KR100833342B1 - Adaptive beacon period in a distributed network - Google Patents

Abstract

다수의 노드는 수퍼프레임들의 반복적 패턴들을 사용하여 통신하며, 상기 수퍼프레임들은 제각기 비컨 구간을 포함한다. 상기 복수의 노드들에 의해 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 내의 비컨 슬롯(reserved beacon slot)이 예비 할당된다. 상기 예비 할당 슬롯은 비컨 구간의 개시시에 발생하며 수퍼프레임 구성과 관련된 정보를 전달하기 위해 사용된다. 상기 정보는 비커닝용으로 예비 할당되는 MAS의 수에 대한 조정들과 관련될 수 있다.

Multiple nodes communicate using repetitive patterns of superframes, each of which includes a beacon period. A reserved beacon slot in a first media access slot (MAS) is reserved by the plurality of nodes. The reserved slot is generated at the start of the beacon period and is used to convey information related to the superframe configuration. The information may relate to adjustments to the number of MASs pre-allocated for beaconing.

Description

분산 네트워크에서의 적응적 비컨 구간{Adaptive beacon period in a distributed network}Adaptive beacon period in a distributed network

본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 무선 통신 네트워크들에서의 자원 할당에 관한 것이다.The present invention relates to wireless communication. More specifically, the present invention relates to resource allocation in wireless communication networks.

관련 출원들의 상호 참증 : 본 출원은, 발명의 명칭이 "분산 네트워크에서의 적응적 비컨 구간(Adaptive beacon period in a distributed network)"인, 2004. 5. 19일자 미국 출원 제10/847,876호에 대한 우선권을 주장하는 것이고, 상기 미국 출원은 발명의 명칭이 "분산 네트워크에서의 적응적 비컨 구간(Adaptive beacon period in a distributed network)"인, 2004. 5. 5일자 미국 출원 제10/838,217호에 대한 일부 계속 출원이며, 이는 본 명세서에 참조로서 완전히 통합되어 있다. Cross chamjeung of Related Applications: The present application, the title of the invention "adaptive beacon period in a distributed network (Adaptive beacon period in a distributed network)" is, 5. 19, 2004. U.S. Application No. 10/847 876 for the call Claiming priority, the U.S. application to U.S. Application No. 10 / 838,217 dated May 5, 2004, entitled "Adaptive beacon period in a distributed network." Some continuing applications are hereby incorporated by reference in their entirety.

전형적으로 근거리 무선 근접 네트워크(short-range wireless proximity network)들은 백 미터 이하의 통신 거리를 가지는 장치들을 포함한다. 장거리 통신을 제공하기 위해, 상기 근접 네트워크들은 종종 다른 네트워크들과 상호 작용한다. 예컨대, 근거리 네트워크들은 셀룰러 네트워크들, 유선 원격통신 네트워크들, 및 인터넷과 상호 작용할 수 있다.Short-range wireless proximity networks typically include devices having a communication distance of less than one hundred meters. To provide long distance communication, the proximity networks often interact with other networks. For example, local area networks may interact with cellular networks, wired telecommunication networks, and the Internet.

IEEE 802.15.3 표준에는 복수의 장치들이 서로 통신할 수 있는 (피코 넷(piconet)으로 지칭되는)애드혹 무선 근거리 네트워크(ad hoc wireless short-range network)가 정의되어 있다. 피코넷들의 타이밍은 네트워크 장치들에 통신 자원이 할당될 수 있도록 하는 "수퍼프레임(superframe)들"의 반복적 패턴을 기반으로 한다. 현재, MBOA(MultiBand OFDM Alliance)는 IEEE 802.15.3. 표준과 관련하여 초광대역(Ultra Wide Band;UWB) 라디오들을 위한 매체 접근 제어(media access control; MAC) 계층을 정의하고 있다. 멀티밴드 OFDM에 관한 더 많은 정보는 http://www.multibandofdm.orj/에서 찾아볼 수 있다.The IEEE 802.15.3 standard defines an ad hoc wireless short-range network (called a piconet) in which a plurality of devices can communicate with each other. The timing of the piconets is based on an iterative pattern of "superframes" that allow communication resources to be allocated to network devices. Currently, the MultiBand OFDM Alliance (MBOA) is an IEEE 802.15.3. In connection with the standard, a media access control (MAC) layer is defined for Ultra Wide Band (UWB) radios. More information about multiband OFDM can be found at http: //www.multibandofdm.orj/.

MAC의 최초 버전은 수퍼프레임의 지속시간을 65536㎲로 규정하고 있다. 상기 수퍼프레임은 동일 간격의 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 256개를 포함한다. 각각의 MAS는 데이터 통신용으로 사용될 수 있다. 따라서, 각각의 MAS의 길이는 256㎲이다.The first version of the MAC specifies a superframe duration of 65536 ms. The superframe includes 256 Media Access Slots (MAS) at equal intervals. Each MAS can be used for data communication. Therefore, the length of each MAS is 256 ms.

상기 최초의 MAC 버전에 따르면, 수퍼프레임의 처음 8개의 MAS들은 항상 비컨(beacon)들의 전송용으로 예비 할당(reserve)된다. 상기 8개의 슬롯에 걸친 시간 구간(time period)을 비컨 구간(Beacon Period)이라 한다. 비컨 구간 동안, 각각의 MAS는 3개의 비컨 슬롯(beacon slot)들을 포함한다. 따라서, 수퍼프레임당 이용가능한 비컨 슬롯의 전체 개수는 24개이다. 한 비컨 슬롯 동안에는 오직 단일 비컨만 전송될 수 있다.According to the original MAC version, the first eight MASs of a superframe are always reserved for the transmission of beacons. A time period spanning the eight slots is called a beacon period. During the beacon period, each MAS includes three beacon slots. Thus, the total number of beacon slots available per superframe is 24. Only one beacon can be transmitted during one beacon slot.

유감스럽게도, 상기 최초 MAC는 비컨 슬롯의 수가 비유동적이기 때문에, 어떤 주어진 상황에서 이용가능한 비컨 슬롯이 너무 많거나 또는 너무 적을 수 있다. 예컨대, 상기 최초 MAC 버전에 의해 규정된 최대 24개의 비컨 슬롯들은 2홉(hop) 범위 내에 위치하는 장치들을 위한 것이다. UWB 물리 계층(PHY)에 의해 제공되는 동작 범위는 좁기 때문에 상기 비컨 슬롯의 수가 충분한 것일 수 있다. 그러나 종종 더 많은 수의 비컨 슬롯들이 필요할 수 있다. 이는 예컨대, 러시아워의 전철들 또는 버스들과 관련된 시나리오들에 있어서의 경우일 수 있다.Unfortunately, the original MAC may be too many or too few beacon slots available in any given situation since the number of beacon slots is non-flowing. For example, up to 24 beacon slots defined by the original MAC version are for devices located within a two hop range. Since the operating range provided by the UWB physical layer (PHY) is narrow, the number of beacon slots may be sufficient. However, often more beacon slots may be needed. This may be the case, for example, in scenarios involving trains or buses of rush hour.

반대로, 너무 많은 비컨 슬롯들이 존재하는 상황이 발생할 수 있다. 예컨대, 네트워크에 단지 하나의 장치만 포함될 때에는, BP 동안 단지 2개의 비컨 슬롯이 필요할 뿐이다. 상기 슬롯들 중 하나는 비커닝(beaconing)을 위한 것이고, 다른 하나는 다른 장치가 상기 네트워크에 조인할 때 상기 다른 장치의 비컨을 위한 것이다. 유사하게, 네트워크에 두 장치가 존재한다면, 그때는 BP 동안 단지 2개의 슬롯만 사용된다. 추가적으로 하나의 슬롯이 새로운 장치를 위해 예비 할당되어야 한다.Conversely, a situation may arise where there are too many beacon slots. For example, when only one device is included in the network, only two beacon slots are needed during BP. One of the slots is for beaconing and the other is for the beacon of the other device when another device joins the network. Similarly, if there are two devices in the network, then only two slots are used during BP. In addition, one slot must be reserved for a new device.

최초 MAC 버전은 활성화 모드(active mode)에서 동작하는 모든 장치로 하여금 BP 내의 모든 비컨 슬롯을 들어야만 하도록 규정하고 있다. 따라서, 두 장치와 관련된 상기 상황에서, 상기 최초 MAC 버전은 상기 두 장치들로 하여금 22개의 비어있는 비컨 슬롯을 모니터하도록(또는 "듣도록") 요구하고 있다. 이는 결과적으로 상기 두 장치들에게 불필요한 전력 소비를 초래할 것이다.The original MAC version stipulates that all devices operating in active mode must listen to all beacon slots in the BP. Thus, in the situation involving two devices, the original MAC version requires the two devices to monitor (or “listen”) 22 free beacon slots. This will result in unnecessary power consumption for the two devices.

따라서, 비컨 슬롯의 수에 관한 종래의 비유동성(inflexibility)은 장치 전력 소비의 증가 및/또는 이용가능한 통신 용량의 감소라는 유감스러운 결과를 낳을 수 있다. 상황들이 급변하는 애드혹 네트워크들의 일반적인 특징 때문에 이러한 결과들이 주어지기 매우 쉽다.Thus, conventional inflexibility with respect to the number of beacon slots can result in an unfortunate result of increased device power consumption and / or reduced available communication capacity. It is very easy to give these results because of the general characteristics of ad hoc networks in which situations change rapidly.

본 발명은 무선 통신 네트워크를 제공한다. 상기 네트워크는 1 이상의 무선 통신 장치들 및 무선 전송 매체를 포함한다. 상기 1 이상의 무선 통신 장치들은 수퍼프레임(superframe) 내에 존재하는 비컨 구간(beacon period) 동안 무선 전송 매체를 통해 비컨 메시지들을 전송한다. 비컨 구간은 동적으로 조정되는 개수의 비컨 슬롯을 가진다. 상기 조정은 예컨대, 네트워크 내의 무선 통신 장치들의 수를 기반으로 할 수 있다.The present invention provides a wireless communication network. The network includes one or more wireless communication devices and a wireless transmission medium. The one or more wireless communication devices transmit beacon messages over a wireless transmission medium during a beacon period that exists within a superframe. The beacon section has a number of beacon slots that are dynamically adjusted. The adjustment may be based, for example, on the number of wireless communication devices in the network.

본 발명은 또한 수신기, 송신기 및 제어기를 지니는 무선 통신 장치를 제공한다. 상기 수신기는 무선 전송 매체를 통해 비컨 메시지들을 수신한다. 상기 수신된 비컨 메시지들을 기반으로, 상기 제어기는 (무선 통신 장치를 포함하는 그룹으로서)1 이상의 장치로 이루어진 그룹에 대한 비컨 슬롯의 수를 결정한다. 상기 결정된 수의 비컨 슬롯들을 상기 그룹에 할당하기 위해, 상기 송신기는 생성 비컨 메시지(generated beacon message)를 송신한다.The present invention also provides a wireless communication device having a receiver, a transmitter and a controller. The receiver receives beacon messages via a wireless transmission medium. Based on the received beacon messages, the controller determines the number of beacon slots for the group of one or more devices (as a group comprising wireless communication devices). To assign the determined number of beacon slots to the group, the transmitter sends a generated beacon message.

상기 결정된 수의 비컨 슬롯들은 수퍼프레임의 비컨 구간 내에 존재할 수 있다. 그러나 상기 수신된 비컨 메시지들은 2 이상의 비컨 구간 내에 존재할 수 있다. 본 발명의 태양들에 있어서, 상기 수신된 각각의 비컨 메시지들은 동일한 비커닝 그룹(beaconing group) 내의 1 이상의 장치 및 상기 1 이상의 장치에 의해 채용되는 비컨 슬롯들을 식별시킨다.The determined number of beacon slots may be present in the beacon period of the superframe. However, the received beacon messages may exist within two or more beacon intervals. In aspects of the present invention, each of the received beacon messages identifies one or more devices within the same beaconing group and beacon slots employed by the one or more devices.

