WO2020230993A1 - Uwb를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법 - Google Patents

Uwb를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법 Download PDF

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WO2020230993A1
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rcm
ranging
control message
timing window
ranging control
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윤강진
정성아
비노드 파다키아디타
리제다
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device performing ranging using a UWB communication method and a method of operating the electronic device.
  • the Internet is evolving from a human-centered connection network in which humans create and consume information, to an IoT (Internet of Things, Internet of Things) network that exchanges and processes information between distributed components such as objects.
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • sensing technology wired/wireless communication and network infrastructure, service interface technology, and security technology
  • M2M machine to machine
  • MTC machine type communication
  • IoT Internet Technology
  • IoT is a smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, healthcare, smart home appliance, advanced medical service, etc. It can be applied in the field of
  • UWB Ultra Wide Band
  • a method of operating a first electronic device performing ranging through UWB is to transmit a first ranging control message (RCM) including interval information to a second electronic device. Step to do; Determining a time point to transmit a second ranging control message based on the interval information; Determining a range of a first RCM timing window based on the determined time point; Transmitting the second ranging control message to the second electronic device within the first RCM timing window; And if the response message corresponding to the transmission of the second ranging control message is not received within a predetermined range, transmitting a third ranging control message at a random time within the second RCM timing window.
  • RCM ranging control message
  • a method of operating a second electronic device performing ranging through UWB includes: receiving a first ranging control message including interval information from the first electronic device; Determining a time point at which a second ranging control message is to be received based on the interval information; Determining a range of a first RCM timing window based on the determined time point; If the second ranging control message is not received within the first RCM timing window, determining a range of a second RCM timing window based on the interval information; And receiving a third ranging control message within the second RCM timing window.
  • a first electronic device performing ranging through UWB includes: a communication unit; Memory; And at least one processor controlling an operation of the first electronic device by executing a program stored in the memory, wherein the at least one processor transmits a first ranging control message including interval information to the second electronic device.
  • a time point to transmit a second ranging control message is determined based on the interval information, a range of a first RCM timing window is determined based on the determined time point, and the second lane within the first RCM timing window
  • a control message is transmitted to the second electronic device and a response message corresponding to the transmission of the second ranging control message is not received within a predetermined range, a third ranging is performed at a random time in the second RCM timing window. It may be characterized by transmitting a control message.
  • a second electronic device performing ranging through UWB includes: a communication unit; Memory; And at least one processor controlling an operation of the first electronic device by executing a program stored in the memory, wherein the at least one processor transmits a first ranging control message including interval information from the first electronic device.
  • a time point at which a second ranging control message is to be received is determined based on the interval information, a range of a first RCM timing window is determined based on the determined time point, and the second in the first RCM timing window If a ranging control message is not received, a range of a second RCM timing window is determined based on the interval information, and a third ranging control message is received within the second RCM timing window.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a general D2D (Device-to-Device) communication procedure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a communication process of a plurality of electronic devices.
  • FIG. 3 shows an example of Single-Sided Two-Way Ranging (SS-TWR) using a ranging control frame.
  • SS-TWR Single-Sided Two-Way Ranging
  • FIG. 4 shows an example of single-sided two-way ranging (SS-TWR) and double-sided two-way ranging (DS-TWR) using a ranging control frame.
  • 5 is a diagram illustrating a process of consecutive ranging failures of electronic devices.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process of recovering a ranging failure by transmitting a ranging control message by using an RCM timing window by electronic devices according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of adjusting an RCM timing window by electronic devices according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 illustrates parameters used by electronic devices in adjusting an RCM timing window according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 9 illustrates a pseudo code for describing an operation of a controller according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a pseudo code for explaining an operation of a control according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 11 illustrates a content field format of a ranging interval update information element (Ranging Interval Update IE, RIU IE) according to an embodiment of the present disclosure.
  • RIU IE Ranging Interval Update information element
  • FIG. 12 illustrates a content field format of a ranging interval update information element (RIU IE) according to an embodiment of the present disclosure.
  • REU IE ranging interval update information element
  • FIG. 13 is a timing diagram illustrating a case where an electronic device performs ranging without using an RCM timing window according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a timing diagram illustrating a case in which an electronic device performs ranging by using an RCM timing window according to an embodiment of the present disclosure.
  • 15 is a timing diagram illustrating a case in which an electronic device performs ranging using an RCM timing window having an increased size according to an embodiment of the present disclosure.
  • 16 is a flowchart illustrating a method of operating a first electronic device performing ranging through UWB according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of operating a second electronic device performing ranging through UWB according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a block diagram of a controller according to an embodiment.
  • 19 is a block diagram of a control panel according to an embodiment.
  • a method of operating a first electronic device performing ranging through UWB is to transmit a first ranging control message (RCM) including interval information to a second electronic device. Step to do; Determining a time point to transmit a second ranging control message based on the interval information; Determining a range of a first RCM timing window based on the determined time point; Transmitting the second ranging control message to the second electronic device within the first RCM timing window; And if the response message corresponding to the transmission of the second ranging control message is not received within a predetermined range, transmitting a third ranging control message at a random time within the second RCM timing window.
  • RCM ranging control message
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by these terms. These terms are used for the purpose of distinguishing one component from another.
  • An embodiment of the present disclosure may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented with various numbers of hardware and/or software components that perform specific functions.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors, or may be implemented by circuit configurations for a predetermined function.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages.
  • the functional blocks may be implemented as an algorithm executed on one or more processors.
  • the present disclosure may employ conventional techniques for electronic environment setting, signal processing, and/or data processing.
  • connecting lines or connecting members between the components illustrated in the drawings are merely illustrative of functional connections and/or physical or circuit connections. In an actual device, connections between components may be represented by various functional connections, physical connections, or circuit connections that can be replaced or added.
  • wireless sensor network technology is largely classified into a wireless local area network (WLAN) technology and a wireless personal area network (WPAN) technology according to a recognition distance.
  • the wireless LAN is a technology based on IEEE 802.11, which allows access to a backbone network within a radius of 100m.
  • wireless private networks are technologies based on IEEE 802.15, such as Bluetooth, ZigBee, and ultra wide band (UWB).
  • a wireless network in which such wireless network technology is implemented may consist of a plurality of communication electronic devices. In this case, a plurality of communication electronic devices perform communication in an active period using a single channel. That is, communication electronic devices may collect packets and transmit the collected packets in the active period.
  • UWB may refer to a short-range high-speed wireless communication technology using a wide frequency band of several GHz or more, a low spectral density, and a short pulse width (1 to 4 nsec) in a baseband state.
  • UWB may refer to the band itself to which UWB communication is applied.
  • a ranging method between electronic devices will be described based on a UWB communication method, but this is only an example, and in reality, various wireless communication technologies may be used.
  • the electronic device may include a fixed terminal implemented as a computer device or a mobile terminal, and may communicate with other devices and/or servers using a wireless or wired communication method.
  • electronic devices include smart phones, mobile terminals, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, and slate PCs. ), a tablet PC, a desktop computer, a digital TV, a refrigerator, an artificial intelligence speaker, a wearable device, a projector, a smart key, a smart car, a printer, and the like, but is not limited thereto.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a general D2D (Device-to-Device) communication procedure.
  • D2D communication refers to a method in which electronic devices that are geographically close directly communicate without going through an infrastructure such as a base station. As shown in FIG. 1, electronic devices can communicate 1:1, 1:many, and many:many. D2D communication can use an unlicensed frequency band such as Wi-Fi Direct and Bluetooth. Alternatively, D2D communication may improve the frequency use efficiency of the cellular system by utilizing the licensed frequency band. D2D communication is a term referring to communication between things and things or intelligent communication of things, but D2D communication in the present disclosure is not only a simple electronic device equipped with a communication function, but also a communication function such as a smart phone or a personal computer. Communication between various types of electronic devices may be included.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a communication process of a plurality of electronic devices.
  • the first electronic device 201 and the second electronic device 202 may communicate through a device discovery process 203, a link generation process 204, and a data communication process 205.
  • each of the first electronic device 201 and the second electronic device 202 may search for other electronic devices capable of D2D communication among electronic devices in their vicinity. Through this, each of the first electronic device 201 and the second electronic device 202 may determine whether to create a link for D2D communication. For example, the first electronic device 201 may transmit a search signal so that the second electronic device 202 may search for the first electronic device 201. In addition, the first electronic device 201 may receive a discovery signal transmitted from the second electronic device 202 and confirm that other electronic devices capable of D2D communication are within the D2D communication range.
  • each of the first electronic device 201 and the second electronic device 202 is an electronic device for transmitting data among electronic devices found in the device discovery process 203 and You can create a link.
  • the first electronic device 201 may create a link for data transmission with the second electronic device 202 found in the device discovery process 203.
  • each of the first electronic device 201 and the second electronic device 202 may transmit and receive data to and from devices that have created a link in the link creation process 204.
  • the first electronic device 201 may transmit and receive data to and from the second electronic device 202 through a link generated in the link generation process 204.
  • Various embodiments of the present disclosure relate to a medium access control (MAC) based on the D2D communication described above, and a distance between electronic devices needs to be measured for medium access control.
  • UWB ranging technology may be used to measure the distance between electronic devices. For example, when using a digital key stored in a smartphone to open and close a vehicle door, the vehicle uses a number of UWB communication modules (eg, 6 UWB communication modules) to determine the distance between the smartphone and the vehicle, respectively. After measurement, the location of the smartphone can be estimated based on the measurement result. The vehicle may automatically open the vehicle door when the vehicle and the smart phone are closer to a predetermined distance or less, thereby increasing user convenience. Vehicles and smart phones can use multicast ranging or broadcast ranging.
  • the electronic device may perform ranging using a ranging control frame.
  • the two device types related to ranging control may be referred to as “controller” or “controller”.
  • the controller may be defined as a device that defines and controls ranging parameters by transmitting a ranging control frame together with a ranging control information element (IE).
  • the ranging control frame is used to set ranging parameters used for ranging.
  • 'ranging control frame' and'ranging control message' may have the same meaning.
  • Controlling may be defined as a device using ranging parameters received from a controller. At least one or more controls may be managed by the controller.
  • the method of determining the role of the device eg, the role of the controller or the role of the controller, the role of the initiator or the role of the responder) and selecting the ranging parameters may be implemented in various ways.
  • the two device types for ranging control may be referred to as “Initiator” or “Responder”.
  • the initiator is a device that initiates ranging by sending a poll.
  • the responder is the device that responds to the poll received from the initiator.
  • FIG. 3 illustrates an example of single-sided two-way ranging (SS-TWR) using a ranging control frame.
  • the controller 100 when the controller 100 is set to transmit the poll frame by the ranging control frame, the controller 100 may become an initiator and transmit the poll frame.
  • the controller 200 when the control panel 200 is set to transmit the poll frame by the ranging control frame, the controller 200 becomes an initiator and transmits the poll frame.
  • Electronic devices may perform ranging in units of ranging rounds.
  • the ranging round represents a period required to complete one complete range measurement cycle between a pair of ranging devices participating in a ranging exchange.
  • the ranging round consists of a plurality of ranging slots.
  • the ranging slot represents a period for transmission of one ranging frame.
  • FIG. 4 shows an example of single-sided bidirectional ranging and double-sided two-way ranging (DS-TWR) using a ranging control frame.
  • the device according to an embodiment of the present disclosure may perform ranging in various ways.
  • the device according to an embodiment of the present disclosure may perform single-sided bidirectional ranging or double-sided bidirectional ranging.
  • a flow chart 401 of FIG. 4 shows a process in which the controller 100 and the controller 200 perform cross-sectional bidirectional ranging.
  • Single-sided bidirectional ranging is a method of performing ranging by measuring a round-trip delay of a message from one device to another device and a response returned to the device.
  • the controller 100 when the controller 100 is set to transmit a poll frame, the controller 100 becomes an initiator and may transmit the poll frame.
  • the control panel 200 may transmit a response frame in response to the poll frame.
  • the controller 100 or the controller 200 may perform ranging based on the propagation time of the poll frame and the response frame.
  • the present disclosure is not limited to the example shown in the flowchart 401 of FIG. 4, and the control panel 200 may be configured to transmit a poll frame.
  • a flowchart 402 of FIG. 4 shows a process in which the controller 100 and the controller 200 perform double-sided bidirectional ranging.
  • Double-sided bi-directional ranging is an extension of single-sided bi-directional ranging, and is a method of deriving a time-of-flight (TOF) result by performing two round trip time measurements and combining two round trip time measurements. .
  • TOF time-of-flight
  • the controller 100 when the controller 100 is configured to transmit a poll frame, the controller 100 becomes an initiator and transmits a poll frame to start measuring the first round trip time. .
  • the control panel 200 may start measuring the second round trip time by transmitting a response frame in response to the poll frame.
  • the controller 100 may transmit a final frame in response to the response frame.
  • the controller 100 or the controller 200 performs a first round trip time measurement based on the transfer time of the poll frame and the response frame, and performs a second round trip time measurement based on the transfer time of the response frame and the final frame. can do.
  • the controller 100 or the control unit 200 may calculate a transmission time based on the first round trip time measurement and the second round trip time measurement.
  • the present disclosure is not limited to the example shown in the flow chart 402 of FIG. 4, and the control panel 200 may be configured to transmit a poll frame.
  • the controller 100 may control ranging by transmitting a ranging control message.
  • the ranging control message may include information on the round interval of the next ranging round of the current ranging round.
  • the round interval of the next ranging round may indicate the start time of the next ranging round.
  • the ranging control message may include information on when, who, and what ranging frames (eg, poll frames, response frames, etc.) are transmitted in the next ranging round.
  • the general controller 100 may transmit a ranging control message at a predetermined timing based on round interval information included in the ranging control message.
  • the general control controller 200 may wake up to receive the ranging control message at a predetermined timing by round interval information included in the most recently received ranging control message.
  • the control device 200 When the control device 200 is awake, it may mean that the UWB communication module included in the control device 200 is activated, or it may mean that it is waiting to receive a ranging control message.
  • 5 is a diagram illustrating a process of consecutive ranging failures of electronic devices.
  • FIG. 5 shows a first pair including a controller A1 (100-1) and a control device B1 (200-1) performs ranging, and a controller A2 (100-2) and a control device B2 (200-2) A case in which the second pair including) performs ranging is shown.
  • the controller A1 100-1 transmits a ranging control message (RCM) 511 to the control B1 200-1 to initiate a ranging round, and at least one ranging frame 512 ) And performs ranging.
  • the controller A2 100-2 transmits a ranging control message 521 to the control B1 200-2 to initiate a ranging round, and receives at least one ranging frame 522 to perform ranging. Perform.
  • FIG. 5 shows an example in which the controller A1 100-1 and the controller A2 100-2 use the same round interval. As shown in FIG. 5, when two pairs of sufficiently close distances use the same round interval, when a collision occurs in transmission of a ranging control message in a predetermined ranging round, collision occurs continuously in the next ranging rounds. Is done.
  • the control B1 200-1 Since the control B1 200-1 has not received the ranging control message 513 in the second round of the ranging rounds shown in FIG. 5, the most recently successfully received ranging control message 511 You are awake at the time determined based on the interval information included in.
  • the control B2 200-2 also did not receive the ranging control message 523 in the second round of the ranging rounds shown in FIG. 5, so the most recently successfully received ranging control message 521 It is awakened at a timing determined based on the interval information included in.
  • a continuous ranging failure problem may occur.
  • a ranging method using an RCM timing window is proposed to solve this problem.
