KR101918455B1 - 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임을 이용하여 데이터 세그먼트들을 스케쥴링하는 저전력 통신 장치 - Google Patents

위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임을 이용하여 데이터 세그먼트들을 스케쥴링하는 저전력 통신 장치 Download PDF

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Abstract

마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛; 상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL); 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및 상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러를 포함한다.

Description

위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임을 이용하여 데이터 세그먼트들을 스케쥴링하는 저전력 통신 장치{LOW POWER COMMUNICATION DEVICE OF SCHEDULLING DATA SEGMENTS USING HOLD TIME OR LOCK TIEM OF PHASE LOCKED LOOP}
아래의 실시예들은 저전력 통신 장치에 포함되는 위상 잠금 루프에 의해 소모되는 전력을 감소시키기 위하여 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임을 활용하고, 홀드 타임 또는 록 타임을 효율적으로 사용하기 위하여 데이터 세그먼트들을 스케쥴링하기 위한 기술에 관한 것이다.
최근 환자 또는 사용자의 생체 신호를 센싱하고, 센싱된 생체 신호를 수집하는 무선 네트워크에 관한 연구가 진행되고 있다.
이러한 무선 네트워크는 환자 또는 사용자의 생체 신호를 센싱하는 센싱 유닛, 그 센싱 유닛으로부터 데이터 세그먼트들을 수신하거나, 그 센싱 유닛에 대한 제어 신호를 전송하는 마스터 노드, 여러 센싱 유닛들로부터 수집된 생체 신호들을 관리하는 서버, 상기 서버에 접속하여 원하는 사용자 또는 환자의 생체 신호를 전문적으로 분석하는 전문가 단말 등을 포함한다. 여기서, 마스터 노드 역시 모바일 단말일 수 있다.
이러한 네트워크에서 사용되는 센싱 유닛 또는 마스터 노드 등은 소비 전력이 낮아야 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛; 상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL); 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및 상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러를 포함한다.
상기 무선 통신 유닛은 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 갖는 원래의 홀드 타임, 록 타임에 관한 정보를 상기 마스터 노드로 전달하고, 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 동작 설정은 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프에 적용되는 홀드 타임 또는 록 타임에 관한 정보를 포함하고, 상기 위상 잠금 루프 및 다른 저전력 통신 장치에 포함된 다른 위상 잠금 루프의 동작 특성에 의존하여 결정된다.
상기 스케쥴러는 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 데이터 통신 프로토콜에 관한 설정에 따라 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링한다.
상기 무선 통신 유닛은 상기 스케쥴러에 의해 사용되는 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보를 상기 마스터 노드로 전달하고, 상기 데이터 통신 프로토콜에 관한 설정은 하나의 확인(ACK) 메시지에 대하여 연속적으로 전송되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 개수에 관한 정보를 포함한다.
상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프는 수신 신호의 처리를 위한 동작 주파수를 제공하는 제1 위상 잠금 루프 또는 송신 신호의 처리를 위한 동작 주파수를 제공하는 제2 위상 잠금 루프 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 데이터 통신 프로토콜은 자동 응답 요청(Automatic Repeat Request:ARQ) 프로토콜을 포함한다.
상기 스케쥴러는 상기 제어된 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트의 개수를 적응적으로 조절한다.
상기 스케쥴러는 상기 저전력 통신 장치 및 상기 마스터 노드 사이의 채널 상태, 간섭량 또는 트래픽량에 기초하여 상기 제어된 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트의 개수를 적응적으로 조절하거나, 송신 데이터 세그먼트의 송신 레이트를 조절한다.
상기 무선 통신 유닛은 해당 데이터 세그먼트에 대한 처리가 종료된 이후에 또는 상기 해당 데이터 세그먼트에 대응하는 시간으로부터 미리 설정된 시간이 지나간 이후에 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 록킹됨을 나타내는 PLL 록 지시자를 전송한다.
상기 무선 통신 유닛은 몇 개의 데이터 세그먼트들에 대한 처리가 종료된 이후에 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 록킹됨을 나타내는 PLL 카운트 지시자를 전송한다.