상기 생성 비컨 메시지는 상기 장치가 볼 수 있는 사용 비컨 슬롯(used beacon slot)들의 수를 표시할 수 있다. 또한, 상기 생성된 비컨 메시지는 상기 장치가 인식할 수 있는 비컨 슬롯들에 대한 상대적 사용량(relative usage)을 표시한다.The generated beacon message may indicate the number of used beacon slots visible to the device. In addition, the generated beacon message indicates relative usage for beacon slots that the device can recognize.

또한, 본 발명은 복수의 메시지들이 무선 전송 매체를 통해 수신되고; 상기 수신된 비컨 메시지들을 기반으로 1 이상의 장치들로 이루어진 그룹에 대한 비컨 슬롯의 수가 결정되고; 그리고 상기 결정된 수의 비컨 슬롯들을 상기 그룹에 할당하기 위해 비컨 메시지가 송신되는 방법 및 컴퓨터 프로그램 생성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a plurality of messages received via a wireless transmission medium; A number of beacon slots for a group of one or more devices is determined based on the received beacon messages; And a method and computer program product in which a beacon message is sent to assign the determined number of beacon slots to the group.

본 발명의 태양들에 있어서, 비컨 구간 내의 비컨 슬롯은 수퍼프레임들의 구성(configuration)과 관련된 통신들을 위해 예비 할당(reserve)될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 수퍼프레임들의 반복적 패턴들을 사용하여 무선으로 통신하는 다수의 노드를 포함하는 시스템을 제공한다. 상기 수퍼프레임들은 제각기 1 이상의 비컨 구간을 지닌다. 상기 노드들은 상기 1 이상의 비컨 구간의 개시시에 발생하는 최초 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS)에서 1 이상의 비컨 슬롯을 예비 할당한다. 상기 비컨 슬롯은 수퍼프레임 구성에 관련되는 정보 전달을 위한 것이다. 예컨대, 상기 슬롯은 수퍼프레임들에서 비컨닝을 위해 예비 할당되는 MAS들의 수를 조정하기 위한 것이다.In aspects of the present invention, a beacon slot in a beacon period may be reserved for communications related to the configuration of superframes. For example, the present invention provides a system that includes a plurality of nodes that communicate wirelessly using repetitive patterns of superframes. Each of the superframes has one or more beacon sections. The nodes pre-allocate one or more beacon slots in an initial Media Access Slot (MAS) that occurs at the start of the one or more beacon intervals. The beacon slot is for delivering information related to the superframe configuration. For example, the slot is for adjusting the number of MASs pre-allocated for beaconing in superframes.

본 발명은 통신 자원의 효율적 활용을 허용하며 통신 장치들에서의 전력 소비를 감소시킨다. 본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 이하의 상세한 설명, 청구의 범위, 및 첨부도면들에 의해 명확해 질 것이다.The present invention allows for efficient utilization of communication resources and reduces power consumption in communication devices. Other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description, claims, and accompanying drawings.

첨부도면에서, 전체적으로 동일한 참조번호들은 동일한, 기능적으로 유사한, 그리고/또는 구조적으로 유사한 요소들을 표시한다. 요소가 처음으로 나타나는 도면은 참조번호의 가장 왼쪽 숫자로 표시된다. 이하에서, 첨부도면들을 참조하여 본 발명을 설명한다.In the accompanying drawings, like reference numerals generally denote like, functionally similar, and / or structurally similar elements. The drawing in which the element first appears is indicated by the leftmost digit of the reference number. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 대표적인 동작환경에 관한 다이어그램이다.1 is a diagram of a representative operating environment.

도 2a 및 도 2b는 대표적인 수퍼프레임들에 관한 다이어그램들이다.2A and 2B are diagrams of representative superframes.

도 3은 본 발명의 일 태양에 따른 무선 통신 장치의 동작을 예시하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating operation of a wireless communication device in accordance with an aspect of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치들에 의해 전송될 수 있는 필드에 관한 다이어그램이다.4 is a diagram of a field that may be transmitted by devices in accordance with one embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치에 관한 다이어그램이다.5 is a diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비커닝 그룹 파라미터들에 관한 예시적인 다이어그램들이다.6A and 6B are exemplary diagrams of beaconing group parameters according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 비컨 구간 내의 슬롯들의 수를 조정하기 위한 예비 할당 비컨 슬롯의 사용을 보여주는 다이어그램들이다.7 and 8 are diagrams illustrating the use of pre-assigned beacon slots to adjust the number of slots in a beacon interval in accordance with one embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 대표적인 네트워크 토폴로지에 관한 다이어그램이다.9 is a diagram of an exemplary network topology in accordance with one embodiment of the present invention.

Ⅰ. 동작 환경(I. Operating environment ( OperationalOperational EnvironmentEnvironment ))

본 발명을 상세히 설명하기 전에, 먼저 본 발명이 사용될 수 있는 환경을 설명하는 것이 도움이 된다. 따라서, 도 1에는 본 발명이 채용될 수 있는 대표적인 동작환경에 관한 다이어그램이 도시되어 있다. 상기 환경에서, 복수의 무선 통신 장치들(wireless communications devices; DEV들; 102)은 무선 사설망(wireless personal area network; WPAN; 100)을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 상기 정보교환은 DEV들(102) 간에 존재하는 여러 통신 경로들 또는 "홉(hop)들"(104)을 통해 발생할 수 있다.Before describing the invention in detail, it is helpful to first describe the environment in which the invention may be used. Thus, Figure 1 shows a diagram of an exemplary operating environment in which the present invention may be employed. In such an environment, a plurality of wireless communications devices (DEVs) 102 may exchange information with each other via a wireless personal area network (WPAN) 100. The exchange of information may occur over the various communication paths or “hops” 104 present between the DEVs 102.

네트워크(100)는 복수의 비커닝 그룹(beaconing group; 106)을 포함한다. 각각의 비커닝 그룹(106)은 비커닝 구간(beaconing period) 동안 서로의 전파 거리(radio range) 내에 있는 DEV(102) 세트를 포함한다. 예컨대, 비커닝 그룹(106a)은 DEV들(102a, 102b, 102c)을 포함한다. 또한, 비커닝 그룹(106b)은 DEV들(102a, 102d, 102e, 102f)을 포함한다. 따라서, DEV(102a)는 양쪽 비커닝 그룹(106a, 106b)에 속한다.Network 100 includes a plurality of beaconing groups 106. Each beaconing group 106 includes a set of DEVs 102 that are within radio range of each other during the beaconing period. For example, the beaconing group 106a includes DEVs 102a, 102b, 102c. The beaconing group 106b also includes DEVs 102a, 102d, 102e, 102f. Thus, DEV 102a belongs to both beaconing groups 106a and 106b.

도 1의 환경에는 특정 DEV(102; 즉, DEV(102a))의 전파 거리 내에 있는 장치 세트(102)를 포함하는 클러스터(cluster; 108)가 도시되어 있다. 따라서, 클러스터(108)는 비커닝 그룹들의 DEV들(102a 내지 102f)을 포함한다.In the environment of FIG. 1, a cluster 108 is shown that includes a set of devices 102 that are within the propagation distance of a particular DEV 102 (ie, DEV 102a). Thus, cluster 108 includes DEVs 102a-102f of beaconing groups.

Ⅱ. 수퍼프레임(II. Superframe ( SuperframeSuperframe ))

종래의 MBOA MAC 버전에 따른 전송들은 수퍼프레임으로 불리는 반복적 패턴을 기반으로 한다. 도 2에는 대표적인 수퍼프레임 포맷을 보여주는 다이어그램이 도시되어 있다. 특히, 도 2에는 대표적인 수퍼프레임들(200a, 200b)이 연속적으로 도시되어 있다.Transmissions according to the conventional MBOA MAC version are based on an iterative pattern called superframe. 2 is a diagram showing a representative superframe format. In particular, representative superframes 200a and 200b are illustrated in succession in FIG. 2.

수퍼프레임(200a)은 복수의 매체 접근 슬롯들(media access slots; MAS들; 202a 내지 202n)을 포함한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 각각의 수퍼프레임(200) 내의 다수 MAS들(202)은 비커닝 구간들(beaconing periods; BP들; 204)로 그룹지어 진다. 예컨대, 도 2a에는 수퍼프레임(200a)은 BP(204a)를 지니고 있으며, 수퍼프레임(200b)은 BP(204b)를 지니고 있음이 나타나 있다. 상기 논한 바와 같이, 최초 MBOA MAC 버전은 24개의 비컨 슬롯을 지니는 비커닝 구간을 제공한다. 상기 슬롯들은 8개의 인접 MAS들에 걸쳐 있다. 따라서, 상기 버전에 따라 구현될 때, BP(204) 내의 각각의 MAS(202)는 3개의 비컨 슬롯을 포함한다.The superframe 200a includes a plurality of media access slots (MASs) 202a through 202n. As shown in FIG. 2A, multiple MASs 202 in each superframe 200 are grouped into beaconing periods (BPs) 204. For example, FIG. 2A shows that the superframe 200a has a BP 204a, and the superframe 200b has a BP 204b. As discussed above, the original MBOA MAC version provides a beaconing interval with 24 beacon slots. The slots span eight adjacent MASs. Thus, when implemented in accordance with this version, each MAS 202 in the BP 204 includes three beacon slots.

최초 MBOA MAC 버전에 따르면, BP들(204) 동안에는 오직 비컨 프레임들만이 비컨 구간 프로토콜(beacon period protocol)에 따라 전송될 수 있다. 그러나 수퍼프레임들(200)의 다른 부분들 동안에는, 특정 접근 방법들에 따른 사용을 위해 장치들이 RF 채널의 부분들을 예비 할당하는 것("예약"하는 것)이 허용된다. 그러한 두 가지 방법은 CFP(contention free period) 접근 방법과 CAP(contention access period) 접근 방법이다.According to the original MBOA MAC version, only beacon frames may be transmitted according to the beacon period protocol during the BPs 204. However, during other portions of the superframes 200, devices are allowed to pre-allocate (“reserve”) portions of the RF channel for use according to certain approaches. Two such methods are the content free period (CFP) approach and the content access period (CAP) approach.

CFP 접근 방법에 의하면, 예비 할당(reservation)은 전송기 및 모든 목표 수신기(intended reciever)들 간의 채널을 클리어(clear)하도록 조정된다. 이는 접근 구간 동안 다른 전송기들과의 충돌(collision)들을 방지한다. 그러나 CAP 접근 방법에 의하면, 예비 할당은 서로의 전파 거리 내에 있도록 식별되는 그룹 내의 모든 장치들 주위의 채널을 클리어하도록 조정된다. 이는 상기 그룹의 장치들로 하여금 상기 채널을 독점적으로 경쟁하도록 허용하고 또한, 상기 그룹 내에 있지 않은 장치들과도 충돌이 일어나지 않도록 허용한다.According to the CFP approach, preservation is adjusted to clear the channel between the transmitter and all of the targeted receivers. This prevents collisions with other transmitters during the access period. However, according to the CAP approach, the preliminary allocation is adjusted to clear the channel around all the devices in the group identified to be within each other's propagation distance. This allows the devices in the group to compete exclusively on the channel and also to avoid collisions with devices not in the group.

추가적으로, MBOA MAC 버전은 EDCA(enhanced distributed channel access)로 불리는 선택적 접근 방법을 제공한다.In addition, the MBOA MAC version provides an optional approach called enhanced distributed channel access (EDCA).

BP들(204)은 특정 비커닝 그룹들에 대응한다. 예를 들면, 도 2a에서, BP들(204a, 204b)은 비커닝 그룹 내의 장치들(예컨대, DEV들(102))에 할당된다. 그러나 수퍼프레임들(200)은 다수의 비커닝 그룹을 지원하도록 적시에 오버레이(overlay)될 수 있다. 이에 대한 일례가 도 2b에 도시되어 있다.BPs 204 correspond to specific beaconing groups. For example, in FIG. 2A, BPs 204a and 204b are assigned to devices in the beaconing group (eg, DEVs 102). However, superframes 200 can be overlayed in a timely manner to support multiple beaconing groups. An example of this is shown in FIG. 2B.