  • a method of transmitting a ranging control message at a time determined within an RCM timing window is proposed in order to solve the problem of continuous ranging failure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process of recovering a ranging failure by transmitting a ranging control message by using an RCM timing window by electronic devices according to an embodiment of the present disclosure.
  • the controller 100 and the control controller 200 may )
  • the ranging control message is exchanged within the timing window (RCM Timing Window, RTW).
  • the RCM timing window refers to a time period set for exchanging ranging control messages.
  • the controller 100 transmits a ranging control message at a randomly determined time point within the RCM timing window, and the controller 200 is awake during the RCM timing window so that the ranging control message is You can wait for it to be received.
  • FIG. 6 illustrates a case in which ranging is performed between the controller A1 (100-1) and the control device B1 (200-1), and ranging between the controller A2 (100-2) and the control device B2 (200-2). Shows.
  • the controller A1 (100-1) initiates a ranging round by transmitting a ranging control message 611 to the control controller B1 (200-1), and receives at least one ranging frame 612 to perform ranging. Perform.
  • the controller A2 (100-2) initiates a ranging round by transmitting a ranging control message 621 to the control controller B2 (200-2), and receives at least one ranging frame 622 to perform ranging. Perform.
  • the first pair of the controller A1 (100-1) and the control panel B1 (200-1) and the second pair of the controller A2 (100-2) and the control panel B2 (200-2) If the distance is sufficiently far, even if the transmission timing of the ranging control message is the same or close, it does not interfere with each other ranging.
  • the controller A1 100-1 controls the ranging control message 614 at a randomly determined time point within the RCM timing window 630 determined based on the reference RCM timing 613. It is transmitted to B1 (200-1) to start the ranging round.
  • the reference RCM timing 613 may be determined based on interval information included in the ranging control message 611.
  • the controller A2 (100-2) transmits the ranging control message 624 to the control controller B2 (200-2) at a randomly determined time point within the RCM timing window 630 determined based on the reference RCM timing 623.
  • the ranging round begins. Therefore, as shown in FIG.
  • the ranging control message ( The timing at which the 614) is transmitted and the timing at which the ranging control message 624 is transmitted may not collide.
  • the reference RCM timing 615 of the first pair and the reference RCM timing 625 of the second pair overlap, the pairs use the same RCM timing window 630, and the ranging control message If the time point 616 is transmitted and the time point when the ranging control message 626 is transmitted are overlapped, a collision may occur.
  • control B1 200-1 Since the control B1 200-1 has not received the ranging control message 616 in the third round of the ranging rounds shown in FIG. 6, the most recently successfully received ranging control message 614 You are awake at the time determined based on the interval information included in.
  • Control B2 (200-2) also has not received the ranging control message 626 in the third round of the ranging rounds shown in FIG. 6, the most recently successfully received ranging control message 624 It is awakened at a timing determined based on the interval information included in.
  • the ranging control message 617 is determined at random. ) Is transmitted and the ranging control message 627 is transmitted does not overlap, so there is an advantage that the ranging failure can be recovered immediately in the next ranging round.
  • the RCM timing window value may affect the performance of the device, it is required to adaptively adjust the RCM timing window to suit the operating situation of the device.
  • the size of the RCM timing window value when transmission and reception of a ranging control message is successful, the RCM timing window value after a single ranging control message transmission failure, and the size of the RCM timing window after successive ranging control message transmission failures are failed.
  • At least one of an increasing step value or a maximum value of the RCM timing window may affect the performance of the device.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of adjusting an RCM timing window by electronic devices according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates a case in which ranging is performed between the controller A1 (100-1) and the control device B1 (200-1), and ranging between the controller A2 (100-2) and the control device B2 (200-2). Shows.
  • the controller A1 (100-1) transmits a ranging control message 711 to the control controller B1 (200-1) to start the first ranging round, and receives at least one ranging frame 712 to perform ranging. Perform.
  • the controller A2 100-2 transmits a ranging control message 721 to the control B1 200-2 to initiate a first ranging round, and receives at least one ranging frame 722 to perform ranging. Perform.
  • the first pair of the controller A1 (100-1) and the control panel B1 (200-1) and the second pair of the controller A2 (100-2) and the control panel B2 (200-2) are If they are far enough away, even if the transmission timings of the ranging control messages overlap, they do not interfere with each other's ranging.
  • the controller A1 when the first pair (A1 and B1) and the second pair (A2 and B2) are closer to a predetermined distance or less, the controller A1 (100-1) ranges within the RCM timing window 730.
  • the timing at which the control message 713 is transmitted and the timing at which the controller A2 100-2 transmits the ranging control message 723 in the RCM timing window 730 are the same or close together, a collision may occur.
  • the probability of collision of next ranging control messages may be reduced by increasing the size of the RCM timing window.
  • Controller A1 (100-1) and controller A2 (100-2) when transmission of the ranging control message using the RCM timing window 730 in the second ranging round shown in FIG. 7 fails, in the third ranging round An RCM timing window 740 with an increased size can be used.
  • the controller A1 100-1 controls the ranging control message 715 at a randomly determined time point within the RCM timing window 740 determined based on the reference RCM timing 714. It is transmitted to B1 (200-1) to start the ranging round.
  • the controller A2 (100-2) transmits a ranging control message 726 to the control controller B2 (200-2) at a randomly determined time point within the RCM timing window 740 determined based on the reference RCM timing 725.
  • the ranging round begins.
  • the controller 100 and the controller 200 increase the size of the RCM timing window as the number of failures in transmitting the ranging control message increases, so that the next ranging control messages collide. You can lower the probability of doing it.
  • Controller A1 (100-1) and controller A2 (100-2) when transmission of the ranging control message using the RCM timing window 740 fails in the third ranging round, the size is further increased in the fourth ranging round.
  • the RCM timing window 750 may be used.
  • the controller A1 (100-1) transmits a ranging control message 716 to the control controller B1 (200-1) at a randomly determined time point within the RCM timing window 750 determined based on the reference RCM timing 717
  • the ranging round begins.
  • the controller A2 (100-2) transmits the ranging control message 727 to the control controller B2 (200-2) at a randomly determined time point within the RCM timing window 750 determined based on the reference RCM timing 727.
  • the ranging round begins. As shown in FIG.
  • the collision probability of ranging control messages decreases, so the reference RCM timing 717 of the first pair and the reference RCM timing of the second pair Even if 728 overlaps and pairs use the same RCM timing window 750, the timing at which the ranging control message 716 is transmitted and the timing at which the ranging control message 727 is transmitted may not collide.
  • FIGS. 8 to 10 is a diagram for describing parameters used in the pseudo code of FIGS. 9 and 10.
  • the controller A1 (100-1) initiates a first ranging round by transmitting a ranging control message 811 to the control controller B1 (200-1), and receives at least one ranging frame 812 to perform ranging. Perform.
  • the ranging control message 811 may include interval information and information related to the RCM timing window. If transmission of the ranging control message 811 is successful in the first ranging round, the controller A1 100-1 in the second ranging round is based on the minimum size W min of the window included in the ranging control message 811 The ranging control message 813 may be transmitted within the determined RCM timing window range.
  • the controller A1 (100-1) sends the ranging control message (813). It can be determined that the transmission of) has failed. If transmission of the ranging control message 813 fails in the second ranging round, the controller A1 (100-1) in the third ranging round ranges within the RCM timing window range determined based on the initially increased window size W II . A control message 815 may be transmitted. The controller A1 (100-1) determines the reference RCM timing 814 based on the interval information included in the ranging control message 811, and the RCM timing window of an increased size based on the reference RCM timing 814 You can determine the range. The controller A1 100-1 may start a third ranging round by transmitting the ranging control message 815 to the control B1 200-1 at a randomly determined time point within the determined RCM timing window range.
  • the controller A1 100-1 may further increase the size of the RCM timing window in the fourth ranging round.
  • the controller 100 and the controller 200 according to an embodiment of the present disclosure may increase the size of the RCM timing window as the number of transmission failures of the ranging control message increases, so that transmission failure can be recovered more quickly. .
  • T now denotes a current timing
  • T NR denotes a next reference RCM timing determined based on interval information
  • C RCM fail denotes a counter indicating the number of consecutive RCM failures.
  • RI means a round interval designated by interval information included in the most recently successful RCM. The round interval RI must be greater than W min .
  • Thres RC means a threshold for reconnection.
  • W max represents the maximum size of the window.
  • W step represents the step size at which the window is increased, and Thres RC represents the threshold for reconnection.
  • FIG 9 illustrates a pseudo code for describing an operation of a controller according to an embodiment of the present disclosure.
  • the controller 100 may transmit a first ranging control message.
  • the controller 100 may determine whether a response to the first ranging control message is received at a timing scheduled by the first ranging control message.
  • the controller 100 may determine whether a response frame (or response message) corresponding to the first ranging control message is received within a predetermined time range.
  • the controller 100 may increase the counter C RCM fail by 1. If C RCM fail is greater than the threshold value Thres RC , the controller 100 may determine that it is difficult to recover from the ranging failure. The controller 100 may perform reconnection with the controller 200 when C RCM fail is greater than the threshold value Thres RC . If the number of ranging control messages in which successive transmission has failed is greater than a threshold value, the controller 100 may determine that recovery of the ranging failure is difficult, and reconnect with the second electronic device.
  • the controller 100 may determine the size of the window to be used in the next ranging round W result .
  • the controller 100 may increase the size of the RCM timing window as the number of transmission failures of consecutive ranging control messages increases.
  • the controller 100 may calculate W result based on Equation 1.
  • the controller 100 may drop the ranging round RI. Dropping the ranging round RI means performing ranging without considering the ranging round RI. If the determined W result is greater than the ranging round RI, the control 200 may be kept awake.
  • the controller 100 may determine the transmission timing T nextRCM of the next ranging control message based on W result . 9, the controller 100, based on the next reference RCM timing T NR , from T NR -min (W result , W max , T NR -T now ) to T NR +min (W result , W max ) can be randomly determined T nextRCM .
  • the controller 100 may transmit a second ranging control message to the determined T nextRCM .
  • the controller 100 may reset the counter C RCM fail to 0.
  • the controller 100 may determine the transmission timing of the next ranging control message based on W min .
  • the controller 100 may transmit the second ranging control message at a randomly determined time period during a time interval from T NR -min (W min , T NR -T now ) to T NR + W min .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a pseudo code for explaining an operation of a control according to an embodiment of the present disclosure.
  • the control controller 200 may determine whether a ranging control message is received during a predetermined RCM timing window.
  • the control panel 200 may determine a reference time point based on interval information included in the most recently received ranging control message, and determine a range of the RCM timing window based on the determined reference time point.
  • the controller 200 increases the counter C RCM fail by 1. I can. If the C RCM fail is greater than the threshold value Thres RC , the control 200 may determine that it is difficult to recover from the ranging failure.
  • the control panel 200 may perform reconnection with the controller 100 when C RCM fail is greater than the threshold value Thres RC .
  • the control 200 may determine the size of the window to be used in the next ranging round W result .
  • the control panel 200 may increase the size of the RCM timing window as the number of consecutive ranging control messages transmission failures increases.
  • the control 200 may calculate W result based on Equation 1 described above.
  • the control 200 may determine an awake RCM timing window for reception of a ranging control message in the next ranging round based on W result . As shown in FIG. 10, the control 200 is based on the next reference RCM timing T NR , from T NR -min (W result , W max , T NR -T now ) to T NR +min (W result) , W max ).
  • the control controller 200 when a ranging control message is received within a predetermined RCM timing window (that is, when reception of a ranging control message is successful), the control controller 200 according to an embodiment of the present disclosure Can reset counter C RCM fail to zero.
  • the control panel 200 may determine an awake RCM timing window for reception of a ranging control message in the next ranging round based on W min .
  • the control 200 may wait for reception of a ranging control message by awakening for a period from T NR -min (W min , T NR -T now ) to T NR + W min .
  • the controller 100 may transmit a command for setting ranging parameters to the controller 200.
  • the command may be included in the RIU IE, the RIU message, or the RCU message in the ranging control message.
  • the control panel 200 may transmit a request for setting ranging parameters to the controller 100.
  • the request may be included in the RIU IE including the RCR IE.
  • FIG 11 illustrates a content field format of a ranging interval update information element (Ranging Interval Update IE, RIU IE) according to an embodiment of the present disclosure.
  • RIU IE Ranging Interval Update information element
  • the RIU IE may be used to update the ranging interval in the interval-based mode.
  • the existing RIU IE may include at least one of a Block Interval field, a Round Interval field, an RIU Interval field, and Remaining Number of RIU messages.
  • the RIU IE according to an embodiment of the present disclosure may further include a field designating a parameter related to an RCM timing window operation.
  • the RIU IE according to an embodiment of the present disclosure may further include a field designating at least one of W min , W max , W step , or W II .
  • an embodiment of the present disclosure is not limited to the field format of the RIU IE shown in FIG. 11, and the field format of the RIU IE shown in FIG. 12 may be used.
  • FIG. 12 illustrates a content field format of an RIU IE according to another embodiment of the present disclosure.
  • the RIU IE shown in FIG. 12 includes a RIP field, RIUP field, RTWMP field, RTWISP field, Block Interval field, Round Interval field, RIU Interval field, Remaining Number of RIU messages field, RTW Multiplier field, and RTW Initial Size field. Include.
  • the RIP field indicates the presence of the Round Interval field.
  • a value of 0 in the RIP field means no round interval.
  • a value of 1 in the RIP field means that there is a Round Interval field.
  • the Round Interval field may be omitted as a RIP field value of 0.
  • the RIUP field indicates the existence of the RIU Interval field and the Remaining Number of RIU messages field.
  • a RIUP field value of 0 means that there is no RIU Interval field and the Remaining Number of RIU messages field.
  • the value of the RIUP field is 1, it means that there are the RIU Interval field and the Remaining Number of RIU messages field.
  • the RTWMP field indicates the existence of the RTW Multiplier field.
  • a value of 0 in the RTWMP field means that there is no RTW Multiplier field. If the value of the RTWMP field is 1, it means that there is an RTW Multiplier field.
  • the RTWISP field indicates the existence of the RTW Initial Size field.
  • An RTWISP field value of 0 means that there is no RTW Initial Size field.
  • An RTWISP field value of 1 means that there is an RTW Initial Size field.
  • the Block Interval field designates a duration from the start time of the current frame including the RIU IE to the start time of the next ranging block. Since the field value for the Block Interval is expressed as a multiplier of the TU, the block interval of the time scale is the product of the field value for the Block Interval and the TU.
  • the Round Interval field designates the remaining time from the start time of the current frame to the start time of the next ranging control message. Since the field value of the round interval is expressed as a multiplier of the TU, the round interval of the time scale is a value obtained by multiplying the field value for the round interval and the TU.
  • the RIU Interval field designates the remaining time until the start time of the next RIU message based on the start time of the current frame. Since the value of the RIU Interval field is expressed as a multiplier of the TU, the RIU interval of the time scale is a value obtained by multiplying the field value for the RIU Interval and the TU.
  • the Remaining Number of RIU messages field designates the number of RIU frames remaining until the next ranging control message.
  • the RTW Multiplier field designates an exponential multiplier of the RTW Initial Size for calculating the size of the RTW.
  • the RTW Initial Size field designates the initial size of the RTW.
  • the controller 200 may continue to wait for reception of the ranging control message. For example, the controller 100 and the controller 200 may wait for exchanging ranging control messages during the entire ranging block. In this case, energy consumption increases as the length of the ranging block increases.