마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치는 생체 신호를 센싱하는 센서 유닛; 상기 생체 신호에 대한 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛; 상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프; 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및 상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러를 포함한다.
마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하는 무선 통신 유닛; 상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL); 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및 상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 자동 응답 요청(Automatic Repeat Request:ARQ) 프로토콜에 따라 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러를 포함한다.
상기 스케쥴러는 상기 저전력 통신 장치 및 상기 마스터 노드 사이의 채널 상태, 간섭량 또는 트래픽량에 기초하여 상기 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 개수를 제어한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 생체 신호를 수집하는 무선 통신 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 2는 일반적인 위상 잠금 루프를 나타낸 블록도이다.
도 3은 PLL의 구현 예들을 나타낸 도면이다.
도 4는 PLL의 록 타임을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 PLL의 홀드 타임 동안에 스케쥴링되는 데이터 세그먼트들의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 PLL의 홀드 타임 동안에 스케쥴링되는 데이터 세그먼트들의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드 및 슬레이브 노드의 동작을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 PLL 록 지시자 및 PLL 카운트 지시자를 포함하는 프레임 헤더와 같은 데이터 세그먼트에 대한 정보를 나타낸 도면이다.
도 9는 PLL의 홀드 타임 및 록 타임을 조절하는 방법과 ARQ 프로토콜의 결합을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 저전력 통신 장치를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 생체 신호를 수집하는 무선 통신 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 네트워크는 센서 유닛(110), 마스터 노드(120), 네트워크(130), 서버(140) 및 전문가 단말(150)을 포함한다.
센서 유닛(110)은 환자 등과 같은 사용자로부터 생체 신호를 센싱하고, 센싱된 생체 신호를 마스터 노드(120)로 전송한다. 이 때, 마스터 노드(120)는 억세스 포인트, 게이트웨이, 펨토 기지국, 중계기 또는 스마트폰과 같은 모바일 기기일 수 있다.
마스터 노드(120)는 수집된 사용자의 생체 신호를 네트워크(130)를 통하여 서버(140)로 제공하며, 전문가 단말(150)은 서버(140)에 접속하여 여러 사용자들의 생체 신호를 획득할 수 있다.
센싱 유닛(110)은 낮은 소모 전력을 요구한다. 특히, 센싱 유닛(110)은 여러 RF 처리 유닛들을 포함하며, 이러한 RF 처리 유닛들은 전체 전력 소모 중 많은 부분을 소모한다. 여기서, RF 처리 유닛들을 무선 통신 유닛으로 부르기로 한다.
무선 통신 유닛은 특정 동작 주파수를 요구하며, 위상 잠금 루프는 무선 통신 유닛에 고정된 동작 주파수를 제공한다. 일반적으로, 무선 통신 유닛은 높은 대역의 동작 주파수를 요구하기 때문에, 위상 잠금 루프의 소모 전력을 줄이는 것은 상대적으로 어렵다. 따라서, 위상 잠금 루프의 소모 전력을 줄이는 노력이 필요하다.
도 2는 일반적인 위상 잠금 루프를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 위상 잠금 루프(200)는 비교기(220), 저역 통과 필터 또는 루프 필터(230), 전압 제어 오실레이터(240) 및 디바이더(250)를 포함한다. 즉, 출력 주파수는 입력 주파수와 서로 비교되며, 비교 결과는 출력 주파수에 영향을 미친다. 이러한 방식으로 출력 주파수는 일정하게 고정된다.
도 3은 PLL의 구현 예들을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 위상 잠금 루프는 센싱 장치와 같은 저전력 통신 장치의 송신용 무선 통신 유닛 및 수신용 무선 통신 유닛에 동작 주파수를 제공한다. 이 때, 위상 잠금 루프(310)는 송신용 위상 잠금 루프(311)와 수신용 위상 잠금 루프(312)를 개별적으로 포함할 수 있을 수 있다. 반면에, 위상 잠금 루프(320)는 송신용 위상 잠금 루프와 수신용 위상 잠금 루프를 통합한 형태로 구현될 수 있다.