도 2b에는 대표적인 수퍼프레임들(200c, 200d)을 보여주는 다이어그램이 도시되어 있다. 상기 수퍼프레임들은 수퍼프레임들(200a, 200b)과 동일한 MAS들(202)을 공유한다. 그러나 수퍼프레임(200c) 및 수퍼프레임(200d)은 각각 BP(204c) 및 BP(204d)를 포함한다. 따라서, 도 2b의 MAS들(202)은 두 비커닝 그룹을 지원한다. 상기 비커닝 그룹들 중 하나는 BP들(204a, 204b)에서 비컨 프레임들을 전송할 수 있는 반면, 다른 비커닝 그룹은 BP들(204c, 204d)에서 비컨 프레임들을 전송할 수 있다.2B is a diagram showing representative superframes 200c and 200d. The superframes share the same MASs 202 as the superframes 200a and 200b. However, the superframe 200c and the superframe 200d include the BP 204c and the BP 204d, respectively. Thus, the MASs 202 of FIG. 2B support two beaconing groups. One of the beaconing groups may transmit beacon frames in BPs 204a and 204b, while the other beaconing group may transmit beacon frames in BPs 204c and 204d.

Ⅲ. 비컨들(III. Beacons BeaconsBeacons ))

통신 장치들 간의 조정(coordination)을 유지하기 위해, 최초 MBOA MAC 버전은 장치들(이를테면, DEV들(102))이 비컨 메시지를 전송하도록 규정하고 있다.In order to maintain coordination between communication devices, the original MBOA MAC version requires that devices (eg, DEVs 102) send a beacon message.

클러스터(cluster) 또는 개별 클러스터들에서 비컨들의 전송은 장치의 빠른 발견을 허용하며 이동성에 대한 효율적 지원을 제공한다. 또한, 비컨들은 네트워크에 기본 타이밍을 제공하며 등시적 예약(isochronous reservations)에 관한 정보를 전송할 수 있다. 비컨들의 사용은 모든 노드(node)들을 통해 기능들을 분배함으로 써 네트워크 기반 구조에 대한 필요성을 경감시킨다. 따라서, 최초 MBOA MAC 버전은 WPAN 네트워크용 액세스 포인트 또는 중앙 코디네이터(central coordinator)를 필요로 하지 않는다.Transmission of beacons in a cluster or individual clusters allows for quick discovery of the device and provides efficient support for mobility. In addition, the beacons provide basic timing to the network and can transmit information about isochronous reservations. The use of beacons alleviates the need for network infrastructure by distributing functions across all nodes. Thus, the original MBOA MAC version does not require an access point or central coordinator for the WPAN network.

최초 MBOA MAC 버전에 따르면, 다른 장치들과의 통신에 참여하려는 장치들(예컨대, DEV들(102))은 비커닝 구간들(예컨대, BP들(204)) 동안 비컨들을 송신한다. 또한, 상기 장치들은 비커닝 구간 동안 다른 장치들에 의해 전송되는 비컨들을 스캔한다. 그러나 어떤 장치들은 "하이버네이션(hibernation)" 상태로 들어갈 수 있다. 상기 상태에서 동작할 때, 장치는 비컨들을 전송하는 것을 멈춘다. 그러나 상기 장치는 자기의 특정 비컨 슬롯을 버리지 않는다.According to the original MBOA MAC version, devices (eg, DEVs 102) that wish to participate in communication with other devices transmit beacons during beaconing periods (eg, BPs 204). The devices also scan for beacons transmitted by other devices during the beaconing interval. However, some devices can enter a "hibernation" state. When operating in this state, the device stops transmitting beacons. However, the device does not discard its specific beacon slots.

요컨대, 각각의 장치는 비컨 메시지들을 통해 자기의 MAC 어드레스 및 비컨 장소를 제공한다. 예를 들면, 그룹 내의 3대의 활성 장치(active device)들은 (본 발명의 유동적 할당 기술에 따라) 그들이 6개의 이용가능한 비컨 슬롯 중 비컨 슬롯 1번,3번 및 4번을 사용한다는 것을 알릴 수 있다. 일반적으로, 2번, 5번 및 6번 슬롯은 이용할 수 있다. 그러나 부가적으로 하이버네이션 상태의 장치가 동일 그룹에 속할 때, 활성 장치들 중 적어도 1대는 상기 슬롯들 중 하나의 슬롯(예컨대, 6번 슬롯)이 상기 하이버네이션 상태의 장치를 위해 예비 할당된다는 것을 알리며, 그 결과 네트워크에 새롭게 조인하는 장치는 2번 및 5번 슬롯을 사용할 수 있게 된다.In short, each device provides its MAC address and beacon location via beacon messages. For example, three active devices in a group may announce that they use beacon slots 1, 3 and 4 of the six available beacon slots (according to the presently flexible allocation technique). . In general, slots 2, 5 and 6 are available. However, when additionally the devices in the hibernation state belong to the same group, at least one of the active devices indicates that one of the slots (eg slot 6) is reserved for the device in the hibernation state, As a result, new joining networks can use slots 2 and 5.

비컨들은 DEV들 및/또는 네트워크에 관련된 정보를 지니는 1 이상의 정보 요소(information element; IE)들을 포함할 수 있다. 최초 MBOA MAC 버전에 의해 규 정되는 그러한 한 IE는 BPOIE(Beacon Period Occupancy IE)라고 한다. BPOIE는 동일 비커닝 그룹의 장치들 및 상기 장치들이 비커닝 구간 동안 사용하는 비컨 슬롯들의 리스트를 제공하기 위해 사용된다. 상기 정보는 비컨 충돌들을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 최초 MBOA 버전은 장치들로 하여금 그들이 전송하는 모든 비컨 내에 BPOIE를 포함하도록 규정하고 있다.Beacons may include one or more information elements (IEs) with information related to DEVs and / or networks. One such IE, as defined by the original MBOA MAC version, is called the BPOIE (Beacon Period Occupancy IE). The BPOIE is used to provide a list of devices in the same beaconing group and beacon slots that the devices use during the beaconing interval. The information can be used to detect beacon collisions. The original MBOA version requires devices to include BPOIE in every beacon they send.

BPOIE는 여러 가지 정보를 포함한다. 상기 정보는 비커닝 그룹(이를테면, 비컨닝 그룹들(106) 중 한 그룹) 내의 각각의 장치를 위한 비컨 슬롯 정보("Beacon slot info") 필드를 포함한다. 상기 필드들은 제각기 비컨 슬롯 번호 및 대응하는 장치 식별자(device identifier; "DEVID")를 포함한다.The BPOIE contains a variety of information. The information includes a beacon slot info (“Beacon slot info”) field for each device in the beaconing group (eg, one of the beaconing groups 106). The fields each include a beacon slot number and a corresponding device identifier (“DEVID”).

비컨 프레임 수신시, 장치는 송신자의 DEVID 및 비컨이 수신된 슬롯 번호를 저장한다. 상기 정보는 다음 수퍼프레임에서 송신되는 BPOIE에 포함된다. 수퍼프레임 기간 동안 수신되는 비컨들의 정보만이 다음 수퍼프레임에서 송신되는 BPOIE에 포함된다.Upon receiving the beacon frame, the device stores the sender's DEVID and the slot number where the beacon was received. The information is included in the BPOIE transmitted in the next superframe. Only information of the beacons received during the superframe period is included in the BPOIE transmitted in the next superframe.

장치들은 유휴 비컨 슬롯(idle beacon slot)들 중에서 그들의 비컨 슬롯들을 선택한다. 또한, 후속 수퍼프레임들에서, 충돌이 검출되지 않는 한 장치들은 그들의 비컨들을 상기 동일한 비컨 슬롯으로 송신한다. 소정 개수의 연속적 수퍼프레임들 동안 이웃 비컨(neighboring beacon)의 BPOIE에서 특정한 장치 식별자(DEVID)가 손실되어 있으면, 이웃 비컨을 수신한 장치(들)은 최초 MBOA MAC 버전에 의해 다음 수퍼프레임에서 상기 비컨 슬롯을 유휴 슬롯으로 표시하도록 지시된다.The devices select their beacon slots from idle beacon slots. Also, in subsequent superframes, the devices transmit their beacons to the same beacon slot unless a collision is detected. If a particular device identifier (DEVID) is lost in the BPOIE of a neighboring beacon during a predetermined number of consecutive superframes, the device (s) that received the neighboring beacon will receive the beacon in the next superframe by the original MBOA MAC version. It is instructed to mark the slot as an idle slot.

Ⅳ. 비컨 구간 유동성(Ⅳ. Beacon Interval Liquidity ( BeaconBeacon PeriodPeriod FlexibilityFlexibility ))

본 발명의 실시예들에 있어서, 비컨 구간 동안의 슬롯들의 수는 유동적이게 된다. 상기 유동성은 예컨대, 네트워크 내의 장치들의 수를 기반으로 할 수 있다. 상기 특징은 여러 가지 장점들, 이를테면 통신 용량이 증가하고 그리고 장치들에서의 전력 소비가 감소하는 장점을 제공할 수 있다.In embodiments of the present invention, the number of slots during the beacon period becomes fluid. The liquidity can be based, for example, on the number of devices in the network. The feature can provide several advantages, such as increased communication capacity and reduced power consumption in devices.

따라서, 본 발명의 태양들에 있어서, 네트워크 내의 장치들의 수와 비컨 구간의 길이(즉, BP 내의 MAS들의 수) 간에 매핑(mapping)이 제공될 수 있다. 아래의 테이블 1은 그러한 매핑의 일례를 제공한다. 상기 매핑은 유동적 개수의 MAS들을 가지도록 변형되어 있는 최초 MBOA 버전 수퍼프레임 포맷의 콘텍스트에 있다.Thus, in aspects of the present invention, a mapping may be provided between the number of devices in the network and the length of the beacon interval (ie, the number of MASs in the BP). Table 1 below provides an example of such a mapping. The mapping is in the context of the original MBOA version superframe format which has been modified to have a flexible number of MASs.

장치들의 수Number of devices 현재 Now BPBP 내의  undergarment MASMAS 들의 수Number of fields 이용가능한 비컨 슬롯들Beacon Slots Available 1One 1One 33 22 22 66 33 22 66 44 22 66 55 33 99 66 33 99

테이블 1Table 1

테이블 1의 예에서, BP 동안 정상적으로 2 이상의 자유 비컨 슬롯들이 존재한다. 그러나 새로운 장치(들)이 네트워크에 조인함에 따라, 자유 비컨 슬롯의 수가 소정의 수로(예컨대, 자유 비컨 슬롯이 하나로) 감소할 때마다 비컨 슬롯의 수는 증가하게 된다. 예를 들면, 테이블 1에는 네트워크 내의 장치들의 수를 기반으로(예컨대, 3에서 6으로, 6에서 9로, 9에서 12로, 등등) 증가하는 비컨 슬롯들의 전체 수가 나타나 있다.In the example of Table 1, there are normally two or more free beacon slots during BP. However, as new device (s) join the network, the number of beacon slots increases each time the number of free beacon slots decreases by a predetermined number (eg, one free beacon slot). For example, Table 1 shows the total number of beacon slots increasing based on the number of devices in the network (eg, 3 to 6, 6 to 9, 9 to 12, etc.).

동작 환경들에 있어서, 2홉 범위 내의 장치들의 정확한 수는 각각의 장치에 의해 알려지지 않을 수 있다. 그러나 본 명세서에서 설명되겠지만, 장치들의 수에 관한 표시를 제공하는 정보가 전달될 수 있다. 따라서, 사용되는 MAS들의 수에 있어서의 유동성은 여러 방법으로 제공될 수 있다.In operating environments, the exact number of devices in the two hop range may not be known by each device. However, as will be described herein, information may be conveyed that provides an indication as to the number of devices. Thus, liquidity in the number of MASs used can be provided in a number of ways.