  • a collision avoidance method in which transmission times of a ranging control message are distributed using an RCM timing window (RTW).
  • RCW RCM timing window
  • the controller 100 while the controller 100 is awake to receive the ranging control message during the RCM timing window, the controller 100 transmits the ranging control message at an arbitrary timing within the RCM timing window. Can be transmitted. The controller 100 and the controller 200 may not attempt to exchange ranging control messages outside the RCM timing window.
  • the RCM timing window operation can be configured by RTWMP and RTWISP in the RIU IE.
  • RTWISP or RTWISP and RTWMP are both 1 in the RIU IE, the RCM timing window operation may be performed. If both RTWMP and RTWISP are 0, the controller 100 may transmit a ranging control message at a timing determined using a round interval in the RIU IE without using the RCM timing window.
  • RTWISP is 1 and RTWMP is 0, the controller 100 transmits a ranging control message at an arbitrary timing within the RCM timing window, and the size of the RCM timing window may be fixed to the initial size of the RCM timing window.
  • the controller 100 transmits a ranging control message at an arbitrary timing within the RCM timing window, and the size of the RCM timing window is changed according to the RCM timing window multiplier. .
  • the control panel 200 must be awake to receive a ranging control message during the RCM timing window. The controller 100 and the controller 200 may not attempt to exchange ranging control messages outside the RCM timing window.
  • the controller 100 may determine the success of the ranging control message. If the ranging control message is successful, the controller 100 resets the size of the RCM timing window and the RCM timing window multiplier to the initial size of the RCM timing window and 1, respectively.
  • the controller 100 may transmit the next ranging control message by using the round interval in the ranging control message of the most recently successful ranging round.
  • the controller 100 may increase the RCM timing window multiplier.
  • the controller 100 and the controller 200 may change the size of the RCM timing window using the initial size of the RCM timing window or the RCM timing window multiplier.
  • the size of the RCM timing window is Can be determined as The size of the RCM timing window cannot exceed twice the size of the round interval.
  • the RCM timing window may be determined based on an expected round interval based on the most recently successful ranging control message.
  • the controller 100 may arbitrarily select the transmission timing of the next ranging control message within the RCM timing window.
  • the control panel 200 may wait for reception of a ranging control message during the RCM timing window.
  • FIG. 13 is a timing diagram illustrating a case where an electronic device performs ranging without using an RCM timing window according to an embodiment of the present disclosure.
  • ranging control messages may be transmitted at an accurate round interval without an RCM timing window. Since the ranging control message of Ranging Round N+1 has failed, the ranging control message of Ranging Round N+2 is the round specified by the most recently successful ranging control message (i.e., Ranging Round N's ranging control message). Transmitted at intervals.
  • FIG. 14 is a timing diagram illustrating a case in which an electronic device performs ranging using a ranging control message timing window according to an embodiment of the present disclosure.
  • ranging control messages are transmitted at an arbitrary timing within the RCM timing window. Because the ranging control message of Ranging Round N+1 has failed, the ranging control message of Ranging Round N+2 is the expected round of the most recently successful ranging control message (i.e., Ranging Round N's ranging control message). It is transmitted within the RCM timing window determined around the interval. The size of the RCM timing window used in Ranging Round N+2 may also be calculated by the initial size of the RCM timing window in the ranging control message of Ranging Round N and the RCM timing window multiplier.
  • the controller 100 may adjust the size of the RCM timing window for contention resolution. If the ranging round fails, the controller 100 may exponentially increase the size of the RCM timing window according to the number of consecutive RCM failures. If the ranging round is successful, the controller 100 may reset the size of the RCM timing window to an initial value. When the transmitted frame is confirmed to be received by the control controller 200, the controller 100 may recognize whether the ranging control message is successful.
  • 15 is a timing diagram illustrating a case in which an electronic device performs ranging using an RCM timing window having an increased size according to an embodiment of the present disclosure.
  • a ranging control message is transmitted at an arbitrary timing within an RCM timing window. Because the ranging control message of Ranging Round N+1 has failed, the ranging control message of Ranging Round N+2 is determined based on the most recently successful ranging control message (i.e., the ranging control message of Ranging Round N). It is transmitted within the RCM timing window centered on the expected round interval. In this case, the size of the RCM timing window used in Ranging Round N+2 is twice the size of the RCM timing window used in Ranging Round N+1 by increasing the RCM timing window multiplier.
  • one of the two electronic devices may be a controller and the other may be a controller.
  • the controller 100 may be referred to as a first electronic device
  • the controller 200 may be referred to as a second electronic device.
  • the first and second terms are used for the purpose of distinguishing devices from each other, and embodiments are not limited to the following description
  • the control panel 200 is referred to as a first electronic device
  • the controller 100 is It may be referred to as a second electronic device.
  • 16 is a flowchart illustrating a method of operating a first electronic device performing ranging through UWB according to an embodiment of the present disclosure.
  • the first electronic device may transmit a first ranging control message including interval information to the second electronic device.
  • the first electronic device may initiate a first ranging round by transmitting a first ranging control message.
  • the first electronic device may transmit the first ranging control message to the second electronic device at a randomly determined time point within the RCM timing window.
  • the first electronic device may perform first ranging with the second electronic device during the first ranging round.
  • the first ranging control message includes interval information related to a ranging interval, and the interval information is a multiplier for determining the initial size of the RCM timing window (RTW Initial Size) and the size of the RCM timing window. (RTW Multiplier) may be included.
  • the first electronic device may identify an initial size of the RCM timing window included in the first ranging control message and a multiplier for determining the size of the RCM timing window from the first ranging control message.
  • the first electronic device may determine a time point to transmit the second ranging control message based on interval information included in the first ranging control message.
  • the first electronic device may determine the range of the first RCM timing window based on the determined time point.
  • the first electronic device may determine a reference RCM timing based on the interval information, and may determine a range of a first RCM timing window centered on the reference RCM timing.
  • the first electronic device may transmit a second ranging control message to the second electronic device within the first RCM timing window.
  • the first electronic device may transmit the second ranging control message at a random time in the first RCM timing window.
  • the first electronic device may determine whether to receive a response message corresponding to transmission of the second ranging control message within a predetermined range within the first RCM timing window.
  • the first electronic device may transmit the third ranging control message in the second RCM timing window based on the transmission result of the second ranging control message.
  • the first electronic device transmits the third ranging control message at a random time in the second RCM timing window. Can be transmitted. If the message scheduled by the second ranging control message is not received within a predetermined time, the first electronic device may determine that transmission of the second ranging control message has failed. When it is determined that transmission of the second ranging control message has failed, the first electronic device may transmit the third ranging control message within the second RCM timing window.
  • the second RCM timing window may be determined based on round interval information included in the first ranging control message.
  • the second RCM timing window may have the same size as the first RCM timing window.
  • the size of the second RCM timing window may be increased compared to the first RCM timing window.
  • the first electronic device determines a second RCM timing window whose size is increased from that of the first RCM timing window when a response message corresponding to transmission of the second ranging control message is not received within a predetermined range. I can.
  • the first electronic device may transmit the third ranging control message at a random time within the second RCM timing window of which the size is increased.
  • the first electronic device may increase the size of the RCM timing window when transmission of the ranging control message fails in order to lower the probability that ranging control messages collide in the next ranging round.
  • the first electronic device may determine the increased size W result of the second RCM timing window based on Equation 2 below.
  • the first electronic device may transmit a third ranging control message within the second RCM timing window.
  • the first electronic device may determine that transmission of the second ranging control message is successful when a message scheduled by the second ranging control message is received within a predetermined time. When it is determined that the transmission of the second ranging control message has been successful, the first electronic device transmits a third ranging control message in a third RCM timing window determined based on round interval information included in the second ranging control message. Can be transmitted.
  • the first electronic device may continuously count the number of ranging control messages for which transmission has failed. According to an embodiment of the present disclosure, the first electronic device may reduce the probability of collision of next ranging control messages by increasing the size of the RCM timing window as the number of failures in transmitting the ranging control message increases. have. However, when the number of ranging control messages for which transmission has failed is greater than a threshold value, the first electronic device may determine that recovery of the ranging failure is difficult, and reconnect with the second electronic device.
  • 17 is a flowchart illustrating a method of operating a second electronic device performing ranging through UWB according to an embodiment of the present disclosure.
  • the second electronic device may receive a first ranging control message including interval information from the first electronic device.
  • the second electronic device may initiate a first ranging round and perform a first ranging by receiving the first ranging control message.
  • the second electronic device according to an embodiment may be awake for a predetermined RCM timing window and wait until a first ranging control message is received.
  • the second electronic device may perform first ranging based on the first ranging control message.
  • the first ranging control message may include interval information related to the ranging interval.
  • the interval information may include an initial size of the RCM timing window and a multiplier for determining the size of the RCM timing window.
  • the second electronic device may identify an initial size of the RCM timing window and a multiplier for determining the size of the RCM timing window from the received first ranging control message.
  • the second electronic device may determine a time point at which to receive the second ranging control message based on interval information included in the first ranging control message.
  • the second electronic device may determine the range of the first RCM timing window based on the determined time point.
  • the second electronic device may determine the reference RCM timing based on the interval information, and determine a range of the first RCM timing window centered on the reference RCM timing.
  • the second electronic device may determine a range of the second RCM timing window based on whether a second ranging control message is received within the first RCM timing window. Since the first ranging control message has been successfully received in the jing round, the second electronic device may be awake during the first RCM timing window determined based on the initial size of the RCM timing window included in the first ranging control message. .
  • the second electronic device may determine that reception of the second ranging control message has failed. When it is determined that reception of the second ranging control message has failed, the second electronic device may determine a second RCM timing window.
  • the second RCM timing window may have the same size as the first RCM timing window.
  • the second electronic device may determine that reception of the second ranging control message has failed.
  • the second electronic device may determine a second RCM timing window whose size is increased from that of the first RCM timing window.
  • the second electronic device may determine the increased size (W result ) of the second RCM timing window based on Equation 2 described above.
  • the second electronic device may determine that reception of the second ranging control message has been successful. When it is determined that reception of the second ranging control message is successful, the second electronic device may determine a second RCM timing window based on round interval information included in the second ranging control message.
  • the second electronic device may receive a third ranging control message in the second RCM timing window.
  • the second electronic device may be awake during the second RCM timing window and wait until a third ranging control message is received.
  • the second electronic device may perform second ranging based on the third ranging control message.
  • the second electronic device may count the number of ranging control messages for which transmission has failed. According to an embodiment of the present disclosure, the second electronic device may reduce the probability of collision of next ranging control messages by increasing the size of the RCM timing window as the number of failures in transmitting the ranging control message increases. have. However, when the number of ranging control messages in which transmission has failed is greater than a threshold value, the second electronic device may determine that recovery of the ranging failure is difficult, and reconnect with the first electronic device.
  • electronic devices exchange a ranging control message at a randomly determined time point within a ranging control message (RCM) timing window, so that transmission of the ranging control message is not successful.
  • RCM ranging control message
  • FIG. 18 is a block diagram of a controller according to an embodiment.
  • the controller 100 may be a fixed terminal or a mobile terminal.
  • the controller 100 is, for example, a smart phone, a navigation system, a computer, a digital broadcasting terminal, a smart home appliance, an artificial intelligence speaker, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a smart key and a wearable. It may be at least one of the devices, but is not limited thereto.
  • the controller 100 may communicate with other devices and/or servers through a network using a wireless or wired communication method.
  • the controller 100 may include a communication unit 110, a processor 120, and a memory 130. However, the controller 100 may be implemented by more or less components than those shown in FIG. 18.
  • the controller 100 is illustrated as including one processor, but embodiments are not limited thereto, and the controller 100 may include a plurality of processors. At least some of the operations and functions of the processor 120 described below may be performed by a plurality of processors.
  • the controller 100 illustrated in FIG. 19 may perform a method of operating the controller 100 according to various embodiments of the present disclosure, and descriptions of FIGS. 1 to 17 may be applied. Therefore, the overlapping content as described above will be omitted.
  • the communication unit 110 may perform wired or wireless communication with other devices or networks.
  • the communication unit 110 may include a communication module that supports at least one of various wired and wireless communication methods.
  • the communication module may be in the form of a chipset, or may be a sticker/barcode (e.g. a sticker including an NFC tag) including information necessary for communication.
  • Wireless communication may include at least one of cellular communication, wireless fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, Bluetooth, ultra wide band (UWB), or near field communication (NFC).
  • Wired communication may include, for example, at least one of USB or High Definition Multimedia Interface (HDMI).
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • the communication unit 110 may include a communication module for short range communication.
  • the communication unit 110 is a communication module for performing various short-range communication such as infrared communication, MST (Magnetic Secure Transmission, magnetic security communication) in addition to UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Bluetooth, and NFC described above. Can include.
  • MST Magnetic Secure Transmission, magnetic security communication
  • the communication unit 110 may communicate with the control panel 200 using a first communication method or a second communication method.
  • the second communication method may be a UWB communication method
  • the first communication method may be a different communication method from the second communication method.
  • the first communication method may be a Bluetooth communication method, but is not limited thereto.
  • the processor 120 controls the overall operation of the controller 100 by executing a program stored in the memory 130, and may include at least one processor such as a CPU and a GPU.
  • the processor 120 may control other components included in the controller 100 to perform UWB ranging.
  • the description of FIG. 16 may be applied, and a duplicate description will be omitted.
  • the processor 120 may transmit a first ranging control message including interval information to the control controller 200 through the communication unit 110.
  • the processor 120 may initiate a first ranging round by transmitting a first ranging control message.
  • the processor 120 may transmit a first ranging control message at a randomly determined time point in the RCM timing window to the controller 200.
  • the controller 100 may perform a first ranging with the control 200 during a first ranging round.
  • a first ranging control message includes ranging interval information, and the interval information is a multiplier for determining the initial size of the RCM timing window (RTW Initial Size) and the size of the RCM timing window (RTW Multiplier). ) Can be included.
  • the controller 100 may identify an initial size of the RCM timing window included in the first ranging control message from the first ranging control message and a multiplier for determining the size of the RCM timing window.
  • the processor 120 may determine when to transmit the second ranging control message to the controller 200 based on interval information included in the first ranging control message.
  • the processor 120 may determine the range of the first RCM timing window based on the determined time point.
  • the processor 120 may determine a reference RCM timing based on the interval information, and determine a range of a first RCM timing window centered on the reference RCM timing.
  • the processor 120 may transmit a second ranging control message to the control controller 200 in the first RCM timing window through the communication unit 110.
  • the processor 120 may transmit a second ranging control message at a random point in time within the first RCM timing window.
  • the processor 120 may determine whether to receive a response message corresponding to transmission of the second ranging control message within a predetermined range within the first RCM timing window.
  • the processor 120 may transmit the third ranging control message in the second RCM timing window based on the transmission result of the second ranging control message.
  • the processor 120 transmits the third ranging control message at a random time in the second RCM timing window. Can be transmitted. If the message scheduled by the second ranging control message is not received within a predetermined time, the processor 120 may determine that transmission of the second ranging control message has failed. When it is determined that transmission of the second ranging control message has failed, the processor 120 may transmit a third ranging control message within the second RCM timing window. The second RCM timing window may be determined based on round interval information included in the first ranging control message.
  • the second RCM timing window may have the same size as the first RCM timing window.