도 4는 PLL의 록 타임을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 위상 잠금 루프의 동작이 개시되면, 위상 잠금 루프가 고정된 동작 주파수를 생성하는 데에 까지 특정 시간이 소요된다. 이러한 위상 잠금 루프가 고정된 동작 주파수를 생성하는 데에 소요되는 시간을 록 타임이라고 한다.
위상 잠금 루프의 동작이 계속되는 동안에, 위상 잠금 루프는 고정된 동작 주파수를 지속적으로 출력한다. 위상 잠금 루프의 동작이 중단되면, 위상 잠금 루프로부터 출력되는 동작 주파수는 특정 시간 동안 큰 변화없이 유지되다가, 그 특정 시간이 지나면, 위상 잠금 루프로부터 출력되는 동작 주파수는 고정되지 않은 채로 변동된다. 이러한 위상 잠금 루프로부터 출력되는 동작 주파수가 큰 변화 없이 유지되는 시간을 홀드 타임이라고 한다.
도 5는 PLL의 홀드 타임 동안에 스케쥴링되는 데이터 세그먼트들의 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 센싱 장치 혹은 저전력 통신 장치는 홀드 타임에 송신 데이터 세그먼트를 할당한다. 즉, 센싱 장치 혹은 저전력 통신 장치는 적절히 위상 잠금 루프를 온 또는 오프하고, 위상 잠금 루프의 홀드 타임 동안에 송신 데이터 세그먼트를 전송함으로써, 위상 잠금 루프의 소모 전력을 줄일 수 있다.
이 때, 저전력 통신 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 수신용 위상 잠금 루프를 항상 온할 수 있으며, 이와 달리 송신용 위상 잠금 루프와 같이 적절히 수신용 위상 잠금 루프를 온 또는 오프할 수도 있다.
즉, 저전력 통신 장치의 위상 잠금 루프가 ON되고, 록 타임이 경과하면, 위상 잠금 루프는 OFF된다. 위상 잠금 루프가 오프됨에 응답하여 홀드 타임이 시작되고, 저전력 통신 장치는 홀드 타임 동안에 송신 데이터 세그먼트를 전송할 수 있다. 마찬가지로, 저전력 통신 장치는 다른 홀드 타임 동안에 수신 데이터 세그먼트를 수신할 수 있다.
도 6은 PLL의 홀드 타임 동안에 스케쥴링되는 데이터 세그먼트들의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 위상 잠금 루프가 오프됨에 응답하여 홀드 타임이 시작되고, 저전력 통신 장치는 홀드 타임 동안에 송신 데이터 세그먼트를 전송할 수 있다. 뿐만 아니라, 저전력 통신 장치가 계속적으로 ON되는 경우에는 홀드 타임이 존재하지 않을 수 있고, 이러한 경우, 본 발명의 저전력 통신 장치는 위상 잠금 루프의 ON된 상황에서도 록 타임이 경과한 이후에 수신 데이터 세그먼트를 수신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드 및 슬레이브 노드의 동작을 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 마스터 노드(710) 및 슬레이브 노드(720)는 서로 PLL 동작 설정 및 데이터 통신 프로토콜을 공유하여 서로 데이터 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 슬레이브 노드(720)는 센싱 장치와 같은 저전력 통신 장치이며, 마스터 노드(710)에도 역시 본 발명에 따른 기술적 솔루션이 적용될 수 있다.
통신하고자 하는 노드들 사이에서 또는 망 내의 노드들 사이에서 본 발명의 실시예들이 적용되기 위해서는 사전에 정보를 공유하는 과정이 요구된다. 두 개의 노드들 사이에서 또는 망 내의 노드들 중 망내 시간 동기를 주도하는 노드를 마스터(Master) 노드라 하고, 마스터 노드의 시간 동기에 따라 동작하는 노드를 슬레이브(Slave)노드라 한다.
마스터 노드와 슬레이브 노드 사이에서 정보의 전송은 다음과 같은 절차로 이루어진다.
S1) 슬레이브 노드는 슬레이브 노드의 PLL의 동작 특성에 관한 정보와 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보(예를 들어, ARQ 프로토콜과 관련된 정보)를 마스터 노드에게 전달한다.