그러한 한 방법은 증분 단계(incremental step)들에 있으며, 상기 단계들에서 매핑 테이블(이를테면, 테이블 1)의 인접 행들이 증분(increment)으로 나타난다. 따라서, 사용되는 MAS 수에 관한 조정들은 단일한 증분들로 이루어질 수 있다. 그러나 특정 상황들(이를테면, 다수 네트워크가 병합되는 상황)에서는, 사용되는 MAS들의 수에 관한 단일 조정이 다수 증분들로 확장될 수 있다.One such method is in incremental steps, in which adjacent rows of the mapping table (eg, table 1) are represented in increments. Thus, adjustments to the number of MAS used can be made in single increments. However, in certain situations (eg, where multiple networks are merged), a single adjustment regarding the number of MASs used may be extended in multiple increments.

테이블 1은 일례로서 제공된다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 상기 테이블의 변형예들이 존재한다. 예컨대, 자유 슬롯들의 수는 테이블 1에서보다 다소 높게 유지될 수 있다. 그러한 매핑들은 효율성과 함께 트레이드 오프(trade-off)들을 제공한다.Table 1 is provided as an example. Accordingly, there are variations of the table within the scope of the present invention. For example, the number of free slots can be kept somewhat higher than in Table 1. Such mappings provide trade-offs with efficiency.

Ⅴ. 동작(Ⅴ. action( OperationOperation ))

사용되는 비컨 슬롯의 수를 조정(즉, 증가 또는 감소)하기 위해 여러 가지 메커니즘들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예들은 특정 BP 길이(BP length)를 표시하는 IE를 사용한다. 상기 IE는 여러 방법으로 구현될 수 있다. 예컨대, 실시예들에 있어서, BP 길이는 장치가 전송하는 각각의 비컨에 포함된다. 따라서, 상기 IE는 최초 버전의 BPOIE와 달리 BP 길이 필드(BP length field)를 포함하는 변형된 BPOIE에 의해 제공될 수 있다. 상기 필드는 특정 장치에 의한 표시(또는, "공고(announcement)")로서 상기 장치가 볼 수 있는(즉, 상기 장치가 수신할 수 있는) 사용 비컨 슬롯들의 수에 대한 표시(또는, 공고)일 수 있다. 따라서, 상 기 필드는 다수 비커닝 그룹들로부터 사용되는 비컨 슬롯들의 수를 반영한다.Various mechanisms may be used to adjust (ie, increase or decrease) the number of beacon slots used. For example, embodiments of the present invention use an IE that indicates a particular BP length. The IE can be implemented in several ways. For example, in embodiments, the BP length is included in each beacon transmitted by the device. Thus, the IE may be provided by a modified BPOIE that includes a BP length field, unlike the original version of BPOIE. The field is an indication (or announcement) for the number of use beacon slots that the device can see (ie, the device can receive) as an indication (or “announcement”) by a particular device. Can be. Thus, the field reflects the number of beacon slots used from multiple beaconing groups.

피코넷이 존재하지 않을 때, 네트워크 내의 제 1 장치는 비컨 구간 시작 타임(beacon period start time; BPST)을 결정한다. 상기 시작 타임에서, 상기 제 1 장치는 BPOIE를 포함하고 있는 자신의 비컨을 송신한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 BPOIE는 BP 길이 필드를 포함할 수 있다. 시간이 지나면서, 추가적 장치(들)이 상기 네트워크에 조인할 수 있다. (예컨대, 비컨 메시지들 내의)정보 교환을 통해, 비컨 구간 길이들이 네트워크 특성들을 기반으로 결정되고 그리고 동적으로 조정된다.When there is no piconet, the first device in the network determines the beacon period start time (BPST). At the start time, the first device transmits its beacon containing the BPOIE. According to embodiments of the present invention, the BPOIE may include a BP length field. Over time, additional device (s) may join the network. Through information exchange (eg, in beacon messages), beacon interval lengths are determined and dynamically adjusted based on network characteristics.

도 3에는 본 발명의 일 태양에 따른 무선 통신 장치, 이를테면 DEV들(102) 중 한 DEV의 동작을 보여주는 흐름도가 예시되어 있다. 상기 동작은 상기 장치가 1 이상의 비컨 메시지를 수신하는 단계(302)를 포함한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 메시지(들)은 단일 수퍼프레임 기간 동안 수신된다.3 is a flowchart illustrating the operation of a wireless communication device, such as one of the DEVs 102, in accordance with an aspect of the present invention. The operation includes a step 302 in which the device receives one or more beacon messages. In embodiments of the present invention, the message (s) are received during a single superframe period.

단계(304)에서, 상기 장치는 1 이상의 비컨 메시지를 처리한다. 상기 단계는 각각의 비컨 전송에서 여러 필드들로부터 정보를 검색하는 단계 및 상기 필드들을 메모리에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 단계(304)는 장치의 뷰(view) 범위 내에 있는 장치(들)의 수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 장치들의 상기 수는 다수의 비컨 그룹들로부터 나온 것일 수 있다.In step 304, the device processes one or more beacon messages. The step may include retrieving information from several fields in each beacon transmission and storing the fields in memory. Further, step 304 can include determining the number of device (s) that are within the view range of the device. The number of devices may be from multiple beacon groups.

단계(308)에서, 비컨 슬롯 조정 결정이 내려진다. 상기 단계에서, 상기 장치는 그 비컨닝 그룹(들)에 의해 사용되는 비컨 슬롯의 수가 증가해야할지 또는 감소해야할지를 결정한다. 상기 단계의 수행은 단계 (304)에서 검색되는 그리고/또는 결정되는 정보를 기반으로 할 수 있다.In step 308, a beacon slot adjustment decision is made. In this step, the device determines whether the number of beacon slots used by the beacon group (s) should increase or decrease. The performance of this step may be based on the information retrieved and / or determined in step 304.

단계(310)에서, 상기 장치는 비컨 메시지를 생성한다. 상기 비컨 메시지는 단계(302)에서 수신되는 비컨 메시지(들)을 기반으로 한다. 예컨대, 특정 비커닝 그룹을 위해, 상기 생성 비컨 메시지(generated beacon message)는 상기 그룹 내의 각각의 장치에 대한 장치 식별자 및 비컨 슬롯 식별자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메시지는 할당된 비컨 슬롯의 수를 표시하는 정보를 포함한다. 따라서, 상기 정보는 단계(308)에서 수행된 임의의 비컨 슬롯 조정 결정을 기반으로 할 수 있다. 예컨대, 상기 정보는 BP 길이 필드 형태일 수 있다.In step 310, the device generates a beacon message. The beacon message is based on the beacon message (s) received at step 302. For example, for a particular beaconing group, the generated beacon message may include a device identifier and a beacon slot identifier for each device in the group. The message also includes information indicating the number of allocated beacon slots. Thus, the information may be based on any beacon slot adjustment decision made in step 308. For example, the information may be in the form of a BP length field.

단계(312)에서는, 단계(310)에서 생성된 비컨 메시지가 전송된다. 실시예들에 있어서, 상기 정보는 선행 수퍼프레임으로서 상기 선행 수퍼프레임 동안 단계(302)에서 상기 비컨 메시지(들)이 수신된 선행 수퍼프레임의 바로 다음 수퍼프레임에서 전송된다. 상기 전송은 상기 장치의 비커닝 그룹(들)로(예컨대, 상기 비커닝 그룹(들)에 대응하는 BP(들)에서) 송신된다. 이번에는, 상기 그룹 내의 각각의 장치가 상기 전송의 수신 및 그 밖의 다른 수신된 비컨 메시지들을 기반으로 도 3의 단계들을 마찬가지로 수행할 수 있다.In step 312, the beacon message generated in step 310 is transmitted. In embodiments, the information is transmitted as a preceding superframe in the next superframe of which the beacon message (s) was received in step 302 during the preceding superframe. The transmission is sent to the beaconing group (s) of the device (eg, at the BP (s) corresponding to the beaconing group (s)). This time, each device in the group may likewise perform the steps of FIG. 3 based on the receipt of the transmission and other received beacon messages.

상기 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 장치로 하여금 상기 장치가 볼 수 있는 사용 비컨 슬롯의 수를 표시하도록 또는 공고하도록 허용하는 BP 길이 필드(BP length field)를 지니는 IE를 사용한다. 상기 필드는 여러 가지 방법으로 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 데이터 필드는 3비트 코드, 이를테면 아래의 테이블 2에 나타나있는 코드일 수 있다. 테이블 2의 코드는 비컨의 코드를 생성하고 그리 고 전송하는 장치가 볼 수 있는 사용 비컨 슬롯(used beacon slot)들의 수를 기반으로 한다.As described above, embodiments of the present invention use an IE with a BP length field that allows the device to indicate or announce the number of usage beacon slots the device can see. The field may be implemented in various ways. For example, the data field may be a 3-bit code, such as the code shown in Table 2 below. The code in Table 2 is based on the number of usable beacon slots seen by the device that generates, and transmits, the beacon code.

코드값(Code value ( CodeCode valuevalue )) 가시 사용 비컨 슬롯의 수(Number of visible beacon slots NumberNumber ofof VisibleVisible BeaconBeacon SlotsSlots UsedUsed )) 000000 3개의 비컨 슬롯을 사용(1대의 장치, 최소값)3 beacon slots (1 device, minimum) 011011 9개의 비컨 슬롯을 사용(5대 미만의 장치)9 beacon slots (less than 5 devices) 111111 24개의 비컨 슬롯을 사용(최대값)24 beacon slots used (maximum value)

테이블 2Table 2

따라서, 단계(308)에서, 가시 장치(visible device)들에 의해 지시되는 사용 슬롯들의 수를 기반으로 비커닝 그룹의 사용 슬롯들의 수와 비교하여 비컨 슬롯 조정 결정이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 동일 비커닝 그룹 내의 장치들 중 어느 한 장치가(예컨대, 테이블 2의 코드를 통해) 상기 비커닝 그룹에서 현재 사용되는 슬롯보다 가시 사용 비컨 슬롯(visible used beacon slot)들이 더 많음을 공고한다면, 그때 상기 비커닝 그룹의 모든 장치들은 상기 비커닝 그룹에 할당되는 비컨 슬롯들의 수를 증가시킴으로써 적응한다. 상기 할당은 다음 수퍼프레임에서 수행될 수 있다.Thus, in step 308, a beacon slot adjustment determination may be made compared to the number of use slots in the beaconing group based on the number of use slots indicated by visible devices. For example, any of the devices in the same beaconing group (eg, via code in Table 2) has more visible used beacon slots than the slots currently used in the beaconing group. If so, then all devices in the beaconing group adapt by increasing the number of beacon slots assigned to the beaconing group. The allocation may be performed in the next superframe.

BP 길이 필드에 관한 다른 대표적인 구현예가 아래의 테이블 3에 도시되어 있다. 상기 구현예는 가시 비컨 슬롯들(즉, 장치들에 의해 사용되는 할당된 가시 비컨 슬롯들의 일부)에 대한 상대적 사용량(relative usage)을 지시하는 2비트 코드를 사용한다.Another exemplary implementation for the BP length field is shown in Table 3 below. The implementation uses a 2-bit code that indicates relative usage for visible beacon slots (ie, some of the allocated visible beacon slots used by the devices).