  • the size of the second RCM timing window may be increased compared to the first RCM timing window. If the response message corresponding to the transmission of the second ranging control message is not received within a predetermined range, the processor 120 according to an embodiment determines a second RCM timing window whose size is increased from that of the first RCM timing window. I can. The processor 120 according to an embodiment may transmit the third ranging control message at a random time in the second RCM timing window whose size is increased.
  • the processor 120 may increase the size of the RCM timing window when transmission of the ranging control message fails in order to lower the probability that ranging control messages collide in the next ranging round.
  • the processor 120 may determine the increased size (W result ) of the second RCM timing window based on Equation 2 described above.
  • the processor 120 may determine that the transmission of the second ranging control message is successful. When it is determined that the transmission of the second ranging control message is successful, the processor 120 transmits a third ranging control message in a third RCM timing window determined based on round interval information included in the second ranging control message. Can be transmitted.
  • the processor 120 may continuously count the number of ranging control messages for which transmission has failed. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 120 may decrease the probability of collision of next ranging control messages by increasing the size of the RCM timing window as the number of failures in transmitting the ranging control message increases. have. However, when the number of ranging control messages for which transmission has failed is greater than a threshold value, the processor 120 may determine that recovery of the ranging failure is difficult, and reconnect with the control 200.
  • 19 is a block diagram of a control panel according to an embodiment.
  • the control panel 200 may be a fixed terminal or a mobile terminal.
  • the control 200 includes, for example, a smart phone, a navigation system, a computer, a digital broadcasting terminal, a smart home appliance, an artificial intelligence speaker, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a smart key, and It may be at least one of the wearable devices, but is not limited thereto.
  • the control panel 200 may communicate with other devices and/or servers through a network using a wireless or wired communication method.
  • control panel 200 may include a communication unit 210, a processor 220, and a memory 230.
  • control 200 may be implemented by more or less components than those shown in FIG. 19.
  • control panel 200 includes one processor, but embodiments are not limited thereto, and the control panel 200 may include a plurality of processors. At least some of the operations and functions of the processor 220 to be described below may be performed by a plurality of processors.
  • the control panel 200 illustrated in FIG. 19 may perform an operation method according to various embodiments of the present disclosure, and descriptions of FIGS. 1 to 17 may be applied. Therefore, the overlapping content as described above will be omitted.
  • the communication unit 210 may perform wired or wireless communication with another device or network.
  • the communication unit 210 may include a communication module that supports at least one of various wired and wireless communication methods.
  • the communication module may be in the form of a chipset, or may be a sticker/barcode (e.g. a sticker including an NFC tag) including information necessary for communication.
  • Wireless communication may include at least one of cellular communication, wireless fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, Bluetooth, ultra wide band (UWB), or near field communication (NFC).
  • Wired communication may include, for example, at least one of USB or High Definition Multimedia Interface (HDMI).
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • the communication unit 210 may include a communication module for short range communication.
  • the communication unit 210 is a communication module for performing various short-range communication such as infrared communication, MST (Magnetic Secure Transmission, magnetic security communication) in addition to UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Bluetooth, NFC described above. Can include.
  • MST Magnetic Secure Transmission, magnetic security communication
  • the communication unit 210 may communicate with the controller 100 using a first communication method or a second communication method.
  • the second communication method may be a UWB communication method
  • the first communication method may be a different communication method from the second communication method.
  • the first communication method may be a Bluetooth communication method, but is not limited thereto.
  • the processor 220 controls the overall operation of the control panel 200 by executing a program stored in the memory 130, and may include at least one processor such as a CPU or a GPU. .
  • the processor 220 may control other components included in the control panel 200 to perform UWB ranging. For a specific method of performing ranging by controlling the overall operation of the controller 200 by the processor 220, the description of FIG. 17 may be applied, and a duplicate description will be omitted.
  • the processor 220 may receive a first ranging control message including interval information from the controller 100.
  • the processor 220 may initiate a first ranging round and perform a first ranging by receiving the first ranging control message.
  • the processor 220 may be awake for a predetermined RCM timing window and wait until a first ranging control message is received.
  • the processor 220 may perform first ranging based on the first ranging control message.
  • the first ranging control message may include interval information related to the ranging interval.
  • the interval information may include an initial size of the RCM timing window and a multiplier for determining the size of the RCM timing window.
  • the processor 220 may identify an initial size of the RCM timing window and a multiplier for determining the size of the RCM timing window from the received first ranging control message.
  • the processor 220 may determine a time point at which to receive the second ranging control message based on interval information included in the first ranging control message.
  • the processor 220 may determine the range of the first RCM timing window based on the determined time point.
  • the processor 220 may determine a reference RCM timing based on the interval information, and determine a range of a first RCM timing window centered on the reference RCM timing.
  • the processor 220 may determine a range of the second RCM timing window based on whether a second ranging control message is received within the first RCM timing window. Since the first ranging control message has been successfully received in the first ranging round, the processor 220 wakes up during the first RCM timing window determined based on the initial size of the RCM timing window included in the first ranging control message. There may be.
  • the processor 220 may determine that reception of the second ranging control message has failed. When it is determined that reception of the second ranging control message has failed, the processor 220 may determine a second RCM timing window.
  • the second RCM timing window may have the same size as the first RCM timing window.
  • the processor 220 may determine that reception of the second ranging control message has failed. When it is determined that reception of the second ranging control message has failed, the processor 220 may determine a second RCM timing window whose size is increased from that of the first RCM timing window. The processor 220 may determine the size (W result ) of the increased second RCM timing window based on Equation 2 described above.
  • the processor 220 may determine that the reception of the second ranging control message is successful. When it is determined that the reception of the second ranging control message is successful, the processor 220 may determine a second RCM timing window based on round interval information included in the second ranging control message.
  • step S1750 the processor 220 according to an embodiment may receive a third ranging control message within the second RCM timing window.
  • the processor 220 may be awake during the second RCM timing window and wait until a third ranging control message is received. When the third ranging control message is received, the processor 220 may perform second ranging based on the third ranging control message.
  • the processor 220 may count the number of ranging control messages for which transmission has failed. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 220 decreases the probability of collision of next ranging control messages by increasing the size of the RCM timing window as the number of failures in transmitting the ranging control message increases. I can. However, when the number of ranging control messages for which transmission has failed is greater than a threshold value, the processor 220 may determine that recovery of the ranging failure is difficult, and reconnect with the controller 100.
  • electronic devices exchange a ranging control message at a randomly determined time point within a ranging control message (RCM) timing window, so that transmission of the ranging control message is not successful.
  • RCM ranging control message
  • the disclosed embodiments may be implemented as a S/W program including commands stored in a computer-readable storage media.
  • the computer as a device capable of calling a command stored from a storage medium and performing operations according to the disclosed embodiments according to the called command, may include an image transmission device and an image reception device according to the disclosed embodiments.
  • the computer-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • non-transitory means that the storage medium does not contain signals and is tangible, but does not distinguish between semi-permanent or temporary storage of data in the storage medium.
  • the electronic device or method according to the disclosed embodiments may be provided in a computer program product.
  • Computer program products can be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product may include a S/W program and a computer-readable storage medium storing the S/W program.
  • the computer program product may include a product (e.g., downloadable app) electronically distributed through an electronic device manufacturer or an electronic market (e.g., Google Play Store, App Store). have.
  • a product e.g., downloadable app
  • an electronic market e.g., Google Play Store, App Store
  • the storage medium may be a server of a manufacturer, a server of an electronic market, or a storage medium of a relay server temporarily storing an SW program.
  • the computer program product may include a storage medium of a server or a storage medium of a terminal in a system consisting of a server and a terminal (eg, an image transmission device or an image reception device).
  • a terminal eg, an image transmission device or an image reception device.
  • the computer program product may include a storage medium of the third device.
  • the computer program product may include a S/W program itself transmitted from a server to a terminal or a third device, or transmitted from a third device to a terminal.
  • one of the server, the terminal, and the third device may execute the computer program product to perform the method according to the disclosed embodiments.
  • two or more of a server, a terminal, and a third device may execute a computer program product and distribute the method according to the disclosed embodiments.
  • a server eg, a cloud server or an artificial intelligence server
  • the third device may control a terminal connected in communication with the third device to perform the method according to the disclosed embodiment.
  • the third device may remotely control an image transmission device or an image reception device to transmit or receive a packed image.
  • the third device may download the computer program product from the server and execute the downloaded computer program product.
  • the third device may perform the method according to the disclosed embodiments by executing the computer program product provided in a preloaded state.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 개시는 UWB 통신 방식을 이용하여 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법에 관한 것이다. 일 실시 예에 따른 제1 전자 디바이스의 동작 방법은, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지(Ranging Control Message, RCM)를 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정하는 단계, 상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계, 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 상기 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계, 및 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

UWB를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법
본 개시는 UWB 통신 방식을 이용하여 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물 인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서는, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구된다. 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는, 기존의 IT(information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여, 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 예를 들어, 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 있어서, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하는 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. UWB는, 무선 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 기술이다.
전자 디바이스가 UWB 통신 방식을 이용하여 적어도 하나의 전자 디바이스와 레인징을 수행함에 있어서, 레인징 컨트롤 메시지의 송수신 실패를 회복할 수 있는 방법이 요구된다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스의 동작 방법은, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지(Ranging Control Message, RCM)를 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계; 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정하는 단계; 상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계; 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 상기 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계; 및 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 전자 디바이스의 동작 방법은, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제1 전자 디바이스로부터 수신하는 단계; 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 시점을 결정하는 단계; 상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계; 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계; 및 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스는, 통신부; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제1 전자 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제2 전자 디바이스에게 전송하고, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정하고, 상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하고, 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 상기 제2 전자 디바이스에게 전송하고, 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 전자 디바이스는, 통신부; 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제1 전자 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제1 전자 디바이스로부터 수신하고, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 시점을 결정하고, 상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하고, 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하고, 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 1은 일반적인 D2D(Device-to-Device) 통신 절차를 설명하는 도면이다.
도 2는 복수의 전자 디바이스들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 레인징 컨트롤 프레임을 이용한 단면 양방향 레인징(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR)의 예를 보여준다.
도 4는 레인징 컨트롤 프레임을 이용한 단면 양방향 레인징(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR) 및 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 예를 보여준다.
도 5는 전자 디바이스들의 연속적인 레인징 실패 과정을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스들이 RCM 타이밍 윈도우를 이용하여 레인징 컨트롤 메시지를 전송함으로써 레인징 실패를 회복하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스들이 RCM 타이밍 윈도우를 조절하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스들이 RCM 타이밍 윈도우를 조절함에 있어서 이용하는 파라미터들을 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 의사 코드(Pseudo Code)를 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤리의 동작을 설명하기 위한 의사 코드를 도시한다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 레인징 인터벌 갱신 정보 요소(Ranging Interval Update IE, RIU IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 레인징 인터벌 갱신 정보 요소(RIU IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스가 RCM 타이밍 윈도우를 이용하지 않고 레인징을 수행하는 경우의 타이밍 다이어 그램을 도시한다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스가 RCM 타이밍 윈도우를 이용하여 레인징을 수행하는 경우의 타이밍 다이어 그램을 도시한다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스가 증가된 크기를 갖는 RCM 타이밍 윈도우를 이용하여 레인징을 수행하는 경우의 타이밍 다이어 그램을 도시한다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따른 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 전자 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
도 18은 일 실시 예에 따른 컨트롤러의 블록도를 도시한다.
도 19는 일 실시 예에 따른 컨트롤리의 블록도를 도시한다.
본 개시의 일 실시 예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스의 동작 방법은, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지(Ranging Control Message, RCM)를 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계; 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정하는 단계; 상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계; 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 상기 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계; 및 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 언급되는 기능을 고려하여 현재 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 다양한 다른 용어를 의미할 수 있다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 용어의 명칭만으로 해석되어서는 안되며, 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 이 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다.
또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 개시를 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수를 뜻하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 “상기” 및 이와 유사한 지시어는 단수 및 복수 모두를 지시하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 방법을 설명하는 단계들의 순서를 명백하게 지정하는 기재가 없다면, 기재된 단계들은 적당한 순서로 행해 질 수 있다. 기재된 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일 실시 예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시 예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어 질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어 질 수 있다.
일반적으로 무선 센서 네트워크 기술은 인식 거리에 따라 크게 무선랜(WLAN; Wireless Local Area Network; WLAN) 기술과 무선 사설망(Wireless Personal Area Network; WPAN) 기술로 구분된다. 이 때 무선랜은 IEEE 802.11에 기반한 기술로서, 반경 100m 내외에서 기간망(backbone network)에 접속할 수 있는 기술이다. 그리고 무선 사설망은 IEEE 802.15에 기반한 기술로서, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 초광대역 통신(ultra wide band, UWB) 등이 있다. 이러한 무선 네트워크 기술이 구현되는 무선 네트워크는 다수 개의 통신 전자 장치들로 이루어질 수 있다. 이 때 다수 개의 통신 전자 장치들은 단일 채널을 이용하여 액티브 구간(ACTIVE period)에서 통신을 수행한다. 즉 통신 전자 장치들은 액티브 구간에서, 패킷을 수집할 수 있고, 수집된 패킷을 전송할 수 있다.
UWB는 기저 대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역, 낮은 스펙트럼 밀도 및 짧은 펄스 폭(1~4 nsec)을 이용하는 단거리 고속 무선 통신 기술을 의미할 수 있다. UWB는 UWB 통신이 적용되는 대역 자체를 의미할 수도 있다. 이하에서는 전자 디바이스들간의 레인징 방법을 UWB 통신 방식에 기초하여 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과하고 실제로는 다양한 무선 통신 기술들이 이용될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따른 전자 디바이스는 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말을 포함할 수 있으며, 무선 또는 유선 통신방식을 이용하여 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는, 스마트 폰(smart phone), 이동 단말기, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿PC(tablet PC), 데스크탑 컴퓨터, 디지털 TV, 냉장고, 인공 지능 스피커, 웨어러블 디바이스, 프로젝터, 스마트 키, 스마트 카, 프린터 등을 포함할 수 있으며, 이러한 예에 제한되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 D2D(Device-to-Device) 통신 절차를 설명하는 도면이다.
D2D 통신이란 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 지리적으로 근접한 전자 디바이스들이 직접적으로 통신하는 방식을 말한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스들은 1:1, 1:다(多), 다(多):다(多)로 통신할 수 있다. D2D 통신은 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), 블루투스(bluetooth)와 같이 비면허 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또는, D2D 통신은 면허 주파수 대역을 활용하여 셀룰러 시스템의 주파수 이용 효율을 향상시킬 수도 있다. D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 개시에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 전자 디바이스는 물론, 스마트 폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 전자 디바이스들 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
도 2는 복수의 전자 디바이스들의 통신 과정을 도시한 도면이다.
제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202)는, 장치 탐색 과정(203), 링크 생성 과정(204) 및 데이터 통신 과정(205)을 통해 통신을 수행할 수 있다.
장치 탐색 과정(203)에서, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은, 자신의 주변에 있는 전자 디바이스들 중 D2D 통신이 가능한 다른 전자 디바이스들을 탐색할 수 있다. 이를 통해, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은 D2D 통신을 하기 위한 링크 생성 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스(201)는 제2 전자 디바이스(202)가 제1 전자 디바이스(201)를 탐색할 수 있도록 탐색 신호를 송신할 수 있다. 또한, 제1 전자 디바이스(201)는 제2 전자 디바이스(202)가 송신하는 탐색 신호를 수신하여 D2D 통신이 가능한 다른 전자 디바이스들이 D2D 통신 범위 내에 있음을 확인할 수 있다.
