은 사전에 결정될 수 있다. 이후, 단말(100)은 605단계에서 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 커버(104)로 전송한다. 이때, 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 전송하는 신호는 도 6c와 같이 구성될 수 있다. 예를 들어, 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 전송하는 메시지는 커버 식별 정보를 나타내는 구성 요소 식별 정보(element ID, 630), 해당 메시지의 길이(length) 정보(632), 슬립 구간(sleeping duration, 634) 및 어웨이크 구간(awake duration, 636)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 커버에서 단말의 제어에 따라 통신 상태를 변경하는 절차를 도시하고 있다.
도 6b를 참조하면, 커버(104)는 611단계에서 단말(100)로부터 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 수신한다. 예컨대, 커버(104)는 도 6c에 도시된 바와 같은 메시지를 수신하고, 수신된 메시지로부터 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 획득할 수 있다.
커버(104)는 613단계에서 현재 시점이 슬립 구간에 대응되는지 여부를 확인하고, 현재 시점이 슬립 구간에 대응되는 경우, 617단계로 진행하여 커버(104)에 포함된 통신 모듈의 전원을 오프시키고, 615단계를 수행한다. 예컨대, 커버(104)는 슬립 구간 동안에는 단말(100)로부터 신호가 수신되지 않는 것으로 결정하고, 슬립 구간 동안에 전력 소모를 감소시키기 위해 통신 모듈의 전원을 오프시킬 수 있다.
반면, 현재 시점이 슬립 구간에 대응되지 않을 경우, 커버(104)는 615단계로 진행하여 현재 시점이 어웨이크 구간에 대응되는지 여부를 검사한다. 만일, 현재 시점이 어웨이크 구간이 아닐 경우, 커버(104)는 613단계로 되돌아가 현재 시점이 슬립 구간에 대응되는지 재검사할 수 있다.
현재 시점이 어웨이크 구간에 대응되는 경우, 커버(104)는 619단계로 진행하여 커버에 포함된 통신 모듈의 전원을 온 시킨다. 예컨대, 커버(104)는 어웨이크 구간 동안에는 단말(100)로부터 신호가 수신될 가능성이 있는 것으로 결정하고, 어웨이크 구간 동안에는 단말(100)로부터 신호가 수신되는 것을 감지하기 위해 통신 모듈의 전원을 온 시킬 수 있다.
이후, 커버(104)는 621단계에서 단말(100)로부터 신호가 수신되는지 여부를 검사한다. 만일, 단말(100)로부터 신호가 수신되지 않을 시, 커버(104)는 613단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행한다. 반면, 단말로부터 신호가 수신될 시, 커버(104)는 623단계에서 통신 모듈의 전원 온 상태를 유지하여 단말과 통신을 수행할 수 있다. 이때, 커버(104)는 단말(100)로부터 커버 인터벌 정보를 획득하고, 커버 인터벌 구간을 통해 데이터를 송신 혹은 수신하라 수 있다.
커버(104)는 625단계에서 단말(100)과의 통신이 종료되는지 여부를 검사하고, 단말(100)과의 통신이 종료되지 않을 시 623단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행하고, 단말(100)과의 통신이 종료될 시 613단계로 되돌아가 이하 단계를 재수행할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에서 미리 결정된 특정 빔 방향을 이용하여 커버와의 통신을 수행하는 절차를 도시하고 있다.
도 7a를 참조하면, 단말(100)은 701단계에서 현재 시점이 커버 인터벌 구간에 대응되는지 여부를 검사한다. 만일, 현재 시점이 커버 인터벌 구간에 대응되는 경우, 단말(100)은 703단계에서 비표준 채널 접속 모드로 전환한다. 예컨대, 단말(100)은 커버 인터벌 구간 동안 표준 규격에 따라 다른 단말(102)과 통신하는 모드가 아닌, 비표준 규격에 따라 커버(104)와 통신을 수행하는 모드로 전환할 수 있다.