코드값(Code value ( CodeCode valuevalue )) 가시 비컨 슬롯의 수(Number of visible beacon slots NumberNumber ofof VisibleVisible BeaconBeacon SlotsSlots )) 0000 가시 비컨 슬롯들에 대한 낮은 사용(예컨대, 4대의 장치 및 12개의 이용가능 슬롯)Low usage for visible beacon slots (eg 4 devices and 12 available slots) 0101 가시 비컨 슬롯들에 대한 정상 사용(예컨대, 10대의 장치 및 15개의 슬롯)Normal use for visible beacon slots (eg 10 devices and 15 slots) 1010 가시 비컨 슬롯들에 대한 높은 사용(예컨대, 14대의 장치 및 15개의 슬롯)High usage for visible beacon slots (eg, 14 devices and 15 slots) 1111 피코넷들의 병합 - 최대값까지 증가(예컨대, 24개의 슬롯)Merging of piconets-increase to maximum (eg 24 slots)

테이블 3Table 3

가시 장치들의 비컨들로부터 수신되는 그러한 상대적 사용량들을 기반으로 하여, 장치는 단계(308)의 비컨 슬롯 조정 결정을 내릴 수 있다. 도 3의 흐름도와 관련하여 상기 설명한 바와 같이, 비컨 슬롯 조정 결정은 결과적으로 비커닝 그룹을 대한 비컨 슬롯들의 할당량을 증가 또는 감소시킬 수 있다.Based on such relative usage received from the beacons of the visible devices, the device may make a beacon slot adjustment determination of step 308. As described above in connection with the flowchart of FIG. 3, the beacon slot adjustment decision may result in increasing or decreasing the allocation of beacon slots for the beaconing group.

예컨대, 수신된 코드값들 중 어느 한 값이 가시 비컨 슬롯들에 대한 높은 사용을 지시한다면(즉, 가시 장치들 중 어느 한 장치가 코드값 "10"을 공고한다면), 그때 비커닝 그룹 내의 모든 장치들은 상기 비커닝 그룹의 할당 비컨 슬롯(allocated beacon slot)의 수를 증가시킴으로써 적응한다. 그러한 증가는 소정 증분(increment)에 의할 수 있다. 예컨대, 테이블 1을 참조하면, 이는 6개의 할당 비컨 슬롯에서 9개의 할당 비컨 슬롯으로 증가한다.For example, if any of the received code values indicate high usage for visible beacon slots (ie, if any of the visible devices announce a code value of "10") then all of the in the beaconing group Devices adapt by increasing the number of allocated beacon slots in the beaconing group. Such increase may be by some increment. For example, referring to Table 1, this increases from six allocation beacon slots to nine allocation beacon slots.

다른 일례에 따르면, 수신된 코드값들 중 어느 한 값이 네트워크들 또는 피코넷들의 병합을 지시한다면(즉, 가시 장치들 중 어느 한 장치가 코드값 "11"을 공고한다면), 그때 비커닝 그룹 내의 모든 장치들은 상기 비커닝 그룹의 할당 비컨 슬롯의 수를 최대수(이를 테면, 24)로 증가시킴으로써 적응한다.According to another example, if any one of the received code values indicates merging of networks or piconets (ie, if one of the visible devices announces the code value "11") then in the beaconing group All devices adapt by increasing the number of allocated beacon slots in the beaconing group to a maximum number (eg, 24).

비컨 구간 내의 비컨 슬롯의 수를 증가시킬 것인지를 결정하는 상기 기술에 더하여, 비컨 구간 내의 비컨 슬롯의 수를 감소시켜야 하는지를 결정하기 위해 여러 가지 기술들이 사용될 수 있다.In addition to the above technique for determining whether to increase the number of beacon slots in the beacon interval, various techniques may be used to determine whether to reduce the number of beacon slots in the beacon interval.

예를 들면, 2-홉 네트워크(이를 테면, 클러스터(108)) 범위 내의 모든 장치들이 가시 비컨 슬롯들에 대한 낮은 사용을 공고한다면, 그때 단계(308)에서 장치 는 비컨 슬롯의 수의 감소가 발생해야 한다는 것을 결정한다. 일례로서, 테이블 3을 참조하면, 네트워크 내의 모든 장치가 그들의 비컨 전송들을 통해 코드값 "00"을 공고한다면, 그때 상기 장치들은 비컨 슬롯의 수를 감소시킴으로써 적응한다. 이는 다음 수퍼프레임에서 하나의 단계를 통하여 증분에 의해 슬롯의 수를(예컨대, 12에서 9로) 감소시킴으로써 수행될 수 있다.For example, if all devices within a two-hop network (such as cluster 108) announce low usage for visible beacon slots, then at step 308 the device may experience a reduction in the number of beacon slots. Decide what to do. As an example, referring to Table 3, if all devices in the network announce the code value "00" via their beacon transmissions, then the devices adapt by reducing the number of beacon slots. This can be done by reducing the number of slots (eg, from 12 to 9) by increment through one step in the next superframe.

따라서, 그러한 기술들은 네트워크 내의 다른 모든 장치들로부터 비컨 전송들을 수신하기 위한(다른 모든 장치들을 "듣기(hear)"위한) 장치를 적어도 하나 이상 필요로 한다. 상기 장치가 비컨 구간 슬롯들의 수를 감소시켜야 한다는 결정을 한다면, 그때 상기 장치는 비컨 구간 슬롯의 수를 감소시키려는 자신의 요구(desire)를 자신의 다음 전송 비컨에서 시그널링할 수 있다. 상기 시그널링은 상기 장치가 그 비컨 구간의 사이즈를 줄이도록 요구한다는 것을(BP 길이 필드와 함께) 표시하는 한 비트(즉, 변경요청 비트(request to change bit))를 설정함으로써 구현될 수 있다.Thus, such techniques require at least one or more devices for receiving beacon transmissions from all other devices in the network (to "hear" all other devices). If the device decides to reduce the number of beacon interval slots, then the device may signal its desire to reduce the number of beacon interval slots in its next transmission beacon. The signaling may be implemented by setting one bit (ie, request to change bit) indicating that the device requires to reduce the size of its beacon interval (along with the BP length field).

상기 요청이 승인될지를 결정하기 위해. 승인거부 비트(not accepted bit)가 또한 비컨들의 전송에 제공된다. 차후에 비커닝 그룹 내의 다른 장치들 중 어떠한 장치도 상기 비트가 설정된 비컨들을 전송한바 없다면, 그때는 BP 길이가 줄어들게 된다. 그러나 1 이상의 장치가 상기 비트를 그들의 비컨들에 설정한다면, 그때는 기존의 BP 길이가 유지된다.To determine if the request will be approved. A not accepted bit is also provided for the transmission of beacons. If none of the other devices in the beaconing group have subsequently transmitted the beacons with the bit set, then the BP length will be reduced. However, if more than one device sets the bit to their beacons, then the existing BP length is maintained.

실시예들에 있어서, 변경요청 비트는 다수 홉에 걸쳐 전파(즉, 릴레이(relay))될 수 있다. 다수 홉 범위 내의 몇몇 장치가 상기 비트를(예컨대, 승인 거부 비트를 설정함으로써) 거절한다면, 그때는 상기 비트를 릴레이시켰던 장치들이 또한 상기 비트를 거절한다. 결과적으로, 멀티홉 네트워크 내의 모든 장치들이 감소 제안을 승인하지 않는다면, 본래 BP 길이가 유지된다.In embodiments, the change request bit may be propagated (ie, relayed) over multiple hops. If some devices within the multi-hop range reject the bit (eg, by setting the reject bit), then the devices that have relayed the bit also reject the bit. As a result, if all devices in the multihop network do not approve the reduction proposal, the original BP length is maintained.

상기 감소 기술에 대한 대안에 따르면, 단독 장치(lone device)는 비커닝용으로 소정 수의 BP 슬롯들(이를테면, 3개의 비컨 슬롯)을 사용한다. 그러나 다른 장치(들)이 상기 단독 장치의 네트워크에 조인할 때에는, 비컨 슬롯의 수가 소정 값(이를테면, 24)으로 증가한다. 그 결과, 상기 단독 장치는 그 네트워크에 다른 장치들이 조인할 때까지 전력을 절약하게 된다.According to an alternative to the reduction technique, a lone device uses a certain number of BP slots (such as three beacon slots) for beaconing. However, when other device (s) join the network of the single device, the number of beacon slots increases to a predetermined value (such as 24). As a result, the single device saves power until other devices join the network.

따라서, 장치들은 또한 그들의 비커닝 그룹(들) 내의 다른 장치들로부터 수신된 BP 길이 필드(들)을 기반으로 비컨 슬롯 조정 결정을 할 수 있다. 상기 결정은 또한 단계(308)에서 내려질 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 그러한 조정들은 그룹을 위한 비컨 슬롯들의 수의 감소 또는 증가를 포함할 수 있다. 실시예들에 있어서, 그러한 증가들은 최대 슬롯 양, 이를테면 24개로 제한될 수 있다. 그러나 24개보다 많은 비컨 슬롯을 지니는 비컨 구간들이 본 발명의 범위에 속한다.Thus, devices may also make beacon slot adjustment decisions based on the BP length field (s) received from other devices in their beaconing group (s). The decision may also be made at step 308. As described above, such adjustments may include a reduction or increase in the number of beacon slots for the group. In embodiments, such increases may be limited to a maximum slot amount, such as 24. However, beacon sections having more than 24 beacon slots are within the scope of the present invention.

또한, 실시예들에 있어서, 비커닝 그룹 내의 장치들은 항상 비컨 구간 시작 타임(BPST)의 시작에서부터 기산하여 가능한 최소 자유 비컨 슬롯들을 사용한다. 이는 비컨 구간의 지속시간을 효과적으로 최소화하며, 그로써 통신 자원의 효율적 활용을 제공한다.Further, in embodiments, the devices in the beaconing group always use the minimum free beacon slots possible, counting from the start of the beacon interval start time (BPST). This effectively minimizes the duration of the beacon interval, thereby providing efficient utilization of communication resources.

Ⅵ. 비컨 구간 필드(Ⅵ. Beacon interval field ( BeaconBeacon PeriodPeriod FieldField ))

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 대표적인 BP 길이 필드(BP length field; 400)를 보여주는 다이어그램이 도시되어 있다. 상기 설명한 바와 같이, 상기 필드는 IE, 이를테면 최초 MBOA MAC 버전으로부터 변형된 BPOIE에 포함될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 필드(400)는 옥텟(즉, 8비트)에 의해 표현된다. 비트들(402a 내지 402e)은 BP 필드 길이 인코딩을 위해 예비 할당된다. 따라서, 상기 비트들은 테이블 2 및 테이블 3의 코드들을 표현하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 필드(400)는 변경요청 비트(request to change bit; 404) 및 승인거부 비트(not accepted bit; 406)를 포함한다. 상기 논한 바와 같이, 상기 비트들은 BP 슬롯의 수를 감소시키기 위해 사용될 수 있다.4 is a diagram showing an exemplary BP length field 400 in accordance with an embodiment of the present invention. As described above, the field may be included in an IE, such as a BPOIE modified from the original MBOA MAC version. As shown in FIG. 4, field 400 is represented by an octet (ie, 8 bits). Bits 402a through 402e are reserved for BP field length encoding. Thus, the bits can be used to represent the codes of Table 2 and Table 3. Field 400 also includes a request to change bit (404) and a not accepted bit (406). As discussed above, the bits can be used to reduce the number of BP slots.

Ⅶ. 무선 통신 장치(Iii. Wireless communication device ( WirelessWireless CommunicationsCommunications DeviceDevice ))

상기 설명한 바와 같이, 무선 통신 장치들, 이를테면 DEV들(102)은 본 발명의 기술들을 사용할 수 있다. 따라서, 그러한 장치들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 도 5에는 그러한 한 구현예가 도시되어 있다. 상기 구현예는 처리기(510), 메모리(512), 및 사용자 인터페이스(514)를 포함한다. 또한, 도 5의 구현예는 UWB 트랜시버(524) 및 안테나(526)를 포함한다.As described above, wireless communication devices, such as DEVs 102, may use the techniques of the present invention. Thus, such devices may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof. One such embodiment is shown in FIG. 5. The implementation includes a processor 510, a memory 512, and a user interface 514. 5 also includes a UWB transceiver 524 and an antenna 526.