링크 생성 과정(204)에서, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은 장치 탐색 과정(203)에서 발견한 전자 디바이스들 중 데이터를 전송하고자 하는 전자 디바이스와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스(201)는 장치 탐색 과정(203)에서 발견된 제2 전자 디바이스(202)와 데이터 전송을 위한 링크를 생성할 수 있다.
데이터 통신 과정(205)에서, 제1 전자 디바이스(201)와 제2 전자 디바이스(202) 각각은 링크 생성 과정(204)에서 링크를 생성한 장치들과 데이터를 서로 송수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 전자 디바이스(201)는 링크 생성 과정(204)에서 생성된 링크를 통해 제2 전자 디바이스(202)와 데이터를 서로 송수신할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 상술한 D2D 통신에 기초한 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 관한 것으로서, 매체 접근 제어를 위해서는 전자 디바이스들 간의 거리가 측정될 필요가 있다. 이때, 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하기 위하여 UWB 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량 문의 개폐를 위해 스마트 폰에 저장된 디지털 키를 이용하는 경우, 차량은 다수의 UWB 통신 모듈들(예를 들어, 6개의 UWB 통신 모듈)을 활용해 스마트폰과 차량과의 거리를 각각 측정한 후, 측정 결과에 기초하여 스마트 폰의 위치를 추정할 수 있다. 차량은, 차량과 스마트 폰이 소정 거리 이하로 가까워지면 자동으로 차량 문을 열어 사용자의 편의를 증가시킬 수 있다. 차량과 스마트 폰은 멀티캐스트 레인징 또는 브로드캐스트 레인징을 이용할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 전자 디바이스는, 레인징 컨트롤 프레임을 이용하여 레인징을 수행할 수 있다. 레인징 컨트롤과 관련된 두 가지 디바이스 타입들은 "컨트롤러" 또는 "컨트롤리"라고 지칭될 수 있다.
먼저, 컨트롤러는, 레인징 컨트롤 정보 요소(Information Element, IE)와 함께 레인징 컨트롤 프레임을 전송하여 레인징 파라미터들을 정의하고 제어하는 디바이스로 정의될 수 있다. 레인징 컨트롤 프레임은, 레인징에 이용되는 레인징 파라미터들을 설정하기 위해 이용된다. 본 개시에서 '레인징 컨트롤 프레임'과 '레인징 컨트롤 메시지'는 동일한 의미로 사용될 수 있다.
컨트롤리는, 컨트롤러로부터 수신되는 레인징 파라미터들을 이용하는 디바이스로 정의될 수 있다. 컨트롤러에 의해 적어도 하나 이상의 컨트롤리가 관리될 수 있다. 디바이스의 역할(예를 들어, 컨트롤러의 역할 또는 컨트롤리의 역할, 개시자의 역할 또는 응답자의 역할)의 결정 및 레인징 파라미터들의 선택 방법은 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
또한, 레인징 컨트롤을 위한 두 가지 디바이스 타입들은 "개시자(Initiator)" 또는 "응답자(Responder)"라고 지칭될 수 있다. 개시자는, 폴(poll)을 전송함으로써 레인징을 시작하는 디바이스이다. 응답자는, 개시자로부터 수신되는 폴에 응답하는 디바이스이다.
도 3은 레인징 컨트롤 프레임을 이용한 단면 양방향 레인징(Single-Sided Two-Way Ranging, SS-TWR)의 예를 도시한다.
도 3의 순서도(301)에 도시된 바와 같이, 레인징 컨트롤 프레임에 의해 컨트롤러(100)가 폴 프레임을 전송하도록 설정되는 경우, 컨트롤러(100)는 개시자가 되어 폴 프레임을 전송할 수 있다. 반면에, 도 3의 순서도(302)에 도시된 바와 같이, 레인징 컨트롤 프레임에 의해 컨트롤리(200)가 폴 프레임을 전송하도록 설정되는 경우, 컨트롤리(200)는 개시자가 되어 폴 프레임을 전송할 수 있다. 전자 디바이스들은, 레인징 라운드 단위로 레인징을 수행할 수 있다. 레인징 라운드는, 레인징 교환(ranging exchange)에 참여하고 있는 한 쌍의 레인징 디바이스들 간의 하나의 온전한 거리 측정(range measurement) 사이클이 완료되는 데 소요되는 기간(period)을 나타낸다. 레인징 라운드는 복수의 레인징 슬롯들로 구성된다. 레인징 슬롯은 하나의 레인징 프레임 전송을 위한 기간을 나타낸다.
도 4는 레인징 컨트롤 프레임을 이용한 단면 양방향 레인징 및 양면 양방향 레인징(Double-Sided Two-Way Ranging, DS-TWR)의 예를 보여준다.
본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스는 다양한 방법으로 레인징을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예에 따른 디바이스는, 단면 양방향 레인징, 또는 양면 양방향 레인징을 수행할 수 있다.
도 4의 순서도(401)은, 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)가 단면 양방향 레인징을 수행하는 과정을 도시한다.
단면 양방향 레인징은, 하나의 디바이스로부터 다른 디바이스로의 하나의 메시지 및 디바이스에게 회신되는 응답의 왕복 딜레이(round-trip delay)를 측정하여 레인징을 수행하는 방법이다.
도 4의 순서도(401)에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(100)가 폴 프레임을 전송하도록 설정되는 경우, 컨트롤러(100)는 개시자가 되어 폴 프레임을 전송할 수 있다. 컨트롤리(200)는, 폴 프레임에 응답하는 응답 프레임을 전송할 수 있다. 컨트롤러(100) 또는 컨트롤리(200)는, 폴 프레임 및 응답 프레임의 전달 시간(propagation time)에 기초하여 레인징을 수행할 수 있다. 그러나 본 개시는 도 4의 순서도(401)에 도시된 예에 제한되지 않으며, 컨트롤리(200)가 폴 프레임을 전송하도록 설정될 수도 있다.
도 4의 순서도(402)는, 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)가 양면 양방향 레인징을 수행하는 과정을 도시한다.
양면 양방향 레인징은, 단면 양방향 레인징의 확장(extension)으로서, 두 번의 왕복 시간 측정을 수행하고 두 번의 왕복 시간 측정을 조합하여 전송 시간(Time-Of-Flight, TOF) 결과를 도출하는 방법이다.
도 4의 순서도(402)에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(100)가 폴 프레임을 전송하도록 설정되는 경우, 컨트롤러(100)는 개시자가 되어 폴 프레임을 전송함으로써 제1 왕복 시간 측정을 개시할 수 있다. 컨트롤리(200)는, 폴 프레임에 응답하는 응답 프레임을 전송함으로써 제2 왕복 시간 측정을 개시할 수 있다. 컨트롤러(100)는 응답 프레임에 응답하는 최종 프레임(Final Frame)을 전송할 수 있다.
컨트롤러(100) 또는 컨트롤리(200)는, 폴 프레임 및 응답 프레임의 전달 시간에 기초하여 제1 왕복 시간 측정을 수행하고, 응답 프레임 및 최종 프레임의 전달 시간에 기초하여 제2 왕복 시간 측정을 수행할 수 있다. 컨트롤러(100) 또는 컨트롤리(200)는, 제1 왕복 시간 측정 및 제2 왕복 시간 측정에 기초하여 전송 시간을 계산할 수 있다. 그러나 본 개시는 도 4의 순서도(402)에 도시된 예에 제한되지 않으며, 컨트롤리(200)가 폴 프레임을 전송하도록 설정될 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 다양한 방식의 레인징을 수행함에 있어서, 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는 레인징 컨트롤 메시지를 전송함으로써 레인징을 제어할 수 있다. 레인징 컨트롤 메시지는, 현재 레인징 라운드의 다음 레인징 라운드의 라운드 인터벌에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다음 레인징 라운드의 라운드 인터벌은, 다음 레인징 라운드의 시작 시간을 나타낼 수 있다. 또한, 레인징 컨트롤 메시지는, 다음 레인징 라운드에서 언제, 누가, 어떠한 레인징 프레임(예를 들어, 폴 프레임, 응답 프레임 등)을 전송하는 지에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일반적인 컨트롤러(100)는, 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 의해 약속된 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 일반적인 컨트롤리(200)는, 가장 최근에 수신된 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 의해 약속된 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지를 수신하기 위해 깨어날(awake up) 수 있다. 컨트롤리(200)가 깨어있다는 것은, 컨트롤리(200)에 포함되는 UWB 통신 모듈이 활성화 되어 있는 것을 의미하거나, 레인징 컨트롤 메시지의 수신을 위해 대기하고 있는 것을 의미할 수 있다.
도 5는 전자 디바이스들의 연속적인 레인징 실패 과정을 도시하는 도면이다.
도 5는 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1)를 포함하는 제1 페어(pair)가 레인징을 수행하고, 컨트롤러 A2(100-2) 및 컨트롤리 B2(200-2)를 포함하는 제2 페어가 레인징을 수행하는 경우를 도시한다.
컨트롤러 A1(100-1)는, 레인징 컨트롤 메시지(Ranging Control Message, RCM)(511)를 컨트롤리 B1(200-1)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(512)을 수신하여 레인징을 수행한다. 컨트롤러 A2(100-2)는, 레인징 컨트롤 메시지(521)를 컨트롤리 B1(200-2)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(522)을 수신하여 레인징을 수행한다.
컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1)의 제1 페어와 컨트롤러 A2(100-2) 및 컨트롤리 B2(200-2)의 제2 페어가 충분히 멀리 있는 경우, 레인징 컨트롤 메시지의 전송 타이밍이 동일하거나 근접하더라도 서로의 레인징을 방해하지 않는다. 그러나, 제1 페어(A1 및 B1)와 제2 페어(A2 및 B2)가 소정 거리 이하로 가까워지는 경우, 컨트롤러 A1(100-1)가 레인징 컨트롤 메시지(513)를 전송하는 시점과 컨트롤러 A2(100-2)가 레인징 컨트롤 메시지(523)를 전송하는 시점이 동일하거나 근접할 경우 충돌(collision)이 발생할 수 있다.
도 5는 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤러 A2(100-2)가 동일한 크기의 라운드 인터벌을 이용하는 경우를 예로 들어 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 충분히 가까운 거리의 두 페어가 동일한 라운드 인터벌을 이용하는 경우, 소정 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지 전송의 충돌이 발생하는 경우, 다음 레인징 라운드들에서도 연속적으로 충돌이 발생하게 된다.
컨트롤리 B1(200-1)는, 도 5에 도시된 레인징 라운드들 중에서 두번째 라운드에 레인징 컨트롤 메시지(513)을 수신하지 못하였으므로, 가장 최근에 성공적으로 수신한 레인징 컨트롤 메시지(511)에 포함된 인터벌 정보 기초하여 결정된 시점에 깨어 있게 된다. 컨트롤리 B2(200-2) 역시, 도 5에 도시된 레인징 라운드들 중에서 두번째 라운드에 레인징 컨트롤 메시지(523)을 수신하지 못하였으므로, 가장 최근에 성공적으로 수신한 레인징 컨트롤 메시지(521)에 포함된 인터벌 정보에 기초하여 결정된 타이밍에 깨어 있게 된다.
따라서, 동일한 라운드 인터벌을 이용하는 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤러 A2(100-2)가 레인징 컨트롤 메시지(514)를 전송하는 시점과 레인징 컨트롤 메시지(524)를 전송하는 시점이 충돌하게 된다. 그러므로, 컨트롤리 B1(200-1) 및 컨트롤리 B2(200-2)는 레인징 컨트롤 메시지(514) 및 레인징 컨트롤 메시지(524)를 수신할 수 없게 된다. 그 다음 레인징 라운드에서도, 컨트롤러 A1(100-1)가 레인징 컨트롤 메시지(515)를 전송하는 시점과 컨트롤러 A2(100-2)가 레인징 컨트롤 메시지(525)를 전송하는 시점이 충돌하게 되므로, 컨트롤리 B1(200-1) 및 컨트롤리 B2(200-2)는 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 수 없게 된다.
따라서, 일반적인 레인징 방법에 따르면, 동일한 라운드 인터벌을 이용하는 전자 디바이스들의 페어들이 가깝게 위치하는 경우 연속적인 레인징 실패 문제가 발생할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 이러한 문제를 해결하기 위하여 RCM 타이밍 윈도우를 이용하는 레인징 방법이 제안된다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 연속적인 레인징 실패 문제를 해결하기 위하여 RCM 타이밍 윈도우 내에 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 방법이 제안된다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스들이 RCM 타이밍 윈도우를 이용하여 레인징 컨트롤 메시지를 전송함으로써 레인징 실패를 회복하는 과정을 도시하는 도면이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100) 및 컨트롤리(200)는, 라운드 인터벌에 기초하여 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지를 교환하는 대신에, 미리 약속된 시간 구간인 레인징 컨트롤 메시지(RCM) 타이밍 윈도우(RCM Timing Window, RTW) 내에서 레인징 컨트롤 메시지를 교환하게 된다. RCM 타이밍 윈도우란, 레인징 컨트롤 메시지를 교환하기 위해 설정된 시간 구간을 의미한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는, RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지를 전송하고, 컨트롤리(200)는, RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어 있음으로써 레인징 컨트롤 메시지가 수신될 때까지 대기할 수 있다.
도 6은 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1) 간에 레인징을 수행하고, 컨트롤러 A2(100-2) 및 컨트롤리 B2(200-2) 간에 레인징을 수행하는 경우를 도시한다.
컨트롤러 A1(100-1)는, 컨트롤리 B1(200-1)에게 레인징 컨트롤 메시지(611)를 전송하여 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(612)을 수신하여 레인징을 수행한다. 컨트롤러 A2(100-2)는, 컨트롤리 B2(200-2)에게 레인징 컨트롤 메시지(621)를 전송하여 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(622)을 수신하여 레인징을 수행한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1)의 제1 페어와 컨트롤러 A2(100-2) 및 컨트롤리 B2(200-2)의 제2 페어가 충분히 멀리 있는 경우, 레인징 컨트롤 메시지의 전송 타이밍이 동일하거나 근접하더라도 서로의 레인징을 방해하지 않는다.
그러나, 제1 페어(A1 및 B1)와 제2 페어(A2 및 B2)가 소정 거리 이하로 가까워지는 경우, 컨트롤러 A1(100-1)가 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 시점과 컨트롤러 A2(100-2)가 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 시점이 동일하거나 근접할 경우 충돌이 발생할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 컨트롤러 A1(100-1)는, 기준 RCM 타이밍(613)에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우(630) 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(614)를 컨트롤리 B1(200-1)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시한다. 기준 RCM 타이밍(613)은, 레인징 컨트롤 메시지(611)에 포함되는 인터벌 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 컨트롤러 A2(100-2)는, 기준 RCM 타이밍(623)에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우(630) 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(624)를 컨트롤리 B2(200-2)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시한다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 페어의 기준 RCM 타이밍(613) 및 제2 페어의 기준 RCM 타이밍(623)이 겹치고 페어들이 동일한 RCM 타이밍 윈도우(630)를 이용하더라도, 레인징 컨트롤 메시지(614)가 전송되는 시점 및 레인징 컨트롤 메시지(624)가 전송되는 시점이 충돌하지 않을 수 있다.