- PLL의 동작 특성에 관한 정보: Lock Time(TPLL_LOCK), Hold Time(TPLL_HOLD)
- 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보(예를 들어, ARQ 프로토콜과 관련된 정보) : I-ACK(mandatory), n-ACK(OPTION), B-ACK(option)
1. I-ACK : 데이터 세그먼트(프레임) 전송 후에 바로 ACK 가 전송되는 방식.
2. n-ACK : n 개의 데이터 세그먼트(프레임) 전송 후에 ACK가 전송되는 방식. n-ACK의 경우 n 값에 대하여 허용 가능한 범위가 지정되어야 함.
3. B-ACK: 특정 block 단위의 데이터 세그먼트(프레임)의 집합이 전송된 후에 ACK가 전송되는 방식
S2) 마스터 노드는 망내 전체에서 사용하거나 특정 슬레이브와 사용할 PLL의 동작 설정에 관한 정보와 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보(예를 들어, ARQ 관련 정보)를 결정한 후 공유한다. 일반적으로 Lock Time은 모든 슬레이브 노드들에 대응하는 값들 중 최대 값을 선정하고 Hold Time은 최소값을 사용한다.
S3) 마스터 노드 및 슬레이브 노드는 공유된 PLL의 동작 설정에 관한 정보와 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보(예를 들어, ARQ 관련 정보)를 데이터 전송에 적용한다. 마스터 노드 및 슬레이브 노드는 무선 통신에 사용하는 MAC 통신 방식에 따라 개별 데이터 세그먼트(프레임)마다 설정된 사항들을 적용하거나, 특정 데이터 세그먼트(프레임)의 Group에 대하여 설정된 사항들을 적용하거나, 미리 정의된 scheudled MAP에 따라 설정된 사항들을 적용할 수 있다.
데이터 세그먼트(프레임)에 PLL을 적용할 때는 도 8에 도시된 바와 같이 frame control field가 사용되어야 한다. frame control field는 pll control field로 불려질 수도 있으며, 그것의 의미는 다음과 같다.
PLL 록 지시자: 값이 ON이면 해당 frame의 수신이 끝난 후, 또는 특정 시간 지난 후에 PLL을 ON함. 해당 값이 ON이면 PLL count는 0이어야 함.
PLL 카운트 지시자: 몇 개 frame 후에 PLL을 ON시켜야 하는지 나타냄. 예를 들어 값이 2로 설정되면, 해당 frame 수 신 후에 2개 frame 지난 후에 PLL을 ON 함. PLL Count 값이 1 이상 이면, PLL Lock은 OFF됨. PLL Count 값이 0 이면, PLL Lock 은 ON됨.
PLL을 ON할 때 전송 모드의 PLL을 ON할지, 수신 모드의 PLL을 ON 할지는 해당 frame의 ARQ 적용에 따라 달라진다. 도 9의 그래프 910의 예를 보면, 두 번째 data frame(D2)의 전송 후 ACK 수신을 위해 RX PLL을 ON 시킨다. 도 9의 그래프 920의 예를 보면, 세 번째 data frame(D2)의 전송 후 ACK 수신을 위해 RX PLL을 ON 시킨다. 그러나, 도 9의 그래프 930의 예를 보면, B-ACK의 경우에는 두 번째, 네 번째 data frame(D2, D4)의 전송 후 다음 frame 전송을 위해 TX PLL을 동작 시킨다. 따라서 PLL 동작을 제어하기 위해서는 ARQ 적용 정책이 같이 고려되어야 한다.
무선 통신 시스템에서는 채널 상태에 따라 Link adaptation algorithm에 의해 적정한 frame length와 frame rate가 결정된다. 따라서 PLL Hold Time은 시스템 초기화때 결정되나, 이 시간 동안 전송된 frame의 개수는 채널 환경에 따라 결정된다. 따라서 마스터 노드는 데이터 통신 프로토콜(예를 들어, ARQ 방식) 및 PLL의 동작 설정을 동시에 제어할 수 있다.
마스터 노드는 채널의 상태에 따라 ARQ 방식을 적응적으로 결정할 수 있다. 무선 채널 상태는 CSI 값 또는 RSSI 값 등 PHY 계층에서 제공되는 수신 채널 상태의 값, MAC에서 재전송 rate 또는 두 가지 정보를 같이 사용하여 인지될 수 있다. 채널 상태가 나빠지게 되면 frame의 전송 rate를 낮추거나 payload size를 작게 조절하고, 채널 상태가 좋아지면 frame의 전송 rate를 증가하거나, payload size가 크게 조절된다.