도 5에 도시된 바와 같이, UWB 트랜시버(UWB transceiver; 524)는 안테나에 연결된다. UWB 트랜시버(524)는 전자장치를 포함하며, 상기 전자장치는(안테나(526)와 관련하여) 무선 통신 장치로 하여금 원격 장치들, 이를테면 다른 DEV들(102)과 무선 UWB 신호들을 교환하도록 허용한다. 따라서, 트랜시버(524)는 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. UWB 신호들의 전송을 위해, 상기 전자장치는 변조 컴포넌트들(예컨대, OFDM 변조기들) 및/또는 특정 타입의 임펄스 UWB 전송들을 위한 펄스 생성기(pulse generator)를 포함할 수 있다. UWB 신호들의 수신을 위해, 상기 전자장치는 복조 컴포넌트들(예컨대, OFDM 복조기들), 타이밍 회로, 및 필터들을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, a UWB transceiver 524 is connected to the antenna. UWB transceiver 524 includes an electronic device that allows the wireless communication device (with respect to antenna 526) to exchange wireless UWB signals with remote devices, such as other DEVs 102. . Thus, the transceiver 524 may include a transmitter and a receiver. For the transmission of UWB signals, the electronics may include modulation components (eg, OFDM modulators) and / or a pulse generator for a particular type of impulse UWB transmissions. For receiving UWB signals, the electronics can include demodulation components (eg, OFDM demodulators), timing circuits, and filters.

도 5에 도시된 바와 같이, 처리기(510)는 트랜시버(524)에 연결된다. 처리기(510)는 장치 동작을 제어한다. 처리기(510)는 메모리(512)에 저장되는 소프트웨어 명령어들(프로그램 코드)을 제각기 실행할 능력이 있는 1 이상의 마이크로프로세서에 의해 구현될 수 있다.As shown in FIG. 5, processor 510 is coupled to transceiver 524. Processor 510 controls device operation. Processor 510 may be implemented by one or more microprocessors each capable of executing software instructions (program code) stored in memory 512.

메모리(512)는 RAM(random access memory), ROM(read only memory), 및/또는 플래시 메모리를 포함할 수 있는 컴퓨터 판독가능 매체이며, 데이터 형태의 정보 및 (본 명세서에서 또한 모듈들로 지칭되는)소프트웨어 컴포넌트들을 저장한다. 상기 소프트웨어 컴포넌트들은 처리기(510)기에 의해 실행될 수 있는 명령어들(예컨대, 로직(logic))을 포함한다. 여러 타입의 소프트웨어 컴포넌트들이 메모리(512)에 저장될 수 있다. 예를 들면, 메모리(512)는 트랜시버(524)의 동작들을 제어하는 소프트웨어 컴포넌트들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(512)는 매체 접근 제어기(media access controller; MAC)의 기능을 제공하는 소프트웨어 컴포넌트들을 저장할 수 있다. 상기 제어기는 여러 가지 특징들, 이를테면 도 3을 참조하여 설명한 단계들을 수행할 수 있다. MAC이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있음을 주목하는 것은 중요하다.Memory 512 is a computer readable medium that may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), and / or flash memory, and information in the form of data and (also referred to herein as modules). Save the software components. The software components include instructions (eg, logic) that can be executed by processor 510. Various types of software components may be stored in the memory 512. For example, the memory 512 can store software components that control the operations of the transceiver 524. The memory 512 can also store software components that provide the functionality of a media access controller (MAC). The controller may perform various features, such as the steps described with reference to FIG. 3. It is important to note that the MAC may be implemented in hardware, software, firmware, or any combination thereof.

또한, 메모리(512)는 사용자 인터페이스(514)를 통한 정보 교환을 제어하는 소프트웨어 컴포넌트들을 저장할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 인터페이스(514)는 또한 처리기(510)에 연결된다. 사용자 인터페이스(514)는 사용자와의 정보 교환을 용이하게 한다. 도 5에는 사용자 인터페이스(514)가 사용자 입력부(516) 및 사용자 출력부(518)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 사용자 입력부(516)는 사용자로 하여금 정보를 입력하도록 허용하는 장치를 하나 이상 포함할 수 있다. 그러한 장치들의 예들에는 키패드들, 터치 스크린들, 및 마이크로폰들이 포함된다. 사용자 출력부(518)는 사용자로 하여금 무선 통신 장치로부터 정보를 수신하도록 허용한다. 따라서, 사용자 출력부(518)는 여러 가지 장치들, 이를테면 디스플레이, 및 1 이상의 오디오 스피커들을 포함할 수 있다. 대표적인 디스플레이들에는 LCD(liquid crystal display)들, 및 비디오 디스플레이들이 포함된다.The memory 512 can also store software components that control the exchange of information through the user interface 514. As shown in FIG. 5, the user interface 514 is also coupled to the processor 510. User interface 514 facilitates the exchange of information with a user. In FIG. 5, the user interface 514 is shown to include a user input 516 and a user output 518. The user input unit 516 may include one or more devices that allow a user to input information. Examples of such devices include keypads, touch screens, and microphones. User output 518 allows a user to receive information from a wireless communication device. Thus, user output 518 may include various devices, such as a display, and one or more audio speakers. Representative displays include liquid crystal displays (LCDs), and video displays.

도 5에 도시된 요소들은 여러 기술에 따라 연결될 수 있다. 그러한 한 기술은 1 이상의 버스 인터페이스(bus interface)를 통해 트랜시버(524), 처리기(510), 메모리(512), 및 사용자 인터페이스(514)를 연결하는 것을 포함한다. 또한, 상기 컴포넌트들은 제각기 전원, 이를테면 충전가능한 그리고/또는 분리가능한 배터리 팩(battery pack; 미도시)에 연결된다.The elements shown in FIG. 5 may be connected according to various techniques. One such technique includes connecting the transceiver 524, the processor 510, the memory 512, and the user interface 514 via one or more bus interfaces. In addition, the components are each connected to a power source, such as a rechargeable and / or removable battery pack (not shown).

Ⅷ. 예비 할당 비컨 슬롯(Reserved Beacon Slot)Iii. Reserved Beacon Slots

상기 설명한 바와 같이, 종래의 MBOA MAC 버전 초안은 8개의 MAS 슬롯(즉, 24개의 비컨 슬롯)을 지니는 고정 사이즈 비컨 구간을 규정하고 있다. 또한, 마지막 비컨 슬롯(즉, 24번째 슬롯)을 자유롭게 두자는 아이디어가 논의되어 왔다. 상기 아이디어의 목적은 가능한 추가 장치들로 하여금 수퍼프레임의 다른 곳에서 발 생하는 새로운 비컨 구간(들)의 설정(establishment)을 공고하도록 허용하는 것이다.As described above, the conventional draft MBOA MAC version defines a fixed size beacon interval having eight MAS slots (ie, 24 beacon slots). Also, the idea of freely leaving the last beacon slot (ie, the 24th slot) has been discussed. The purpose of the idea is to allow possible additional devices to announce the establishment of new beacon interval (s) occurring elsewhere in the superframe.

본 발명의 실시예들은 또한 특정 비컨 구간 내의 비컨 슬롯을 예비 할당한다. 그러나 본 발명의 예비 할당 비컨 슬롯(reserved beacon slot)은, 단지 새로운 비컨 구간들의 설정과 관련되는 대신, 변형적으로 비컨 구간 사이즈 조정들에 관한 통신들을 위해 예비 할당될 수 있다. 또한, 상기 아이디어와는 대조적으로, 본 발명의 실시예들은 상기 통신들을 위해 마지막 비컨 슬롯을 예비 할당하지 않는다. 대신, 본 발명의 실시예들에서는, 다른 비컨 슬롯들(이를테면, 첫 번째 MAS의 비컨 슬롯)을 예비 할당할 수 있다.Embodiments of the present invention also pre-allocate beacon slots within a particular beacon interval. However, the reserved beacon slot of the present invention may alternatively be pre-allocated for communications regarding beacon interval size adjustments, instead of only relating to the setting of new beacon intervals. In addition, in contrast to the above idea, embodiments of the present invention do not pre-allocate the last beacon slot for the communications. Instead, in embodiments of the present invention, other beacon slots (eg, beacon slots of the first MAS) can be pre-allocated.

상기 통신들을 위해 마지막 슬롯을 예비 할당하는 것은 유동적 비컨 구간들이 사용될 때에는 불리할 수 있다. 이는 대응 수퍼프레임에서의 마지막 비컨 슬롯의 위치는 일정하지 않기 때문이다. 따라서, 마지막 슬롯을 예비 할당함으로써 문제들이 발생할 수 있다. 예컨대, 한 장치가 다른 장치들에 의해 사용되는 비컨 구간들과 길이가 다른 비컨 구간을 사용한다면, 상기 장치들은 비컨 구간 사이즈 조정(beacon period size adjustment)들과 관련된 통신들을 조정(coordinate)할 수 없게 될 수 있다.Pre-allocating the last slot for the communications can be disadvantageous when flexible beacon intervals are used. This is because the position of the last beacon slot in the corresponding superframe is not constant. Thus, problems may arise by preallocating the last slot. For example, if one device uses a beacon period that is different in length from the beacon periods used by the other devices, the devices are unable to coordinate communications related to beacon period size adjustments. Can be.

비컨 구간의 첫 번째 MAS 슬롯 동안의 비컨 슬롯을 예비 할당하는 것은 상기 부제를 방지할 수 있다. 왜냐하면, 상기 첫 번째 MAS(및 그 내부의 비컨 슬롯들)은 대응 비컨 구간 내에 항상 존재할 것이기 때문이다. 따라서, 그러한 예비 할당들은 효과적으로 노드들이 동일한 비컨 구간 길이를 사용할 필요가 없도록 한다.Pre-assigning a beacon slot during the first MAS slot of the beacon interval may prevent the subtitle. This is because the first MAS (and beacon slots therein) will always be present in the corresponding beacon interval. Thus, such preliminary assignments effectively prevent nodes from using the same beacon interval length.

상기 설명한 바와 같이, 최초 MBOA MAC 버전은, 본 발명의 실시예들에 따라 사용 비컨 슬롯들의 수를 표시하는 정보를 전달할 수 있는 정보 요소(IE)들을 지니는 비컨 프레임들을 규정하고 있다. 그러한 IE의 일례가 변형 BPOIE이다. 정보 요소들에 더하여, 최초 MBOA MAC 버전은 비컨 프레임들이 또한 비커닝 그룹 파라미터(beaconing group parameter)들로 지칭되는 정보를 포함하도록 규정하고 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 최초 MBOA MAC 버전의 비컨닝 그룹 파라미터들은 비컨 구간 길이에 관한 정보를 포함하도록 변형될 수 있다.As described above, the original MBOA MAC version prescribes beacon frames with information elements (IEs) that can convey information indicating the number of beacon slots used in accordance with embodiments of the present invention. One example of such an IE is a modified BPOIE. In addition to the information elements, the original MBOA MAC version specifies that beacon frames also contain information referred to as beaconing group parameters. In embodiments of the present invention, the beaconing group parameters of the original MBOA MAC version may be modified to include information about the beacon interval length.

따라서, 도 6a에는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 비컨 구간 파라미터들(600)에 관한 다이어그램이 도시되어 있다. 장치들, 이를테면 DEV들(102)은 파라미터들(600)을 전송한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 파라미터들(600)은 MAC 어드레스 필드(602), DEVID 필드(604), 슬롯 넘버 필드(606), 및 MAS 개수 필드(608)를 포함할 수 있다. 필드들(602, 604, 606)은 최초 MBOA MAC 버전에 규정되어 있다. 그러나 필드(608)는 전송 장치(transmitting device)가 사용하는 비컨 구간 내의 MAS 슬롯들의 수와 관련된 정보를 전달하기 위해 예비 할당되는 추가적 필드이다.Thus, FIG. 6A shows a diagram of modified beacon interval parameters 600 in accordance with one embodiment of the present invention. Devices, such as DEVs 102, transmit parameters 600. As shown in FIG. 6, the parameters 600 may include a MAC address field 602, a DEVID field 604, a slot number field 606, and a MAS count field 608. Fields 602, 604, and 606 are defined in the original MBOA MAC version. However, field 608 is an additional field that is pre-allocated to convey information related to the number of MAS slots in the beacon interval used by the transmitting device.