단말(100)은 705단계에서 안테나 및 빔 방향을 미리 설정된 커버 통신 방향으로 설정하고, 707단계에서 채널 모니터링 절차 없이, 할당된 커버 인터벌 구간을 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 도 7b에 도시된 바와 같이, 단말(100)의 안테나 빔 방향을 커버(104)가 위치한 방향으로 향하도록 설정할 수 있다. 다른 예로, 커버(104)는 도 7c에 도시된 바와 같이, 단말(100)의 특정 면과 접촉되는 내부 면에 안테나(721)를 포함할 수 있으며, 이 경우 단말(100)은 커버와 접촉되는 특정 면의 방향으로 안테나 빔 방향을 설정할 수 있다. 또한, 도 7c에 도시된 바와 같이, 커버(104)가 단말의 특정 면과 접촉되는 내부 면에 안테나(721)를 포함한 경우, 안테나(721)로부터의 전파가 단말(100)의 특정 면으로만 방사되도록, 커버의 뒷면은 전파를 차폐시키는 구성 요소를 포함하도록 설계될 수 있다. 실시 예에 따라, 커버(104)가 위치한 방향으로 향하는 단말(100)의 안테나 빔 방향은 커버(104)의 안테나를 고려하여 설계 단계에서 미리 설정되거나, 커버(104)로부터 사전에 획득한 정보를 기반으로 설정될 수 있다. 또한, 실시 예에 따라 커버(104)의 안테나 빔 방향은 변경되지 않고, 단말(100)과 접촉되는 면을 향하도록 고정될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 안테나 장착 위치를 나타내고 있고, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 단말과 커버의 안테나 구조에 대한 예를 나타내고 있다.
도 8a 내지 도 8c는 단말(100)과 커버(104)의 통신 신호가 다른 단말들의 통신에 영향을 미치는 것을 최소화하기 위한 안테나 설계 구조를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에 따라, 커버(104)의 안테나(801)와 단말의 안테나(803)는 도 8a에 도시된 바와 같은 위치에 설치될 수 있다. 즉, 커버의 안테나(801)는 단말(100)에 근접한 위치에 장착될 수 있고, 단말(100)의 안테나(803)는 커버(104)의 안테나(801)에 근접한 위치에 장착될 수 있다. 이때, 단말(100)의 안테나(803)는 커버 통신을 위한 전용 안테나일 수도 있고, 커버 통신 및 다른 단말과의 통신에 모두 이용되는 안테나일 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따라 커버(104) 및 단말(100)의 통신을 위한 안테나는 도 8b에 도시된 바와 같은 방사체(811, 812, 813)와 차폐체(814)로 구성될 수 있고, 도 8c에 도시된 바와 같은 방사체(811, 812, 813)와 캐비티(cavity, 815)로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 방사체는 민더링(meandering) 패턴으로 구성될 수 있으며, 방사체의 크기는 방사체를 포함하는 다각형 혹은 원형의 최대 길이가 하기 수학식 1을 만족하도록 구성될 수 있다. 여기서, 방사체를 포함하는 다각형 혹은 원형은 서브스트레이트(substrate, 821)의 일부 영역을 포함할 수도 있다.
Figure PCTKR2015009986-appb-M000001
여기서, D는 방사체를 포함하는 다각형 혹은 원형의 최대 길이를 의미하며, λ는 주파수에 따른 파장의 길이를 의미하며, P는 단말(100)의 안테나와 커버(104)의 안테나 사이의 거리를 의미한다. 예를 들어, 단말(100)의 안테나와 커버(104)의 안테나가 도 8a에 도시된 바와 같이 설계된 경우, P는 단말과 커버 가장 사이의 거리를 의미할 수 있으며, 통상적으로 20mm 정도이다. 수학식 1은 단말(100)과 커버(104)의 통신에 이용되는 안테나가 근접 필드(near field) 영역에서 동작하도록 하기 위함이다. 여기서, 민더링 패턴은, 도 8b 및 도 8c에 도시된 첫 번째 방사체(811) 및 두 번째 방사체(812)와 같이, 도선이 구부러져서 크랭크 모양을 갖는 것을 의미한다.
또한, 도 8b의 우측에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차폐체(814)는 메쉬(mesh) 구조의 금속성 물질로 구성될 수 있다. 이때, 메쉬 구조로 인한 금속성 물질 사이의 간격은 λ/8보다 작도록 설계될 수 있다. 이는 방사체로부터 방사된 전파를 차폐시키기 위함이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라 방사체(811, 812, 813)와 차폐체(814)로 구성된 안테나는 서브스트레이트(821)를 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 도 8b의 측면 뷰(side view)와 같이, 서브스트레이트(821)의 한쪽 면에는 방사체(811, 812, 813)가 설계되고, 서브스트레이트(821)의 다른 한쪽 면은 차폐체(814)가 설계될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 캐비티(815)는 도 8c의 우측에 도시된 바와 같은 전도성 물질로 구성될 수 있다. 이때, 캐비티(815)의 높이는 λ/4보다 작도록 설계될 수 있다. 또한, 도 8c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라 방사체(811, 812, or 813)와 캐비티(815)로 구성된 안테나는 서브스트레이트(821)를 포함하여 구성될 수 있다. 예컨대, 도 8c의 측면 뷰(side view)와 같이, 서브스트레이트의 한쪽 면은 방사체(811, 812, 813)가 설계되고, 나머지 세 면은 캐비티(815)로 쉴딩(shielding)처리될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블럭 구성을 도시하고 있다.