만약 frame의 전송 rate가 작아지거나 frame의 size가 커졌다면, frame의 전송 시간이 길어지므로 PLL Hold time내 전송 가능한 frame의 개수가 작아지므로, n-ACK의 n값이 작아지고, B-ACK에서 한 번에 전송되는 frame의 개수도 작아진다. 반면에 frame의 size가 작아지거나 전송 rate가 커진다면 한 frame의 전송시간이 짧아지므로 n-ACK의 n값이 커지고, B-ACK에서 한번에 전송되는 frame의 개수도 커진다. 수정된 ARQ 방식과 한번에 전송되는 frame 개수에 따라 pll control field를 설정한다
도 10은 본 발명의 일시예에 따른 저전력 통신 장치를 나타낸 블록도이다.
마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치는 센서 유닛(1010), 스케쥴러(1020), PLL 컨트롤러(1030), PLL(1040) 및 무선 통신 유닛(1050)을 포함한다.
센서 유닛(1010)은 생체 신호를 센싱한다. 여기서, 생체 신호는 맥박, 심박, 호흡, 체온, 혈압 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
무선 통신 유닛(1050)은 상기 생체 신호에 대한 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신한다. 이러한 무선 통신 유닛(1050)에는 PLL(1040)에 의해 동작 주파수가 제공될 수 있으며, PLL(1040)은 수신용 PLL 및 송신용 PLL을 포함할 수 있으며, 수신용 PLL 및 송신용 PLL의 통합된 형태로 구현될 수도 있다.
PLL 컨트롤러(1030)는 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어한다.
스케쥴러(1020)는 상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링한다.
이 때, 상기 무선 통신 유닛은 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 갖는 원래의 홀드 타임, 록 타임에 관한 정보를 상기 마스터 노드로 전달하고, 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 동작 설정은 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프에 적용되는 홀드 타임 또는 록 타임에 관한 정보를 포함하고, 상기 위상 잠금 루프 및 다른 저전력 통신 장치에 포함된 다른 위상 잠금 루프의 동작 특성에 의존하여 결정된다.
상기 스케쥴러는 상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 데이터 통신 프로토콜에 관한 설정에 따라 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링한다.
상기 무선 통신 유닛은 상기 스케쥴러에 의해 사용되는 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보를 상기 마스터 노드로 전달하고, 상기 데이터 통신 프로토콜에 관한 설정은 하나의 확인(ACK) 메시지에 대하여 연속적으로 전송되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 개수에 관한 정보를 포함한다.
상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프는 수신 신호의 처리를 위한 동작 주파수를 제공하는 제1 위상 잠금 루프 또는 송신 신호의 처리를 위한 동작 주파수를 제공하는 제2 위상 잠금 루프 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 데이터 통신 프로토콜은 자동 응답 요청(Automatic Repeat Request:ARQ) 프로토콜을 포함한다.
상기 스케쥴러는 상기 제어된 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트의 개수를 적응적으로 조절한다.
상기 스케쥴러는 상기 저전력 통신 장치 및 상기 마스터 노드 사이의 채널 상태, 간섭량 또는 트래픽량에 기초하여 상기 제어된 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트의 개수를 적응적으로 조절한다.
상기 무선 통신 유닛은 해당 데이터 세그먼트에 대한 처리가 종료된 이후에 또는 상기 해당 데이터 세그먼트에 대응하는 시간으로부터 미리 설정된 시간이 지나간 이후에 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 록킹됨을 나타내는 PLL 록 지시자를 전송한다.
상기 무선 통신 유닛은 몇 개의 데이터 세그먼트들에 대한 처리가 종료된 이후에 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 록킹됨을 나타내는 PLL 카운트 지시자를 전송한다.
본 발명의 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

  1. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 동작 설정은
    상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프에 적용되는 홀드 타임 또는 록 타임에 관한 정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 동작 특성 및 다른 저전력 통신 장치에 포함된 다른 위상 잠금 루프의 동작 특성에 의존하여 결정되는 저전력 통신 장치.