MAC 어드레스 필드(602)는 정보 요소를 전송한 장치의 MAC 어드레스를 식별시킨다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 필드(602)는 8옥텟 길이이다. DEVID 필드(604)는 정보 요소를 전송한 장치의 장치ID를 제공한다. 상기 필드는 2옥텟 길이이다. 슬롯 넘버 필드(606)는 비커닝 프레임이 전송되는 비커닝 그룹의 비컨 슬롯을 식별시킨다. 상기 필드는 1옥텟 길이이다.The MAC address field 602 identifies the MAC address of the device that sent the information element. As shown in FIG. 6A, field 602 is eight octets long. The DEVID field 604 provides the device ID of the device that sent the information element. The field is two octets long. The slot number field 606 identifies the beacon slots of the beaconing group in which the beaconing frame is transmitted. The field is one octet long.

필드(608)는 전송 장치가 사용하는 비컨 구간의 비컨 구간 길이(즉, MAS 슬 롯의 수)를 식별시킨다. 상기 필드는 1옥텟 길이일 수 있다. 도 6b에는 필드(608)의 대표적인 포맷이 도시되어 있다. 상기 포맷에서, 3-비트 서브필드(610)는 상기 전송 장치에 의해 사용되는 MAS들의 수를 표시하기 위해 사용되며 여러 방법으로 인코딩될 수 있다. 상기 서브필드(610)에 인접하여 5-비트 서브필드(612)가 존재하며, 상기 서브필드(612)는 여러 가지 사용을 위해 예비 할당된다. 따라서, 상기 서브필드(612)는 상기 설명한 바와 같이 정보, 이를테면 변경요청 비트 및 승인거부 비트를 전달하기 위해 사용된다.The field 608 identifies the beacon interval length (ie, the number of MAS slots) of the beacon interval used by the transmitting device. The field may be one octet long. 6B shows a representative format of field 608. In this format, a 3-bit subfield 610 is used to indicate the number of MASs used by the transmitting device and can be encoded in various ways. Adjacent to the subfield 610 is a 5-bit subfield 612, which is pre-allocated for various uses. Thus, the subfield 612 is used to convey information, such as the change request bit and the reject bit, as described above.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 태양들은 네트워크 정보를 공유하기 위해 비컨 슬롯(예컨대, 비컨 구간의 첫 번째 MAS 내의 비컨 슬롯)을 예비 할당한다. 상기 예비 할당 비컨 슬롯(reserved beacon slot)은 여러 가지 특징들을 제공할 수 있다. 예컨대, 장치가 비어있는 비컨 슬롯을 발견할 수 없다면, 상기 장치는 예비 할당 비컨 슬롯 동안 요청을 전송하여 비컨 그룹 내의 장치들이 비컨 구간 길이를 증가시키도록 할 수 있다. 또한, 상기 예비 할당 비컨 슬롯은 장치들 및 다른 수퍼프레임 구성 관련 목적들에 관한 정보를 요청하기 위해 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 정보는 예컨대, 수퍼프레임 내의 제2의 비컨 구간 개시와 관련된 정보나 현재 또는 후속 수퍼프레임들에 영향을 미치는 다른 정보를 포함할 수 있다.As described above, aspects of the present invention pre-allocate beacon slots (eg, beacon slots in the first MAS of the beacon interval) to share network information. The reserved beacon slot may provide various features. For example, if the device cannot find an empty beacon slot, the device may send a request during the pre-assigned beacon slot to allow the devices in the beacon group to increase the beacon interval length. The pre-allocated beacon slot may also be used to request information about devices and other superframe configuration related purposes. In embodiments of the present invention, the information may include, for example, information related to the start of the second beacon period in the superframe or other information affecting the current or subsequent superframes.

상기 정보에 의해, 장치는 비커닝 그룹의 MAS들의 수를 감소시킬 수 있다. 실시예들에 있어서, 그러한 감소들은 특정 상태(들)이 발생할 때 수행된다. 그러한 상태의 일례는 장치 또는 (BPOIE로부터 보여지는)그 이웃 장치들이 소정 수의 수퍼 프레임들 동안에 비컨 구간의 최고 MAS 동안 전송되는 비컨들을 전혀 수신한바 없 을때이다. 상기 소정 수는 네임, 이를테면 "mMaxLostBeacons"를 지니는 시스템 파라미터일 수 있다.With this information, the device can reduce the number of MASs in the beaconing group. In embodiments, such reductions are performed when certain state (s) occur. One example of such a situation is when a device or its neighboring devices (as seen from BPOIE) have not received any beacons transmitted during the highest MAS of the beacon period for a certain number of super frames. The predetermined number may be a system parameter with a name, such as "mMaxLostBeacons".

상기 특징들에 더하여, 장치들은 또한 상기 예비 할당 비컨 슬롯을 새로운 비커닝 그룹들을 만드는데 사용할 수 있다. 그렇게 할 때, 장치는 새로운 비커닝 그룹에 대한 MAS의 적정한 수를 선택 및 지정할 수 있다.In addition to the above features, devices may also use the pre-assigned beacon slot to create new beaconing groups. In doing so, the device may select and specify the appropriate number of MASs for the new beaconing group.

도 7 및 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따라 비컨 구간 내의 슬롯들의 수를 조정하기 위한 예비 할당 비컨 슬롯의 사용을 보여주는 다이어그램들이 도시되어 있다. 상기 다이어그램들에는 MAS 슬롯들이 표시되어 있으며, 상기 MAS 슬롯들에서 빈 슬롯(vacant slot)들은 음영으로 표시된다. 도 7에는 비컨 구간 내의 비컨 슬롯의 수를 증가시키는데 사용되고 있는 예비 할당 비컨 슬롯을 보여주는 다이어그램이 도시되어 있다. 특히, 도 7에는 6개의 비컨 슬롯(704₁ 내지 704₆)을 지니는 비컨 구간(702a)이 나타나있다.7 and 8 are diagrams illustrating the use of pre-assigned beacon slots to adjust the number of slots in a beacon interval in accordance with one embodiment of the present invention. MAS slots are indicated in the diagrams, and vacant slots in the MAS slots are shaded. 7 is a diagram showing a pre-assigned beacon slot being used to increase the number of beacon slots in a beacon interval. In particular, FIG. 7 shows a beacon section 702a with six beacon slots 704 ₁ through 704 ₆ .

비컨 슬롯(704₁)는 비컨 구간 조정들과 관련된 통신들을 위해 예비 할당된다. 따라서, 상기 슬롯(704₁) 동안, 장치는 새로운 MAS 요청(706)을 전송한다. 상기 요청에 대한 응답으로, 다음 수퍼프레임 내의 다음 비컨 구간(702b)은 9개의 비컨 슬롯(704₁ 내지 704₉)을 포함한다. 이들 중에서, 슬롯(704₈) 및 슬롯(704₉)는 비어있다. 그러나 비컨 구간(702b) 내의 슬롯(704₇)은 새로운 MAS 요청(706)을 전송한 새 로운 장치에 의해 예비 할당된다.Beacon slot 704 ₁ is reserved for communications related to beacon period adjustments. Thus, during the slot 704 ₁ , the device sends a new MAS request 706. In response to the request, the next beacon period 702b in the next superframe includes nine beacon slots 704 ₁ through 704 ₉ . Of these, the slots 704 ₈ and 704 ₉ are empty. However, slots 704 ₇ in the beacon interval 702b are pre-allocated by the new device that sent the new MAS request 706.

본 발명의 실시예들에 있어서, 슬롯(704₁) 이외의 다른 슬롯들은 비컨 구간 조정들과 관련된 통신들을 위해 예비 할당될 수 있다. 예컨대, 슬롯(704₂) 또는 슬롯(704₃)이 상기 목적을 위해 예비 할당될 수 있다.In embodiments of the present invention, slots other than slot 704 ₁ may be pre-allocated for communications related to beacon interval adjustments. For example, slot 704 ₂ or slot 704 ₃ may be pre-allocated for this purpose.

도 8에는 연속적인 비컨 구간들 동안의 비컨 슬롯의 수의 감소를 보여주는 다이어그램이 도시되어 있다. 특히, 도 8에는 9개의 비커닝 슬롯(804₁ 내지 804₉)을 지니는 비커닝 구간(802a)이 나타나있다. 이들 중에서, 슬롯들(804₆ 내지 804₉)은 비어있다. 따라서, 다음 수퍼프레임 내의 다음 비컨 구간(802b)은 단지 6개의 비컨 슬롯(804₁ 내지 804₆)만을 지닌다. 상기 감소는 비컨 슬롯(804₁) 동안 전송되는 통신(들)을 통해 발생할 수 있다.8 is a diagram showing a reduction in the number of beacon slots during successive beacon intervals. In particular, FIG. 8 shows a beaconing interval 802a having _nine beaconing slots 804 ₁ through 804 ₉ . Among them, the slot (804 ₆ to 804 ₉₎ is empty. Therefore, following the next beacon period (802b) in the superframe is just jininda only six beacon slots (804 ₁ to 804 _6). The reduction may occur via communication (s) transmitted during the beacon slot 804 ₁ .

도 8에 도시된 바와 같이, 비컨 구간(802b)의 비컨 슬롯들(804₅, 804₆)은 비어있다. 따라서, 비컨 구간을 점유하는 장치들의 수가 변경된 것이다. 그러나 비컨 슬롯의 수 변경이 발생하기 위해 반드시 장치들의 수가 변경될 것이 요구되는 것은 아니다.As shown in FIG. 8, the beacon slots 804 ₅ , 804 ₆ of the beacon period 802b are empty. Thus, the number of devices occupying the beacon period is changed. However, the number of devices does not necessarily have to be changed in order for the number of beacon slots to occur.

상기 설명한 바와 같이, 비컨 구간의 첫 번째 MAS 내의 비컨 슬롯을 예비 할당하는 것은 상이한 장치들로 하여금 상이한 길이의 비컨 구간들을 사용하도록 허용한다. 따라서, 도 9에는 상이한 장치들(노드들)이 상이한 수의 비컨 슬롯을 사용하도록 하는 대표적 네트워크 토폴로지에 관한 다이어그램이 도시되어 있다. 또한, 상기 토폴로지에는 특정 비컨 슬롯들이 장치의 이웃 장치들 및 이웃 장치들의 이웃 장치들을 대해 예비 할당된다는 것이 예시되어 있다.As described above, pre-allocating beacon slots in the first MAS of the beacon interval allows different devices to use different length beacon intervals. Thus, FIG. 9 shows a diagram of a representative network topology that allows different devices (nodes) to use different numbers of beacon slots. In addition, the topology illustrates that specific beacon slots are reserved for neighboring devices of the device and neighboring devices of the neighboring devices.

본 발명의 실시예들에서 제공되는 예비 할당 비컨 슬롯은 여러 가지 동작들에 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 3의 동작은 상기 실시예들에서 수행될 수 있다. 하지만, 그러한 수행들에 있어서, 단계(310) 및 단계(312)는 상기 예비 할당 비컨 슬롯에서 메시지를 생성하고 그리고 전송하는 것을 포함한다. 상기 메시지는 대응 비컨 그룹에 할당되는 비컨 슬롯의 수(예컨대, MAS의 수)의 증가 또는 감소를 지시할 수 있다.The pre-assigned beacon slot provided in embodiments of the present invention can be used for various operations. For example, the operation of FIG. 3 can be performed in the above embodiments. However, in such implementations, step 310 and step 312 include generating and sending a message in the pre-assigned beacon slot. The message may indicate an increase or decrease in the number of beacon slots (eg, the number of MASs) allocated to the corresponding beacon group.