도 9를 참조하면, 단말(100)은 제어부(900), 통신부(910), 안테나(920), 저장부(930), 입력부(940) 및 출력부(950)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(900)는 단말(100)의 동작을 위한 전반적인 기능을 제어 및 처리한다. 예를 들어, 제어부(900)는 주변에 위치한 불특정한 다른 단말과의 통신을 수행하기 위한 기능을 제어하며, 커버(104)와 같은 특정 기기와의 통신을 수행하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 예컨대, 제어부(900)는 커버 통신 제어부(902)를 포함하여, 커버(104)와 통신하기 위한 커버 인터벌을 결정하고, 커버 인터벌을 기반으로 커버(104)와 통신을 수행하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 커버 통신 제어부(902)는 표준 규격에 의해 다른 단말들이 사용하지 않는 구간(예: IFS, SIFS, DIFS, 혹은 보호 시간)을 커버 인터벌로 결정할 수 있고, 다른 단말에 의해 점유된 채널 구간을 커버 인터벌로 결정할 수 있다. 또한, 커버 통신 제어부(902)는 채널 점유를 위한 신호 전송을 통해 채널 구간을 점유하고, 점유된 채널 구간을 커버 인터벌로 결정할 수도 있다. 또한, 커버 통신 제어부(902)는 커버(104)로 커버 인터벌에 대한 정보를 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리할 수 있고, 커버의 통신 상태를 제어하기 위해 커버(104)의 슬립 구간 및 어웨이크 구간을 결정하고, 결정된 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 커버(104)로 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리할 있다. 또한, 커버 통신 제어부(902)는 커버와의 통신을 위해 안테나(920) 및/혹은 송수신 빔 방향을 조절하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.
통신부(910)는 제어부(900)의 제어에 따라 주변에 위치한 다른 단말, 기지국, 혹은 커버(104)와 통신을 수행한다. 예를 들어, 통신부(910)는 하나의 통신 모뎀을 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 통신부(910)는 제어부(900)의 제어에 의해 커버 인터벌 동안에는 미리 설정된 저전력으로 커버(104)와 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 통신부(910)는 제어부(900)의 제어에 의해 커버(104)와 통신하기 위해 안테나(920)의 방향 및/혹은 송수신 빔 방향을 조절할 수 있다. 실시 예에 따라, 안테나(920)는 특정 빔 방향으로 빔 형성이 가능한 빔 안테나 혹은 배열 안테나일 수 있다. 또 다른 예로, 안테나(920)는 도 8b에 도시된 바와 같이 방사체(811, 812, 813)와 차폐체(814)로 구성되거나, 도 8c에 도시된 바와 같이 방사체(811, 812, 913)와 캐비티(815)로 구성될 수 있다.
저장부(930)는 단말의 전반적인 동작을 위한 각종 데이터 및 프로그램을 저장한다. 본 발명의 실시 예에 따라 저장부(930)는 커버 인터벌에 대한 정보를 저장할 수 있으며, 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(930)는 커버(104)와의 통신하는데 이용되는 전력에 대한 정보를 포함할 수 있다.
입력부(940)는 사용자의 선택 혹은 제스처에 의해 발생되는 명령 혹은 데이터를 제어부(900)로 전달한다. 예컨대, 입력부(940)는 적어도 하나의 물리적 키 버튼, 물리적 키패드, 터치 감지 센서, 근접 센서, 가속도 센서, 마이크 및 마우스 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
출력부(950)는 사용자에게 화상, 영상, 혹은 음성 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(950)는 화상, 혹은 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이 장치와 음성 데이터를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 커버(104)와의 통신을 나타내는 그래픽 요소, 혹은 커버(104)와의 통신 중지를 나타내는 그래픽 요소를 디스플레이할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 커버의 블럭 구성을 도시하고 있다.