다만, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 페어의 기준 RCM 타이밍(615) 및 제2 페어의 기준 RCM 타이밍(625)이 겹치고, 페어들이 동일한 RCM 타이밍 윈도우(630)를 이용하고, 레인징 컨트롤 메시지(616)가 전송되는 시점 및 레인징 컨트롤 메시지(626)가 전송되는 시점까지 겹치는 경우 충돌이 발생할 수 있다.
컨트롤리 B1(200-1)는, 도 6에 도시된 레인징 라운드들 중에서 세번째 라운드에 레인징 컨트롤 메시지(616)을 수신하지 못하였으므로, 가장 최근에 성공적으로 수신한 레인징 컨트롤 메시지(614)에 포함된 인터벌 정보 기초하여 결정된 시점에 깨어 있게 된다. 컨트롤리 B2(200-2) 역시, 도 6에 도시된 레인징 라운드들 중에서 세번째 라운드에 레인징 컨트롤 메시지(626)을 수신하지 못하였으므로, 가장 최근에 성공적으로 수신한 레인징 컨트롤 메시지(624)에 포함된 인터벌 정보에 기초하여 결정된 타이밍에 깨어 있게 된다.
따라서, 동일한 라운드 인터벌을 이용하는 제1 페어의 기준 RCM 타이밍(615) 및 제2 페어의 기준 RCM 타이밍(625)이 겹치면, 제1 페어의 기준 RCM 타이밍(618) 및 제2 페어의 기준 RCM 타이밍(628)이 겹치게 된다.
그러나 본 개시의 일 실시예에 따르면, 다음 레인징 라운드에서 제1 페어의 기준 RCM 타이밍(618) 및 제2 페어의 기준 RCM 타이밍(628)이 겹치더라도, 랜덤으로 결정되는 레인징 컨트롤 메시지(617)가 전송되는 시점 및 레인징 컨트롤 메시지(627)가 전송되는 시점은 겹치지 않게 되므로, 다음 레인징 라운드에서 바로 레인징 실패를 회복할 수 있다는 장점이 있다.
RCM 타이밍 윈도우의 값이 커질 경우, 경합 회복력이 좋아지는(more contention-resilient) 장점이 있는 반면, 전력 소모가 심해지는 단점이 있다. 따라서, RCM 타이밍 윈도우 값이 디바이스의 성능에 영향을 미칠 수 있으므로, 디바이스의 동작 상황에 적합하게 적응적으로(adaptive) RCM 타이밍 윈도우를 조절하는 것이 요구된다.
예를 들어, 레인징 컨트롤 메시지의 송수신이 성공적일 때의 RCM 타이밍 윈도우 값, 한 번의 레인징 컨트롤 메시지 전송 실패 후의 RCM 타이밍 윈도우 값, 연속적인 레인징 컨트롤 메시지의 전송 실패 후 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시키는 스텝(step) 값, 또는 RCM 타이밍 윈도우의 최대 값 중 적어도 하나가, 디바이스의 성능에 영향을 미칠 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스들이 RCM 타이밍 윈도우를 조절하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 7은 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1) 간에 레인징을 수행하고, 컨트롤러 A2(100-2) 및 컨트롤리 B2(200-2) 간에 레인징을 수행하는 경우를 도시한다.
컨트롤러 A1(100-1)는, 레인징 컨트롤 메시지(711)를 컨트롤리 B1(200-1)에게 전송하여 첫번째 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(712)을 수신하여 레인징을 수행한다. 컨트롤러 A2(100-2)는, 레인징 컨트롤 메시지(721)를 컨트롤리 B1(200-2)에게 전송하여 첫번째 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(722)을 수신하여 레인징을 수행한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1)의 제1 페어와 컨트롤러 A2(100-2) 및 컨트롤리 B2(200-2)의 제2 페어가 충분히 멀리 있는 경우, 레인징 컨트롤 메시지의 전송 타이밍이 겹치더라도 서로의 레인징을 방해하지 않는다.
그러나, 두번째 레인징 라운드에서 제1 페어(A1 및 B1)와 제2 페어(A2 및 B2)가 소정 거리 이하로 가까워지는 경우, 컨트롤러 A1(100-1)가 RCM 타이밍 윈도우(730) 내에 레인징 컨트롤 메시지(713)를 전송하는 시점과 컨트롤러 A2(100-2)가 RCM 타이밍 윈도우(730) 내에 레인징 컨트롤 메시지(723)를 전송하는 시점이 동일하거나 근접할 경우 충돌이 발생할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 레인징 컨트롤 메시지의 송수신이 실패한 경우 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 다음 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮출 수 있다. 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤러 A2(100-2)는, 도 7에 도시된 두번째 레인징 라운드에서 RCM 타이밍 윈도우(730)를 이용한 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패한 경우, 세번째 레인징 라운드에서 크기가 증가된 RCM 타이밍 윈도우(740)를 이용할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 컨트롤러 A1(100-1)는, 기준 RCM 타이밍(714)에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우(740) 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(715)를 컨트롤리 B1(200-1)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시한다. 컨트롤러 A2(100-2)는, 기준 RCM 타이밍(725)에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우(740) 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(726)를 컨트롤리 B2(200-2)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시한다.
도 7을 참조하면, 컨트롤러 A1(100-1)가 RCM 타이밍 윈도우(740) 내에 레인징 컨트롤 메시지(715)를 전송하는 시점과 컨트롤러 A2(100-2)가 RCM 타이밍 윈도우(740) 내에 레인징 컨트롤 메시지(726)를 전송하는 시점이 동일하거나 근접하여 연속적으로 충돌이 발생한 경우를 도시한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100) 및 컨트롤리(200)는, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하는 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 다음 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮출 수 있다. 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤러 A2(100-2)는, 세번째 레인징 라운드에서 RCM 타이밍 윈도우(740)를 이용한 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패한 경우, 네번째 레인징 라운드에서 크기가 더 증가된 RCM 타이밍 윈도우(750)를 이용할 수 있다.
컨트롤러 A1(100-1)는, 기준 RCM 타이밍(717)에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우(750) 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(716)를 컨트롤리 B1(200-1)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시한다. 컨트롤러 A2(100-2)는, 기준 RCM 타이밍(727)에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우(750) 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(727)를 컨트롤리 B2(200-2)에게 전송하여 레인징 라운드를 개시한다. 도 7에 도시된 바와 같이, RCM 타이밍 윈도우(750)의 크기가 증가함에 따라, 레인징 컨트롤 메시지들의 충돌 확률이 낮아지므로, 제1 페어의 기준 RCM 타이밍(717) 및 제2 페어의 기준 RCM 타이밍(728)이 겹치고 페어들이 동일한 RCM 타이밍 윈도우(750)를 이용하더라도 레인징 컨트롤 메시지(716)가 전송되는 시점 및 레인징 컨트롤 메시지(727)가 전송되는 시점이 충돌하지 않을 수 있다.
이하에서 도 8 내지 도 10을 참조하여, 의사 코드(Pseudo Code)를 이용하여 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100) 및 컨트롤리(200)의 동작을 보다 구체적으로 설명한다. 도 8은 도 9 및 도 10의 의사 코드에 이용되는 파라미터들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 컨트롤러 A1(100-1) 및 컨트롤리 B1(200-1) 간에 레인징을 수행하는 경우를 도시한다.
컨트롤러 A1(100-1)는, 컨트롤리 B1(200-1)에게 레인징 컨트롤 메시지(811)를 전송하여 첫번째 레인징 라운드를 개시하고, 적어도 하나의 레인징 프레임(812)을 수신하여 레인징을 수행한다. 레인징 컨트롤 메시지(811)는 인터벌 정보 및 RCM 타이밍 윈도우와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 첫번째 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지(811)의 전송이 성공적인 경우, 두번째 레인징 라운드에서 컨트롤러 A1(100-1)는 레인징 컨트롤 메시지(811)에 포함된 윈도우의 최소 크기 W min에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우 범위 내에 레인징 컨트롤 메시지(813)를 전송할 수 있다.
레인징 컨트롤 메시지(813)의 전송에 대응하는 응답 메시지가 기 정해지된 시간 범위 내에 컨트롤리 B1(200-1)로부터 수신되지 않는 경우, 컨트롤러 A1(100-1)는 레인징 컨트롤 메시지(813)의 전송이 실패했다고 판단할 수 있다. 두번째 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지(813)의 전송이 실패한 경우, 세번째 레인징 라운드에서 컨트롤러 A1(100-1)는 최초로 증가된 윈도우의 크기 W II에 기초하여 결정된 RCM 타이밍 윈도우 범위 내에 레인징 컨트롤 메시지(815)를 전송할 수 있다. 컨트롤러 A1(100-1)는, 레인징 컨트롤 메시지(811)에 포함된 인터벌 정보에 기초하여 기준 RCM 타이밍(814)을 결정하고, 기준 RCM 타이밍(814)에 기초하여 증가된 크기의 RCM 타이밍 윈도우 범위를 결정할 수 있다. 컨트롤러 A1(100-1)는, 결정된 RCM 타이밍 윈도우 범위 내에 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지(815)를 컨트롤리 B1(200-1)에게 전송하여 세번째 레인징 라운드를 개시할 수 있다.
세번째 레인징 라운드에서도 레인징 컨트롤 메시지(815)의 전송이 실패한 경우, 네번째 레인징 라운드에서 컨트롤러 A1(100-1)는 RCM 타이밍 윈도우 크기를 더 증가시킬 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100) 및 컨트롤리(200)는, 레인징 컨트롤 메시지의 전송 실패 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우 크기를 증가시킴으로써, 전송 실패가 보다 빠르게 회복되도록 할 수 있다.
또한, 도 8에서 T now는 현재 타이밍을 의미하고, T NR은 인터벌 정보에 기초하여 결정되는 다음 기준 RCM 타이밍을 나타내고, C RCM fail은 연속적인 RCM 실패 횟수를 나타내는 카운터를 의미한다. RI는 가장 최근에 성공한 RCM에 포함된 인터벌 정보에 의해 지정되는 라운드 인터벌을 의미한다. 라운드 인터벌 RI는 W min보다 커야 한다. Thres RC는 재연결을 위한 임계 값을 의미한다. 도 8에는 도시되지 않았지만, W max는 윈도우의 최대 크기를 나타낸다. W step은 윈도우가 증가되는 스텝 크기를 나타내며, Thres RC는 재연결을 위한 임계 값을 의미한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 의사 코드(Pseudo Code)를 도시한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 컨트롤러(100)는 제1 레인징 컨트롤 메시지에 의해 스케쥴링된 타이밍에 제1 레인징 컨트롤 메시지에 대한 응답이 수신되는 지 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 대응하는 응답 프레임(또는, 응답 메시지)이 기 정해진 시간 범위 내에 수신되는 지 여부를 판단할 수 있다.
컨트롤리(200)로부터 응답 프레임이 수신되지 않는 경우(즉, 제1 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하는 경우), 컨트롤러(100)는 카운터 C RCM fail을 1만큼 증가시킬 수 있다. 만약, C RCM fail이 임계값 Thres RC보다 큰 경우, 컨트롤러(100)는, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단할 수 있다. 컨트롤러(100)는, C RCM fail이 임계값 Thres RC보다 큰 경우, 컨트롤리(200)와 재연결을 수행할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 연속적인 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단하고, 제2 전자 디바이스와 다시 연결을 수행할 수 있다.
C RCM fail이 임계값 Thres RC보다 작거나 같은 경우, 컨트롤러(100)는 다음 레인징 라운드에서 이용할 윈도우의 크기를 W result를 결정할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 연속적인 레인징 컨트롤 메시지의 전송 실패 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우 크기를 증가시킬 수 있다. 컨트롤러(100)는 수학식 1에 기초하여 W result를 계산할 수 있다.
[수학식 1]
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컨트롤러(100)는 [수학식 1]에 따라 결정된 W result가 레인징 라운드 RI 보다 큰 경우, 레인징 라운드 RI를 드롭(drop) 할 수 있다. 레인징 라운드 RI를 드롭 한다는 것은, 레인징 라운드 RI를 고려하지 않고 레인징을 수행하는 것을 의미한다. 결정된 W result가 레인징 라운드 RI 보다 큰 경우, 컨트롤리(200)는, 계속 깨어있을 수 있다.
컨트롤러(100)는, W result에 기초하여 다음 레인징 컨트롤 메시지의 전송 타이밍 T nextRCM을 결정할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 다음 기준 RCM 타이밍 T NR 을 기준으로, T NR-min(W result, W max, T NR-T now)부터 T NR+min(W result, W max) 까지의 시간 구간 중에 랜덤으로 T nextRCM을 결정할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 결정된 T nextRCM에 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤러(100)는 제1 레인징 컨트롤 메시지에 의해 스케쥴링된 타이밍에 제1 레인징 컨트롤 메시지에 대한 응답이 수신되는 경우(즉, 제1 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 성공하는 경우), 컨트롤러(100)는 카운터 C RCM fail을 0으로 리셋할 수 있다. 컨트롤러(100)는, W min에 기초하여 다음 레인징 컨트롤 메시지의 전송 타이밍을 결정할 수 있다. 컨트롤러(100)는, T NR-min(W min, T NR-T now)부터 T NR+ W min까지의 시간 구간 중에 랜덤으로 결정된 시점에 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤리의 동작을 설명하기 위한 의사 코드를 도시한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는 미리 결정된 RCM 타이밍 윈도우 동안 레인징 컨트롤 메시지가 수신되는 지 여부를 판단할 수 있다. 컨트롤리(200)는, 가장 최근에 수신된 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 인터벌 정보에 기초하여 기준 시점을 결정하고, 결정된 기준 시점에 기초하여 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다. RCM 타밍 윈도우의 범위 동안 컨트롤러(100)로부터 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않는 경우(즉, 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패하는 경우), 컨트롤리(200)는 카운터 C RCM fail을 1만큼 증가시킬 수 있다. 만약, C RCM fail이 임계값 Thres RC보다 큰 경우, 컨트롤리(200)는, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단할 수 있다. 컨트롤리(200)는, C RCM fail이 임계값 Thres RC보다 큰 경우, 컨트롤러(100)와 재연결을 수행할 수 있다. C RCM fail이 임계값 Thres RC보다 작거나 같은 경우, 컨트롤리(200)는 다음 레인징 라운드에서 이용할 윈도우의 크기를 W result를 결정할 수 있다. 컨트롤리(200)는, 연속적인 레인징 컨트롤 메시지의 전송 실패 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우 크기를 증가시킬 수 있다. 컨트롤리(200)는 상술한 수학식 1에 기초하여 W result를 계산할 수 있다.
컨트롤리(200)는, W result에 기초하여, 다음 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지의 수신을 위해 깨어있는 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 컨트롤리(200)는, 다음 기준 RCM 타이밍 T NR 을 기준으로, T NR-min(W result, W max, T NR-T now)부터 T NR+min(W result, W max)까지의 시간 동안 깨어있을 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 컨트롤리(200)는 미리 결정된 RCM 타이밍 윈도우 내에 레인징 컨트롤 메시지가 수신되는 경우(즉, 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 성공하는 경우), 컨트롤리(200)는 카운터 C RCM fail을 0으로 리셋할 수 있다. 컨트롤리(200)는, W min에 기초하여 다음 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지의 수신을 위해 깨어있는 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다. 컨트롤리(200)는, T NR-min(W min, T NR-T now)부터 T NR+ W min까지의 시간 동안 깨어있음으로써, 레인징 컨트롤 메시지의 수신을 기다릴 수 있다.
컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)는 RCM 타이밍 윈도우 동작을 수행함에 있어서, 동일한 파라미터들을 이용하여야 한다. 컨트롤러(100)는, 레인징 파라미터들을 설정하기 위한 커맨드를 컨트롤리(200)에게 전송할 수 있다. 커맨드는, 레인징 컨트롤 메시지 내의 RIU IE, RIU 메시지, 또는 RCU 메시지에 포함될 수 있다. 컨트롤리(200)는, 레인징 파라미터들의 설정 요청을 컨트롤러(100)에게 전송할 수 있다. 해당 요청은, RCR IE를 포함하는 RIU IE에 포함될 수 있다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 레인징 인터벌 갱신 정보 요소(Ranging Interval Update IE, RIU IE)의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
RIU IE는 인터벌-기반 모드에서 레인징 인터벌을 업데이트하기 위해 이용될 수 있다. 기존의 RIU IE는, Block Interval 필드, Round Interval 필드, RIU Interval 필드, 및 Remaining Number of RIU messages 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 RIU IE는, RCM 타이밍 윈도우 동작과 관련된 파라미터를 지정하는 필드를 더 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 RIU IE는, W min, W max, W step, 또는 W II 중 적어도 하나를 지정하는 필드를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예는 도 11에 도시된 RIU IE의 필드 형식에 제한되지 않으며, 도 12에 도시된 RIU IE의 필드 형식이 이용될 수 있다.
도 12는 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 RIU IE의 컨텐트 필드 형식을 도시한다.
도 12에 도시된 RIU IE는, RIP 필드, RIUP 필드, RTWMP 필드, RTWISP 필드, Block Interval 필드, Round Interval 필드, RIU Interval 필드, Remaining Number of RIU messages 필드, RTW Multiplier 필드, 및 RTW Initial Size 필드를 포함한다.
RIP 필드는, Round Interval 필드의 존재를 나타낸다. RIP 필드 값 0은 Round Interval가 없음을 의미합니다. RIP 필드 값 1은 Round Interval 필드가 있음을 의미한다. 레인징 블록이 하나의 레인징 라운드로 구성된 경우 Round Interval은 Block Interval과 동일하므로, Round Interval 필드는 RIP 필드 값 0으로 생략될 수 있다.
RIUP 필드는, RIU Interval 필드 및 Remaining Number of RIU messages 필드의 존재를 나타낸다. RIUP 필드 값 0은 RIU Interval 필드와 Remaining Number of RIU messages 필드가 없음을 의미한다. RIUP 필드 값이 1이면 RIU Interval 필드와 Remaining Number of RIU messages 필드가 있음을 의미한다.
RTWMP 필드는 RTW Multiplier 필드의 존재를 나타낸다. RTWMP 필드 값 0은 RTW Multiplier 필드가 없음을 의미한다. RTWMP 필드 값이 1이면 RTW Multiplier 필드가 있음을 의미한다.
RTWISP 필드는 RTW Initial Size 필드의 존재를 나타낸다. RTWISP 필드 값 0은 RTW Initial Size 필드가 없음을 의미한다. RTWISP 필드 값 1은 RTW Initial Size 필드가 있음을 의미한다.
Block Interval 필드는, RIU IE를 포함하는 현재 프레임의 시작 시간부터 다음 레인징 블록의 시작 시간까지의 지속 시간을 지정한다. Block Interval에 대한 필드 값은 TU의 승수로 표현되므로, 시간 스케일의 블록 인터벌은 Block Interval에 대한 필드 값과 TU를 곱한 값이다.
Round Interval 필드는, 존재하는 경우, 현재 프레임의 시작 시간을 기준으로 다음 레인징 컨트롤 메시지의 시작 시간까지의 남은 시간을 지정한다. 라운드 인터벌의 필드 값은 TU의 승수로 표현되므로, 시간 스케일의 라운드 인터벌은 Round Interval에 대한 필드 값과 TU를 곱한 값이다.
RIU Interval 필드는, 존재하는 경우, 현재 프레임의 시작 시간을 기준으로 다음 RIU 메시지의 시작 시간까지의 남은 시간을 지정한다. RIU Interval 필드 값은 TU의 승수로 표현되므로, 시간 스케일의 RIU 인터벌은 RIU Interval에 대한 필드 값과 TU를 곱한 값이다.
Remaining Number of RIU messages 필드는, 다음 레인징 컨트롤 메시지까지 남은 RIU 프레임들의 수를 지정한다.
RTW Multiplier 필드는, RTW의 크기를 계산하기 위한 RTW Initial Size의 지수 승수(exponential multiplier)를 지정한다. RTW Initial Size 필드는, RTW의 초기 크기를 지정한다.
레인징 컨트롤 메시지가 다른 레인징 컨트롤 메시지와 충돌하고 레인징 컨트롤 메시지의 라운드 인터벌이 비슷하면, 레인징 컨트롤 메시지 간의 충돌을 피하기 쉽지 않다. 또한, 예상되는 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않는 경우, 컨트롤리(200)는 레인징 컨트롤 메시지 수신을 계속 기다릴 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)는, 전체 레인징 블록 동안 레인징 컨트롤 메시지를 교환하기를 기다릴 수 있다. 이 경우, 레인징 블록의 길이가 증가할수록 에너지 소비도 증가하게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 개시의 일 실시예에 따르면, RCM 타이밍 윈도우(RTW)를 사용하여 레인징 컨트롤 메시지의 전송 시점을 분산 시키는 충돌 방지 방법이 제안된다. 본 개시의 일 실시예에 따르면 컨트롤러(100)는, 컨트롤리(200)가 RCM 타이밍 윈도우 동안 레인징 컨트롤 메시지를 수신하기 위해 깨어있는 동안, RCM 타이밍 윈도우 내에서 임의의 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)는, RCM 타이밍 윈도우 밖에서는 레인징 컨트롤 메시지를 교환하려고 시도하지 않을 수 있다.
RCM 타이밍 윈도우 동작은 RIU IE 내의 RTWMP 및 RTWISP에 의해 구성될 수 있다. RIU IE 내에서 RTWISP 또는 RTWISP 및 RTWMP 둘 다가 1 인 경우, RCM 타이밍 윈도우 동작이 수행될 수 있다. 만약, RTWMP와 RTWISP가 모두 0 인 경우, 컨트롤러(100)는, RCM 타이밍 윈도우를 이용하지 않고, RIU IE 내의 라운드 인터벌을 이용하여 결정되는 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. RTWISP가 1이고 RTWMP가 0 인 경우, 컨트롤러(100)는, RCM 타이밍 윈도우 내에서 임의의 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지를 전송하고, RCM 타이밍 윈도우의 크기는 RCM 타이밍 윈도우 초기 크기로 고정될 수 있다. RTWMP와 RTWISP가 모두 1 인 경우, 컨트롤러(100)는, RCM 타이밍 윈도우 내에서 임의의 타이밍에 레인징 컨트롤 메시지를 전송하며, RCM 타이밍 윈도우의 크기는 RCM 타이밍 윈도우 승수(RTW Multiplier)에 따라 변경된다. 컨트롤리(200)는, RCM 타이밍 윈도우 동안 레인징 컨트롤 메시지를 수신하기 위해 깨어 있어야 한다. 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)는, RCM 타이밍 윈도우 밖에서는 레인징 컨트롤 메시지를 교환하려고 시도하지 않을 수 있다.
컨트롤리(200)에 의해 전송된 프레임에 의해 레인징 컨트롤 메시지가 수신 확인 되면, 컨트롤러(100)는 레인징 컨트롤 메시지의 성공을 판단할 수 있다. 레인징 컨트롤 메시지가 성공하면 컨트롤러(100)는 RCM 타이밍 윈도우의 크기 및 RCM 타이밍 윈도우 승수를 각각 RCM 타이밍 윈도우 초기 크기 및 1로 리셋한다.
레인징 컨트롤 메시지가 실패하면, 컨트롤러(100)는 가장 최근에 성공한 레인징 라운드의 레인징 컨트롤 메시지 내의 라운드 인터벌을 활용하여 다음 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하면 컨트롤러(100)는 RCM 타이밍 윈도우 승수를 증가시킬 수 있다. 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200)는 RCM 타이밍 윈도우 초기 크기 또는 RCM 타이밍 윈도우 승수를 사용하여 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 변경할 수 있다. RCM 타이밍 윈도우의 크기는
Figure PCTKR2020003714-appb-img-000002
로 결정될 수 있다. RCM 타이밍 윈도우의 크기는 라운드 인터벌 크기의 두 배를 초과 할 수 없다. RCM 타이밍 윈도우는, 가장 최근에 성공한 레인징 컨트롤 메시지에 기초한 예상 라운드 인터벌을 중심으로 결정될 수 있다. 컨트롤러(100)는 RCM 타이밍 윈도우 내에서 다음 레인징 컨트롤 메시지의 전송 타이밍을 임의로 선택할 수 있다. 컨트롤리(200)는 RCM 타이밍 윈도우동안 레인징 컨트롤 메시지 수신을 기다릴 수 있다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스가 RCM 타이밍 윈도우를 이용하지 않고 레인징을 수행하는 경우의 타이밍 다이어 그램을 도시한다.
도 13을 참조하면, 레인징 컨트롤 메시지들은, RCM 타이밍 윈도우 없이, 정확한 라운드 인터벌로 전송될 수 있다. Ranging Round N+1의 레인징 컨트롤 메시지가 실패 했으므로, Ranging Round N+2의 레인징 컨트롤 메시지는, 가장 최근에 성공한 레인징 컨트롤 메시지(즉, Ranging Round N의 레인징 컨트롤 메시지)에 의해 지정된 라운드 인터벌에서 전송된다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스가 레인징 컨트롤 메시지 타이밍 윈도우를 이용하여 레인징을 수행하는 경우의 타이밍 다이어 그램을 도시한다.
도 14를 참조하면, 레인징 컨트롤 메시지들은 RCM 타이밍 윈도우 내에서 임의의 타이밍으로 전송된다. Ranging Round N+1의 레인징 컨트롤 메시지가 실패했기 때문에, Ranging Round N+2의 레인징 컨트롤 메시지는, 가장 최근에 성공한 레인징 컨트롤 메시지(즉, Ranging Round N의 레인징 컨트롤 메시지)의 예상 라운드 간격을 중심으로 결정되는 RCM 타이밍 윈도우 내에서 전송된다. Ranging Round N+2에서 이용되는 RCM 타이밍 윈도우의 크기 역시, Ranging Round N의 레인징 컨트롤 메시지 내의 RCM 타이밍 윈도우 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우 승수에 의해 계산될 수 있다.
한편, 컨트롤리(200)가 항상 깨어 있는 경우, 컨트롤러(100)는 경합 해결(contention resolution)을 위해 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 조정할 수 있다. 레인징 라운드가 실패하면, 컨트롤러(100)는 연속적인 RCM 실패 횟수에 따라 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 기하급수 적으로 증가시킬 수 있다. 레인징 라운드가 성공하면 컨트롤러(100)는 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 초기 값으로 리셋할 수 있다. 전송된 프레임이 컨트롤리(200)에 의해 수신 확인되면 컨트롤러(100)는 레인징 컨트롤 메시지의 성공 여부를 인식할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스가 증가된 크기를 갖는 RCM 타이밍 윈도우를 이용하여 레인징을 수행하는 경우의 타이밍 다이어 그램을 도시한다.
도 15를 참조하면, 레인징 컨트롤 메시지는 RCM 타이밍 윈도우 내에서 임의의 타이밍으로 전송된다. Ranging Round N+1의 레인징 컨트롤 메시지가 실패했기 때문에 Ranging Round N+2의 레인징 컨트롤 메시지는, 가장 최근에 성공한 레인징 컨트롤 메시지(즉, Ranging Round N의 레인징 컨트롤 메시지)에 기초하여 결정된 예상 라운드 간격을 중심으로 하는 RCM 타이밍 윈도우 내에서 전송된다. 이 때, Ranging Round N+2에서 이용되는 RCM 타이밍 윈도우의 크기는, RCM 타이밍 윈도우 승수의 증가에 의해 Ranging Round N+1에서 이용되었던 RCM 타이밍 윈도우의 크기의 두 배가 된다.
이하에서는, 일 실시 예에 따른 컨트롤러(100)와 컨트롤리(200) 각각의 동작 방법을 구체적으로 살펴본다. 두 전자 디바이스들 간에 레인징이 수행됨에 있어서, 두 전자 디바이스들 중 하나는 컨트롤러가 되고, 다른 하나는 컨트롤리가 될 수 있다. 따라서, 이하의 설명에서는, 컨트롤러(100)가 제1 전자 디바이스라고 지칭되고, 컨트롤리(200)가 제2 전자 디바이스라고 지칭될 수 있다. 그러나 제1, 제2의 용어는 디바이스들을 서로 구별하는 목적으로 사용되는 것으로, 실시 예는 이하의 설명에 제한되지 않으며, 컨트롤리(200)가 제1 전자 디바이스라고 지칭되고, 컨트롤러(100)가 제2 전자 디바이스라고 지칭될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시 예에 따라 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 S1610에서 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제2 전자 디바이스에게 전송할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 제1 레인징 컨트롤 메시지를 전송함으로써 제1 레인징 라운드를 개시할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤으로 결정된 시점에 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제2 전자 디바이스에게 전송할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 제1 레인징 라운드 동안 제2 전자 디바이스와 제1 레인징을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 레인징 컨트롤 메시지는, 레인징 인터벌과 관련된 인터벌 정보를 포함하고, 인터벌 정보는, RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기(RTW Initial Size) 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수(RTW Multiplier) 를 포함할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 제1 레인징 컨트롤 메시지로부터 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수를 식별할 수 있다.
단계 S1620에서 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정할 수 있다.
단계 S1630에서 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 인터벌 정보에 기초하여 기준 RCM 타이밍을 결정하고, 기준 RCM 타이밍을 중심으로 하는 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다.
단계 S1640에서 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지를 제2 전자 디바이스에게 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 제1 RCM 타이밍 윈도우 내의 기정해진 범위 내에서 수신하는 지 여부를 판단할 수 있다.
단계 S1650에서 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송 결과에 기초하여, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 의해 스케쥴링된 메시지가 소정 시간 내에 수신되지 않으면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패했다고 판단할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패했다고 판단되는 경우, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
일 예로서, 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 RCM 타이밍 윈도우와 크기가 동일할 수 있다.
다른 예로서, 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 크기가 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전자 디바이스는, 다음 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮추기 위하여, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패한 경우 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. 제1 전자 디바이스는 다음의 수학식 2에 기초하여 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우의 크기(W result)를 결정할 수 있다.
[수학식 2]
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제1 전자 디바이스는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 의해 스케쥴링된 메시지가 소정 시간 내에 수신되면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 성공했다고 판단할 수 있다. 제1 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 성공했다고 판단되는 경우, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 기초하여 결정된 제3 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
제1 전자 디바이스는, 연속적으로 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수를 카운트할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 전자 디바이스는, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하는 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 다음 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮출 수 있다. 그러나, 제1 전자 디바이스는, 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단하고, 제2 전자 디바이스와 다시 연결을 수행할 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시 예에 따른 UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 전자 디바이스의 동작 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 S1710에서 일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제1 전자 디바이스로부터 수신할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 제1 레인징 컨트롤 메시지를 수신함으로써 제1 레인징 라운드를 개시하고 제1 레인징을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 미리 결정된 RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어 있음으로써 제1 레인징 컨트롤 메시지가 수신될 때까지 대기할 수 있다. 제1 레인징 컨트롤 메시지가 수신되면, 제2 전자 디바이스는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 기초하여 제1 레인징을 수행할 수 있다.