따라서, 장치(이를테면 도 5의 장치)는 무선 전송 매체를 통해 복수의 비컨 메시지를 수신하고; 상기 수신된 비컨 메시지들을 기반으로 하여, 1 이상의 장치로 이루어진 그룹에 대한 비컨 슬롯의 수를 결정하고; 그리고 상기 결정된 수의 비컨 슬롯들을 상기 그룹에 할당하기 위해 메시지를 송신할 수 있다. 상기 메시지는 비컨 구간의 개시시에 발생하는 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot) 내의 예비 할당 비컨 슬롯 동안 송신된다. 또한, 상기 메시지는 비컨 슬롯의 수의 증가 또는 감소를 지시할 수 있다. 비컨 슬롯의 상기 결정된 수는 네트워크(애드혹 네트워크) 내의 장치들의 수를 기반으로 할 수 있다.Thus, an apparatus (such as the apparatus of FIG. 5) receives a plurality of beacon messages via a wireless transmission medium; Determine the number of beacon slots for a group of one or more devices based on the received beacon messages; And send a message to assign the determined number of beacon slots to the group. The message is transmitted during the reserved allocation beacon slot in the first Media Access Slot that occurs at the start of the beacon period. The message may also indicate an increase or decrease in the number of beacon slots. The determined number of beacon slots may be based on the number of devices in the network (ad hoc network).

Ⅸ. 결론(Iii. conclusion( ConclusionConclusion ))

지금까지 본 발명의 여러 실시예들이 설명되었지만, 이들은 단지 예로서 제시된 것이고, 제한을 위해 제시된 것이 아님은 당연하다. 따라서, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항에 있어서 여러 가지 변경들이 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위(breadth and scope)는 상기 설명된 예시적 실시예들 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안 되며, 오직 다음의 청구의 범위 및 그들의 균등물들에 따라서만 정의되어야 한다.While several embodiments of the present invention have been described so far, it is obvious that these are presented by way of example only and not as limitations. Thus, it will be apparent to those skilled in the art that various changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention. Thus, the breadth and scope of the present invention should not be limited by any of the above-described exemplary embodiments, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

예를 들면, 본 명세서에 포함되어 있는 테이블들은 예로서 제공된다. 따라서, 다른 테이블 값들, 매핑들, 코드 타입들이 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 발명은 MBOA MAC를 기반으로 한 통신 콘텍스트들 이외의 다른 통신 콘텍스트들에 사용될 수 있다.For example, the tables included herein are provided by way of example. Accordingly, other table values, mappings, code types are within the scope of the present invention. In addition, the present invention can be used for communication contexts other than communication contexts based on MBOA MAC.

Claims (20)

복수의 노드들의 네트워크 내의 제1 무선 장치;A first wireless device in a network of a plurality of nodes; 상기 네트워크 내의 제2 무선 장치;를 포함하고,A second wireless device in the network; 상기 제1 및 제2 무선 장치는 수퍼프레임들의 반복적 패턴들을 사용하여 무선으로 통신하고, 수퍼프레임들 각각이 1 이상의 비컨 구간을 포함하며,The first and second wireless devices communicate wirelessly using repetitive patterns of superframes, each of the superframes including one or more beacon intervals, 상기 제1 무선 장치가 상기 1 이상의 비컨 구간의 개시시에 발생하는 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 내의 1 이상의 비컨 슬롯을 예비 할당(reserve)하고, 상기 1 이상의 비컨 슬롯이 수퍼프레임 구성(superframe configuration)과 관련된 정보를 상기 제2 무선 장치로 전달하기 위한 것임을 특징으로 하는 시스템.The first wireless device reserves one or more beacon slots in a first Media Access Slot (MAS) that occurs at the start of the one or more beacon intervals, wherein the one or more beacon slots are superframes. And transmit information related to a superframe configuration to the second wireless device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 이상의 비컨 슬롯은, 상기 수퍼프레임들 내에서 비커닝(beaconing)용으로 할당되는 MAS의 수를 증가시키기 위해 예비 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.And the one or more beacon slots are pre-allocated to increase the number of MAS allocated for beaconing within the superframes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 이상의 비컨 슬롯은, 상기 수퍼프레임들 내의 비컨 슬롯의 수를 증가시키기 위해 예비 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.And the one or more beacon slots are pre-allocated to increase the number of beacon slots in the superframes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 이상의 비컨 슬롯은, 상기 1 이상의 비컨 구간 내의 비컨 슬롯의 수를 증가시키기 위해 예비 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.And the one or more beacon slots are pre-allocated to increase the number of beacon slots in the one or more beacon intervals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 이상의 비컨 슬롯은, 상기 수퍼프레임들에서 비커닝용으로 할당되는 MAS의 수를 감소시키기 위해 예비 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.And the one or more beacon slots are pre-allocated to reduce the number of MAS allocated for beaconing in the superframes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 이상의 비컨 슬롯은, 상기 수퍼프레임들 내의 비컨 슬롯의 수를 감소시키기 위해 예비 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.And the at least one beacon slot is reserved for reducing the number of beacon slots in the superframes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1 이상의 비컨 슬롯은, 상기 1 이상의 비컨 구간 내의 비컨 슬롯의 수를 감소시키기 위해 예비 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.And the one or more beacon slots are reserved to reduce the number of beacon slots in the one or more beacon intervals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 노드들은, 무선 초광대역(wireless ultra wideband; wireless UWB) 신호들을 사용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 시스템.And the plurality of nodes communicate using wireless ultra wideband (wireless UWB) signals. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비컨 슬롯은, 상기 복수의 노드들의 수량을 기반으로 상기 수퍼프레임들 내의 비컨 슬롯의 수를 동적으로 조정하기 위한 것인 것을 특징으로 하는 시스템.And the beacon slot is for dynamically adjusting the number of beacon slots in the superframes based on the quantity of the plurality of nodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비컨 슬롯은, 상기 복수의 노드들의 수량을 기반으로 상기 수퍼프레임들 내에서 비커닝용으로 할당되는 MAS의 수를 동적으로 조정하기 위한 것인 것을 특징으로 하는 시스템.And the beacon slot is for dynamically adjusting the number of MAS allocated for beaconing in the superframes based on the quantity of the plurality of nodes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 노드들은 애드-혹 네트워크(ad-hoc network)를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.And wherein the plurality of nodes form an ad-hoc network. 무선 통신 장치에 있어서,In a wireless communication device, 무선 전송 매체를 통해 복수의 비컨 메시지들을 수신하도록 구성되는 수신기;A receiver configured to receive a plurality of beacon messages via a wireless transmission medium; 상기 수신된 비컨 메시지들을 기반으로 하여, 1 이상의 장치로 이루어진 그룹에 대한 비컨 슬롯의 수를 결정하도록 구성되는 제어기로서, 상기 그룹이 상기 무선 통신 장치를 포함하는 제어기; 및A controller configured to determine the number of beacon slots for a group of one or more devices based on the received beacon messages, wherein the group comprises the wireless communication device; And 상기 결정된 수의 비컨 슬롯들을 상기 그룹에 할당하기 위해 생성 메시 지(generated message)를 송신하도록 구성되는 송신기를 포함하고,A transmitter configured to transmit a generated message to assign the determined number of beacon slots to the group, 상기 생성 메시지는 비컨 구간의 개시시에 발생하는 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 내의 예비 할당 비컨 슬롯(reserved beacon slot) 동안 송신되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.Wherein the generation message is transmitted during a reserved beacon slot in a first Media Access Slot (MAS) that occurs at the start of a beacon interval. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 생성 메시지는, 상기 그룹에 현재 할당된 비컨 슬롯의 수의 증가를 지정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.The generation message specifies an increase in the number of beacon slots currently assigned to the group. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 생성 메시지는, 상기 그룹에 현재 할당된 비컨 슬롯의 수의 감소를 지정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.The generation message specifies a reduction in the number of beacon slots currently assigned to the group. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 수신기는 초광대역(UWB) 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 송신기는 UWB 신호들을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.The receiver is configured to receive ultra wideband (UWB) signals, and the transmitter is configured to transmit UWB signals. (a) 무선 전송 매체를 통해 복수의 비컨 메시지들을 수신하는 단계;(a) receiving a plurality of beacon messages via a wireless transmission medium; (b) 상기 수신된 비컨 메시지들을 기반으로 하여, 1 이상의 장치로 이루어진 그룹에 대한 비컨 슬롯의 수를 결정하는 단계; 및(b) determining the number of beacon slots for the group of one or more devices based on the received beacon messages; And (c) 상기 결정된 수의 비컨 슬롯들을 상기 그룹에 할당하기 위해 메시지를 송신하는 단계로서, 상기 메시지가 비컨 구간의 개시시에 발생하는 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 내의 예비 할당 비컨 슬롯(reserved beacon slot) 동안 송신되는 송신 단계를 포함하는 방법.(c) transmitting a message to assign the determined number of beacon slots to the group, wherein a pre-assigned beacon in a first Media Access Slot (MAS) where the message occurs at the beginning of a beacon period; And a transmission step transmitted during the reserved beacon slot. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 메시지는, 상기 그룹에 현재 할당된 비컨 슬롯의 수의 증가를 지정하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein the message specifies an increase in the number of beacon slots currently assigned to the group. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 메시지는, 상기 그룹에 현재 할당된 비컨 슬롯의 수의 감소를 지정하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein the message specifies a reduction in the number of beacon slots currently assigned to the group. 무선 통신 장치의 프로세서를 동작시키기 위해 로직(logic)이 기록된 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서, 상기 로직은,A computer readable recording medium having recorded thereon a computer program having logic recorded thereon for operating a processor of a wireless communication device, the logic comprising: 무선 전송 매체를 통해 복수의 비컨 메시지들을 수신하기 위한 프로그램 코드;Program code for receiving a plurality of beacon messages over a wireless transmission medium; 상기 수신된 비컨 메시지들을 기반으로 하여, 1 이상의 장치로 이루어진 그룹에 대한 비컨 슬롯의 수를 결정하기 위한 프로그램 코드로서, 상기 그룹이 무선 통신 장치를 포함하는 프로그램 코드; 및Program code for determining a number of beacon slots for a group of one or more devices based on the received beacon messages, the program code comprising the wireless communication device; And 상기 결정된 수의 비컨 슬롯들을 상기 그룹에 할당하도록 비컨 메시지를 생성하기 위한 프로그램 코드로서, 상기 비컨 메시지가 비컨 구간의 개시시에 발생하는 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 내의 예비 할당 비컨 슬롯(reserved beacon slot) 동안 송신되는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.Program code for generating a beacon message to assign the determined number of beacon slots to the group, the reserved allocation beacon in a first Media Access Slot (MAS) where the beacon message occurs at the start of a beacon interval; A computer-readable recording medium comprising program code transmitted during a reserved beacon slot. 수퍼프레임들의 반복적 패턴들을 사용하여 다른 무선 장치들과 무선으로 통신하는 트랜시버를 포함하며, 각 수퍼프레임들 각각이 1 이상의 비컨 구간을 포함하고; 그리고A transceiver in wireless communication with other wireless devices using repetitive patterns of superframes, each superframe comprising at least one beacon period; And 상기 1 이상의 비컨 구간의 개시시에 발생하는 첫 번째 매체 접근 슬롯(Media Access Slot; MAS) 내의 1 이상의 비컨 슬롯을 예비 할당(reserve)하기 위해 상기 트랜시버와 연결되는 프로세서;를 포함하며,And a processor coupled with the transceiver to reserve one or more beacon slots in a first media access slot (MAS) that occurs at the start of the one or more beacon intervals. 상기 1 이상의 비컨 슬롯이 수퍼프레임 구성(superframe configuration)과 관련된 정보를 전달하기 위한 것임을 특징으로 하는 장치.And the at least one beacon slot is for conveying information related to a superframe configuration.

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