도 10을 참조하면, 커버(104)는 제어부(1000), 통신부(1010), 안테나(1020), 저장부(1030), 입력부(1040) 및 출력부(1050)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(1000)는 커버(104)의 동작을 위한 전반적인 기능을 제어 및 처리한다. 예를 들어, 제어부(1000)는 단말(100)로부터 수신되는 데이터를 출력부(1050)를 통해 출력하거나, 저장부(1030)에 저장하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 예컨대, 단말 통신 제어부(1002)는 단말(100)로부터 단말(100)과의 통신을 위한 커버 인터벌 정보를 수신하고, 커버 인터벌을 기반으로 단말(100)과 통신을 수행하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 단말 통신 제어부(1002)는 단말(100)로부터 커버의 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 수신하고, 슬립 구간 동안에 통신부(1010)에 포함된 통신 모듈의 전원을 오프시키고, 어웨이크 구간 동안에는 통신 모듈의 전원을 온시키기 위한 기능을 제어한다.
통신부(1010)는 제어부(1000)의 제어에 따라 미리 설정된 특정 단말(100)과 통신을 수행한다. 예를 들어, 통신부(1010)는 제어부(1000)의 제어에 의해 커버 인터벌 동안에는 미리 설정된 저전력으로 특정 단말(100)과 데이터를 송수신할 수 있다.
안테나(1020)는 특정 빔 방향으로 빔 형성이 가능한 빔 안테나 혹은 배열 안테나일 수 있다. 또 다른 예로, 안테나(1020)는 도 8b에 도시된 바와 같이 방사체(811, 812, 813)와 차폐체(814)로 구성되거나, 도 8c에 도시된 바와 같이 방사체(811, 812, 813)와 캐비티(815)로 구성될 수 있다.
저장부(1030)는 단말(100)과의 통신을 위한 각종 데이터 및 프로그램을 저장한다. 본 발명의 실시 예에 따라 저장부(1030)는 커버 인터벌에 대한 정보를 저장할 수 있으며, 슬립 구간 및 어웨이크 구간에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 저장부(1030)는 커버(104)와 단말(100)의 통신에 이용되는 전력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 저장부(1030)는 단말(100)로부터 수신된 데이터를 저장할 수 있다.
입력부(1040)는 사용자의 선택 혹은 제스처에 의해 발생되는 명령 혹은 데이터를 제어부(1000)로 전달한다. 예컨대, 입력부(940)는 적어도 하나의 물리적 키 버튼, 물리적 키패드, 터치 감지 센서, 근접 센서, 가속도 센서, 마이크 및 마우스 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
출력부(1050)는 사용자에게 화상, 영상, 혹은 음성 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1050)는 화상, 혹은 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이 장치 혹은 음성 데이터를 출력하는 스피커를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 단말(100)로부터 수신된 데이터에 대응하는 그래픽 요소를 디스플레이할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 동작들은 단일의 제어부에 의해 그 동작이 구현될 수 있을 것이다. 이러한 경우 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령이 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판단 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM이나 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 기지국 또는 릴레이의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무선통신 시스템에서 단말의 통신 방법에 있어서,
    상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 자원 구간을 이용하여 상기 보조 기기와의 통신을 수행하는 과정을 포함하며,
    상기 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간은, IFS(Inter Frame Space), SIFS(Short Inter Frame Space), DIFS(Distributed Inter Frame Space), 보호 시간(Guard Time) 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 과정은,
    적어도 하나의 다른 단말로부터 패킷이 수신되는지 검사하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 다른 단말로부터 패킷이 수신될 시, 상기 수신된 패킷의 목적지 주소를 기반으로 상기 적어도 하나의 다른 단말과의 통신이 필요한 상황인지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 다른 단말과의 통신이 필요한 상황이 아닐 경우, 상기 수신된 패킷으로부터 상기 적어도 하나의 다른 단말이 점유 중인 채널 구간 정보를 획득하는 과정과,
    상기 획득된 채널 구간을 상기 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간으로 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 과정은,
    적어도 하나의 다른 단말로부터 패킷이 수신되는지 검사하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 다른 단말로부터 패킷이 수신되지 않을 시, 점유하고자 하는 채널 구간에 대한 정보를 포함하는 채널 점유 요청 신호를 주변 단말로 전송하는 과정과,
    상기 점유하고자 하는 채널 구간을 상기 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간으로 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자원 구간에 대한 정보 및 상기 보조 기기의 통신 상태 제어를 위한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 메시지를 상기 보조 기기로 전송하는 과정을 더 포함하며,
    상기 자원 구간에 대한 정보를 포함하는 메시지는, 상기 보조 기기의 식별 정보, 메시지의 길이 정보, 할당된 자원 구간의 개수, 각 자원 구간의 시작점을 나타내는 타임 오프셋, 각 자원 구간의 길이, 및 각 자원 구간에서의 신호 전송 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 보조 기기의 통신 상태 제어를 위한 정보는, 상기 보조 기기의 통신 모듈의 전원 오프 구간 정보와 상기 보조 기기의 통신 모듈 전원 온 구간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 결정된 자원 구간을 이용하여 상기 보조 기기와의 통신을 수행하는 과정은,
    상기 보조 기기에 대응하여 미리 설정된 빔 방향을 기반으로 상기 단말의 송수신 빔 방향을 설정하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 보조 기기와의 통신을 수행하기 위한 단말의 안테나는, 방사체, 차폐체및 캐비티 중 적어도 하나를 포함하여 구성되며,
    상기 방사체의 크기는 상기 방사체를 포함하는 도형의 최대 길이가 하기 수학식을 만족하도록 설정되는 방법.