제1 레인징 컨트롤 메시지는, 레인징 인터벌과 관련된 인터벌 정보를 포함할 수 있다. 인터벌 정보는, RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수를 포함할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 수신된 제1 레인징 컨트롤 메시지로부터 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수를 식별할 수 있다.
단계 S1720에서 일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 시점을 결정할 수 있다.
단계 S1730에서 일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 인터벌 정보에 기초하여 기준 RCM 타이밍을 결정하고, 기준 RCM 타이밍을 중심으로 하는 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다.
단계 S1740에서 일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되는 지 여부에 기초하여, 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다.제1 레인징 라운드에서 제1 레인징 컨트롤 메시지가 성공적으로 수신되었으므로, 제2 전자 디바이스는 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기에 기초하여 결정되는 제1 RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어있을 수 있다.
제2 전자 디바이스는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단되는 경우, 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다.
일 예로서, 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 RCM 타이밍 윈도우와 크기가 동일할 수 있다.
다른 예로서, 제2 전자 디바이스는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단되는 경우, 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 상술한 수학식 2에 기초하여 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우의 크기(W result)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 성공했다고 판단할 수 있다. 제2 전자 디바이스는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 성공했다고 판단되는 경우, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 기초하여 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다.
단계 S1750에서 일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어 있음으로써 제3 레인징 컨트롤 메시지가 수신될 때까지 대기할 수 있다. 제3 레인징 컨트롤 메시지가 수신되면, 제2 전자 디바이스는, 제3 레인징 컨트롤 메시지에 기초하여 제2 레인징을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 전자 디바이스는, 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수를 카운팅할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제2 전자 디바이스는, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하는 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 다음 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮출 수 있다. 그러나, 제2 전자 디바이스는, 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단하고, 제1 전자 디바이스와 다시 연결을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 디바이스들이 레인징 컨트롤 메시지(RCM) 타이밍 윈도우 내에서 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지를 교환함으로써, 레인징 컨트롤 메시지의 전송 실패 후에 연속적으로 레인징 실패가 발생하지 않고 다음 레인징 라운드에서 빠르게 레인징 실패를 회복할 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는, 전자 디바이스들의 구체적인 구성을 설명한다.
도 18은 일 실시 예에 따른 컨트롤러의 블록도를 도시한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤러(100)는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 컨트롤러(100)는, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone), 내비게이션, 컴퓨터, 디지털방송용 단말, 스마트 가전, 인공 지능 스피커, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 스마트 키 및 웨어러블 디바이스 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(100)는, 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크를 통해 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다.
도 18을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤러(100)는, 통신부(110), 프로세서(120), 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 18에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 컨트롤러(100)가 구현될 수 있다.
도 18에서는 컨트롤러(100)가 하나의 프로세서를 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시 예는 이에 제한되지 않으며, 컨트롤러(100)는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 이하, 서술되는 프로세서(120)의 동작 및 기능들의 적어도 일부는 복수의 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 도 19에 도시된 컨트롤러(100)는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤러(100)의 동작 방법을 수행할 수 있으며, 도 1 내지 도 17에 대한 설명들이 적용될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(110)는, 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(110)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 셀룰러 통신, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 통신부(110)는 근거리 통신(short range communication)을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(110)는 위에서 설명한 UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, 블루투스, NFC 외에 적외선 통신, MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 통신과 같은 다양한 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(110)는 제1 통신 방식 또는 제2 통신 방식을 이용하여, 컨트롤리(200)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제2 통신 방식은 UWB 통신 방식이고, 제1 통신 방식은 제2 통신 방식과 상이한 통신 방식일 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 방식은 블루투스 통신 방식일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는, 메모리(130)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 컨트롤러(100)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 UWB 레인징을 수행하기 위하여 컨트롤러(100)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다.
프로세서(120)가 컨트롤러(100)의 전체적인 동작을 제어하여 레인징을 수행하는 구체적인 방법에 대해서는 도 16에 대한 설명이 적용될 수 있고 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 컨트롤리(200)에게 통신부(110)를 통해 전송할 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지를 전송함으로써 제1 레인징 라운드를 개시할 수 있다. 프로세서(120)는, RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤으로 결정된 시점 제1 레인징 컨트롤 메시지를 컨트롤리(200)에게 전송할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 제1 레인징 라운드 동안 컨트롤리(200)와 제1 레인징을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 레인징 컨트롤 메시지는, 레인징 인터벌 정보를 포함하고, 인터벌 정보는, RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기(RTW Initial Size) 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수(RTW Multiplier) 를 포함할 수 있다. 컨트롤러(100)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지로부터 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수를 식별할 수 있다.
프로세서(120)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 인터벌 정보에 기초하여 컨트롤리(200)에게 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120) 는, 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 인터벌 정보에 기초하여 기준 RCM 타이밍을 결정하고, 기준 RCM 타이밍을 중심으로 하는 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 통신부(110)를 통해 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지를 컨트롤리(200)에게 전송할 수 있다. 프로세서(120)는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 제1 RCM 타이밍 윈도우 내의 기정해진 범위 내에서 수신하는 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송 결과에 기초하여, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 의해 스케쥴링된 메시지가 소정 시간 내에 수신되지 않으면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패했다고 판단할 수 있다. 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패했다고 판단되는 경우, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다. 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
일 예로서, 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 RCM 타이밍 윈도우와 크기가 동일할 수 있다.
다른 예로서, 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가될 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 크기가 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 다음 레인징 라운드에서 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮추기 위하여, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패한 경우 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. 프로세서(120)는 상술한 수학식 2에 기초하여 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우의 크기(W result)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 의해 스케쥴링된 메시지가 소정 시간 내에 수신되면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 성공했다고 판단할 수 있다. 프로세서(120)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 성공했다고 판단되는 경우, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 기초하여 결정된 제3 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 수 있다.
프로세서(120)는, 연속적으로 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수를 카운트할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하는 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 다음 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮출 수 있다. 그러나, 프로세서(120)는, 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단하고, 컨트롤리(200)와 다시 연결을 수행할 수 있다.
도 19는 일 실시 예에 따른 컨트롤리의 블록도를 도시한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤리(200)는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 컨트롤리(200)는, 예를 들어, 스마트 폰(smart phone), 내비게이션, 컴퓨터, 디지털방송용 단말, 스마트 가전, 인공 지능 스피커, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 스마트 키 및 웨어러블 디바이스 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤리(200)는, 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크를 통해 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다.
도 19를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤리(200)는, 통신부(210), 프로세서(220), 및 메모리(230)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 19에 도시된 구성 요소보다 많거나 적은 구성 요소에 의해 컨트롤리(200)가 구현될 수 있다.
도 19에서는 컨트롤리(200)가 하나의 프로세서를 포함하는 것으로 도시되었으나, 실시 예는 이에 제한되지 않으며, 컨트롤리(200)는 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다. 이하, 서술되는 프로세서(220)의 동작 및 기능들의 적어도 일부는 복수의 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 도 19에 도시된 컨트롤리(200)는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법을 수행할 수 있으며, 도 1 내지 도 17에 대한 설명들이 적용될 수 있다. 따라서, 상술한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(210)는, 다른 디바이스 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신부(210)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 셀룰러 통신, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서 통신부(210)는 근거리 통신(short range communication)을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(210)는 위에서 설명한 UWB, Wi-Fi, Wi-Fi Direct, 블루투스, NFC 외에 적외선 통신, MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 통신과 같은 다양한 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 통신부(210)는 제1 통신 방식 또는 제2 통신 방식을 이용하여, 컨트롤러(100)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 제2 통신 방식은 UWB 통신 방식이고, 제1 통신 방식은 제2 통신 방식과 상이한 통신 방식일 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 방식은 블루투스 통신 방식일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 프로세서(220)는, 메모리(130)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 컨트롤리(200)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 UWB 레인징을 수행하기 위하여 컨트롤리(200)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 프로세서(220)가 컨트롤리(200)의 전체적인 동작을 제어하여 레인징을 수행하는 구체적인 방법에 대해서는 도 17에 대한 설명이 적용될 수 있고 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시 예에 따른 프로세서(220)는, 인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 컨트롤러(100)로부터 수신할 수 있다. 프로세서(220)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지를 수신함으로써 제1 레인징 라운드를 개시하고 제1 레인징을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 미리 결정된 RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어 있음으로써 제1 레인징 컨트롤 메시지가 수신될 때까지 대기할 수 있다. 제1 레인징 컨트롤 메시지가 수신되면, 프로세서(220)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 기초하여 제1 레인징을 수행할 수 있다.
제1 레인징 컨트롤 메시지는, 레인징 인터벌과 관련된 인터벌 정보를 포함할 수 있다. 인터벌 정보는, RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는, 수신된 제1 레인징 컨트롤 메시지로부터 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 시점을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다. 프로세서(220)는, 인터벌 정보에 기초하여 기준 RCM 타이밍을 결정하고, 기준 RCM 타이밍을 중심으로 하는 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되는 지 여부에 기초하여, 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정할 수 있다. 제1 레인징 라운드에서 제1 레인징 컨트롤 메시지가 성공적으로 수신되었으므로, 프로세서(220)는 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기에 기초하여 결정되는 제1 RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어있을 수 있다.
프로세서(220)는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단할 수 있다. 프로세서(220)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단되는 경우, 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다.
일 예로서, 제2 RCM 타이밍 윈도우는 제1 RCM 타이밍 윈도우와 크기가 동일할 수 있다.
다른 예로서, 프로세서(220)는, 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단할 수 있다. 프로세서(220)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단되는 경우, 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다. 프로세서(220)는, 상술한 수학식 2에 기초하여 증가된 제2 RCM 타이밍 윈도우의 크기(W result)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되면, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 성공했다고 판단할 수 있다. 프로세서(220)는, 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 성공했다고 판단되는 경우, 제2 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 라운드 인터벌 정보에 기초하여 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정할 수 있다.
단계 S1750에서 일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 제2 RCM 타이밍 윈도우 동안 깨어 있음으로써 제3 레인징 컨트롤 메시지가 수신될 때까지 대기할 수 있다. 제3 레인징 컨트롤 메시지가 수신되면, 프로세서(220)는, 제3 레인징 컨트롤 메시지에 기초하여 제2 레인징을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(220)는, 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수를 카운팅할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제 프로세서(220)는, 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패하는 횟수가 증가함에 따라 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 증가시킴으로써, 다음 레인징 컨트롤 메시지들이 충돌하는 확률을 낮출 수 있다. 그러나, 프로세서(220)는, 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우, 레인징 실패에 대한 회복이 어렵다고 판단하고, 컨트롤러(100)와 다시 연결을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 디바이스들이 레인징 컨트롤 메시지(RCM) 타이밍 윈도우 내에서 랜덤으로 결정된 시점에 레인징 컨트롤 메시지를 교환함으로써, 레인징 컨트롤 메시지의 전송 실패 후에 연속적으로 레인징 실패가 발생하지 않고 다음 레인징 라운드에서 빠르게 레인징 실패를 회복할 수 있다는 장점이 있다.
개시된 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.
컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시 예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 영상 전송 장치 및 영상 수신 장치를 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치 또는 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 단말(예로, 영상 전송 장치 또는 영상 수신 장치)로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 단말의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 단말과 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 단말 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 단말로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 단말 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 단말 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다. 구체적인 예로, 제3 장치는 영상 전송 장치 또는 영상 수신 장치를 원격 제어하여, 패킹 영상을 전송 하거나 수신하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 서버로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.

Claims (16)

  1. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스의 동작 방법에 있어서,
    인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지(Ranging Control Message, RCM)를 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계;
    상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정하는 단계;
    상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계;
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 상기 제2 전자 디바이스에게 전송하는 단계; 및
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내의 랜덤한 시점에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송 하는 단계를 포함하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 RCM 타이밍 윈도우는 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우와 크기가 동일한 것을 특징으로 하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가된 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정하는 단계를 포함하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 상기 인터벌 정보는,
    RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수(multiplier)를 포함하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기(RTW Initial Size) 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수(RTW Multiplier)를 식별하는 단계;
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패했다고 판단하는 단계; 및
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지의 전송이 실패했다고 판단되는 경우,
    Figure PCTKR2020003714-appb-img-000004
    상기 수학식에 기초하여 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우의 크기 (W result)를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수를 카운팅하는 단계; 및
    상기 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우 상기 제2 전자 디바이스와 다시 연결을 수행하는 단계를 더 포함하는, 제1 전자 디바이스의 동작 방법.
  8. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 전자 디바이스의 동작 방법에 있어서,
    인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제1 전자 디바이스로부터 수신하는 단계;
    상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 시점을 결정하는 단계;
    상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계;
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계는,
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단하는 단계; 및
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단되는 경우, 상기 인터벌 정보에 기초하여 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정하는 단계를 포함하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 RCM 타이밍 윈도우는 상기 제1 RCM 타이밍 윈도우와 크기가 동일한 것을 특징으로 하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계는,
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우보다 크기가 증가된 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우를 결정하는 단계를 포함하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 상기 인터벌 정보를 포함하고,
    RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수(multiplier)를 포함하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하는 단계는,
    상기 제1 레인징 컨트롤 메시지에 포함되는 RCM 타이밍 윈도우의 초기 크기(RTW Initial Size) 및 RCM 타이밍 윈도우의 크기를 결정하기 위한 승수(RTW Multiplier)를 식별하는 단계;
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단하는 단계; 및
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지의 수신이 실패했다고 판단되는 경우,
    Figure PCTKR2020003714-appb-img-000005
    상기 수학식에 기초하여 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우의 크기 (W result)를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수를 카운팅하는 단계; 및
    상기 전송이 실패한 레인징 컨트롤 메시지들의 개수가 임계 값보다 큰 경우 상기 제1 전자 디바이스와 다시 연결을 수행하는 단계를 더 포함하는, 제2 전자 디바이스의 동작 방법.
  15. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제1 전자 디바이스에 있어서,
    통신부;
    메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제1 전자 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제2 전자 디바이스에게 전송하고,
    상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 전송할 시점을 결정하고,
    상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하고,
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지를 상기 제2 전자 디바이스에게 전송하고,
    상기 제2 레인징 컨트롤 메시지 전송에 대응하는 응답 메시지를 기정해진 범위 내에서 수신하지 못하면, 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 랜덤한 시점에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는, 제1 전자 디바이스.
  16. UWB를 통해 레인징을 수행하는 제2 전자 디바이스에 있어서,
    통신부;
    메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 상기 제2 전자 디바이스의 동작을 제어하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    인터벌 정보를 포함하는 제1 레인징 컨트롤 메시지를 제1 전자 디바이스로부터 수신하고,
    상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 레인징 컨트롤 메시지를 수신할 시점을 결정하고,
    상기 결정된 시점에 기초하여 제1 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하고,
    상기 제1 RCM 타이밍 윈도우 내에 상기 제2 레인징 컨트롤 메시지가 수신되지 않으면, 상기 인터벌 정보에 기초하여 제2 RCM 타이밍 윈도우의 범위를 결정하고, 상기 제2 RCM 타이밍 윈도우 내에 제3 레인징 컨트롤 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는, 제2 전자 디바이스.
PCT/KR2020/003714 2019-05-14 2020-03-18 Uwb를 통해 레인징을 수행하는 전자 디바이스 및 전자 디바이스의 동작 방법 WO2020230993A1 (ko)

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