  2. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,상기 무선 통신 유닛은
    상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 갖는 원래의 홀드 타임 또는 록 타임에 관한 정보를 상기 마스터 노드로 전달하는
    저전력 통신 장치.
  3. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,상기 스케쥴러는
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 데이터 통신 프로토콜에 관한 설정에 따라 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 저전력 통신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무선 통신 유닛은
    상기 스케쥴러에 의해 사용되는 데이터 통신 프로토콜에 관한 정보를 상기 마스터 노드로 전달하고,
    상기 데이터 통신 프로토콜에 관한 설정은
    하나의 확인(ACK) 메시지에 대하여 연속적으로 전송되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 개수에 관한 정보를 포함하는 저전력 통신 장치.
  5. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프는
    수신 신호의 처리를 위한 동작 주파수를 제공하는 제1 위상 잠금 루프 또는 송신 신호의 처리를 위한 동작 주파수를 제공하는 제2 위상 잠금 루프 중 적어도 하나를 포함하는 저전력 통신 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 통신 프로토콜은
    자동 응답 요청(Automatic Repeat Request:ARQ) 프로토콜을 포함하는 저전력 통신 장치.
  7. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,상기 스케쥴러는
    상기 제어된 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트의 개수를 적응적으로 조절하거나, 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 송신 레이트를 적응적으로 조절하는 저전력 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스케쥴러는
    상기 저전력 통신 장치 및 상기 마스터 노드 사이의 채널 상태, 간섭량 또는 트래픽량에 기초하여 상기 제어된 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트의 개수를 적응적으로 조절하는 저전력 통신 장치.
  9. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,상기 무선 통신 유닛은
    해당 데이터 세그먼트에 대한 처리가 종료된 이후에 또는 상기 해당 데이터 세그먼트에 대응하는 시간으로부터 미리 설정된 시간이 지나간 이후에 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 록킹됨을 나타내는 PLL 록 지시자를 전송하는 저전력 통신 장치.
  10. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,상기 무선 통신 유닛은
    몇 개의 데이터 세그먼트들에 대한 처리가 종료된 이후에 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프가 록킹됨을 나타내는 PLL 카운트 지시자를 전송하는 저전력 통신 장치.
  11. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    생체 신호를 센싱하는 센서 유닛;
    상기 생체 신호에 대한 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하거나, 상기 마스터 노드로부터 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 수신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프;
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트 또는 상기 적어도 하나의 수신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하는 저전력 통신 장치.
  12. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 자동 응답 요청(Automatic Repeat Request:ARQ) 프로토콜에 따라 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 동작 설정은
    상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프에 적용되는 홀드 타임 또는 록 타임에 관한 정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 동작 특성 및 다른 저전력 통신 장치에 포함된 다른 위상 잠금 루프의 동작 특성에 의존하여 결정되는 저전력 통신 장치.
  13. 마스터 노드와 통신하는 저전력 통신 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 상기 마스터 노드로 송신하는 무선 통신 유닛;
    상기 무선 통신 유닛의 동작 주파수를 생성하는 적어도 하나의 위상 잠금 루프(Phase Locked Loop: PLL);
    상기 마스터 노드 및 상기 저전력 통신 장치 사이에서 미리 공유된 상기 위상 잠금 루프의 동작 설정에 따라 상기 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록(lock) 타임을 제어하는 PLL 컨트롤러; 및
    상기 제어된 적어도 하나의 위상 잠금 루프의 홀드 타임 또는 록 타임에 기초하여 자동 응답 요청(Automatic Repeat Request:ARQ) 프로토콜에 따라 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트를 스케쥴링하는 스케쥴러
    를 포함하고,
    상기 스케쥴러는
    상기 저전력 통신 장치 및 상기 마스터 노드 사이의 채널 상태, 간섭량 또는 트래픽량에 기초하여 상기 홀드 타임 내에서 스케쥴링되는 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 개수를 조절하거나, 상기 적어도 하나의 송신 데이터 세그먼트의 송신 레이트를 적응적으로 조절하는 저전력 통신 장치.

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