    Figure PCTKR2015009986-appb-I000001
    여기서, D는 방사체를 포함하는 도형의 최대 길이, λ는 주파수에 따른 파장의 길이, p는 단말의 안테나와 상기 보조 기기의 안테나 사이의 거리를 의미함.
  8. 무선통신 시스템에서 단말의 장치에 있어서,
    상기 단말과 임계 거리 이내에 위치한 보조 기기와의 통신을 위한 자원 구간을 결정하는 제어부와,
    상기 결정된 자원 구간을 이용하여 상기 보조 기기와의 통신을 수행하는 통신부를 포함하며,
    상기 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 단말은 제 2항 내지 제 10항 중에서 적어도 하나의 항을 수행하도록 구성되는 장치.
  10. 무선통신 시스템에서 보조 기기의 통신 방법에 있어서,
    단말로부터 자원 구간 할당 정보를 수신하는 과정과,
    상기 할당된 자원 구간을 통해 상기 단말과의 통신을 수행하는 과정을 포함하며,
    상기 할당된 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간은, IFS(Inter Frame Space), SIFS(Short Inter Frame Space), DIFS(Distributed Inter Frame Space), 보호 시간(Guard Time) 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 자원 구간 할당 정보는, 상기 기기의 식별 정보, 메시지의 길이 정보, 할당된 자원 구간의 개수, 각 자원 구간의 시작점을 나타내는 타임 오프셋, 각 자원 구간의 길이, 및 각 자원 구간에서의 신호 전송 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 단말로부터 통신 상태 제어 정보를 수신하는 과정과,
    상기 통신 상태 제어 정보에 따라 상기 기기의 통신 모듈 전원에 대한 온/오프를 제어하는 과정을 더 포함하며,
    상기 통신 상태 제어 정보는, 상기 기기의 통신 모듈의 전원 오프 구간 정보와 상기 기기의 통신 모듈 전원 온 구간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 단말과의 통신을 수행하기 위한 상기 기기의 안테나는, 방사체, 차폐체 및 캐비티 중 적어도 하나를 포함하여 구성되며,
    상기 방사체의 크기는 상기 방사체를 포함하는 도형의 최대 길이가 하기 수학식을 만족하도록 설정되는 방법.
    Figure PCTKR2015009986-appb-I000002
    여기서, D는 방사체를 포함하는 도형의 최대 길이, λ는 주파수에 따른 파장의 길이, p는 상기 단말의 안테나와 상기 기기의 안테나 사이의 거리를 의미함.
  14. 무선통신 시스템에서 보조 기기의 장치에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 통신 모듈과,
    상기 통신 부를 통해 단말로부터 자원 구간 할당 정보를 수신하고, 상기 할당된 자원 구간을 통해 상기 단말과의 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 할당된 자원 구간은, 단말 간의 통신에 이용되지 않는 대기 구간, 다른 단말이 점유 중인 채널 구간, 및 상기 단말의 채널 점유 요청 신호에 의해 점유된 채널 구간 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 보조 기기는 제 11항 및 제 12항 중에서 적어도 하나의 항을 수행하도록 구성되는 장치.
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