KR100584326B1

KR100584326B1 - 무선 통신 시스템에서 근거리 통신 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100584326B1
Application number: KR20030035753A
Authority: KR
Inventors: 장경훈; 서창우; 장진봉; 조진윤; 황효선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-06-03
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2006-05-26
Anticipated expiration: 2023-06-03
Also published as: CN1607753B; JP3962036B2; JP2004364308A; US20050003856A1; EP1484873A1; EP1484873B1; KR20040104219A; CN1607753A; US7643790B2

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 단말들이 근거리 통신을 수행하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

본 발명에서는 무선 통신 망에서 단순한 제어 메커니즘을 통해 고속의 데이터를 전달할 수 있고, 요구되는 서비스 품질을 최대한 만족하면서 고속의 데이터를 전달할 수 있으며, 특별한 중계장치 없이 고속의 데이터를 전송하고, 오버헤드를 최소로 줄여 무선 대역폭을 증대시킬 수 있는 근거리 무선 통신 시스템 및 방법을 제공한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

본 발명의 시스템은, 메인 무선 단말기를 구비하고, 적어도 둘 이상의 주변 무선 단말기를 구비하는 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 시스템으로서, 상기 각 주변 무선 단말기들마다 프레임을 전송할 시간을 협상하고, 상기 협상된 시간 정보와 상기 각 주변 무선 단말기들의 전송 순서를 포함하는 스케줄 맵을 생성하여 모든 주변 무선 단말기들로 전송하는 상기 메인 무선 단말기와, 상기 메인 무선 단말기로부터 수신된 상기 스케줄 맵을 저장하고, 상기 스케줄 맵에 결정된 순서에서 상기 협상된 시간동안 상기 메인 무선 단말기 직접 통신을 수행하는 주변 무선 단말기들을 포함하여 구성한다.

라. 발명의 중요한 용도

근거리 무선 통신 시에 사용한다.

비콘, 순환 전송, 스케줄링, 근거리 무선 통신.

Description

무선 통신 시스템에서 근거리 통신 시스템 및 방법{LOCAL COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크의 단말간 연결 구성도,

도 2는 본 발명이 적용되는 메인 무선 단말기의 내부 블록 구성도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 무선 근거리 통신을 수행할 시 전송되는 데이터의 프레임 구조도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비콘 주기의 타이밍도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 무선 단말기가 데이터를 전송하는 경우의 타이밍도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 통신이 이루어질 경우 각 무선 단말간 신호 및 데이터 흐름도,

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 전송할 데이터가 존재하지 않는 경우의 타이밍도,

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 새로운 무선 단말기가 데이터의 전송을 요구하는 경우의 신호 흐름도,

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 설정 시간의 변경을 위한 협상과 그 이후의 신호 및 트래픽 흐름도,

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 메인 무선 단말기에서 근거리 통신을 수행하기 위한 제어 흐름도,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 주면 무선 단말기에서 근거리 통신을 수행하기 위한 제어 흐름도.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 근거리 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 다수의 단말들이 무선으로 통신을 수행하기 위한 근거리 통신 시스템 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 근거리 통신망(LAN : Local Area Network)은 유선 통신망에서 기초하여 발전한 통신 방식이다. 상기 근거리 통신망은 소규모 또는 중규모의 네트워크를 동축케이블을 매개로 하는 유선망으로 구성하고, 각 단말들간 데이터를 공유 또는 전송할 수 있는 방식으로 제안된 기술이다. 이러한 근거리 통신망은 유선으로 구성되어 있으므로, 이동의 제약을 가지는 문제를 가진다.

한편, 무선 통신 기술은 구분 기준에 따라 여러 방식으로 구분될 수 있는데, 대표적으로 주파수 분할을 사용하는 FDM 방식과 코드 분할을 사용하는 CDM 방식으로 나뉘어 진다. 상기한 방식들 중 현재 CDM 방식을 이용한 CDMA 이동통신 시스템 이 대표적으로 사용되고 있으며, 또한 동기식과 비동기식으로 구분된다. 이러한 무선 통신 방식들 중 동기식 CDMA 이동통신 시스템 기술은 고속 데이터를 전송할 수 있는 1x EV-DO의 시스템이 현재 상용화 단계에 이르렀다. 뿐만 아니라 음성과 고속의 데이터를 동시에 수용할 수 있는 1x EV-DV와 같은 기술도 표준화 작업이 거의 마무리 단계에 이르렀다.

이와 같이 무선 통신 시스템의 편리성과 기술의 발전에 힘입어 현재 일반 가정 내에서도 무선으로 통신을 수행하기 위한 각종 네트워크를 구현하고자 하는 경우가 증가하고 있다. 현재까지 제공되고 있는 서비스에서는 단순히 하나의 무선 단말이 하나의 무선 접속 노드를 통해서 유선망과 연결되는 것이 일반적인 방법이다. 그러나, 가정 내에서도 무선 단말이 둘 이상을 가지는 경우가 빈번하게 발생하면서 하나의 무선 접속 노드로 여러 단말들이 접속할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

한편, 여러 분야에서 서비스되는 각종 데이터들은 점차로 많은 양으로 전송되어지고 있다. 이러한 예로 대표적인 공중파 방송인 방송국에서 서비스되는 공중 무선 방송은 현재 HD(High Definition) 텔레비전의 등장과 더불어 HD 서비스가 제공되고 있다. 뿐만 아니라 오디오 서비스의 경우에도 다양한 품질이 요구되는 경우가 발생되고 있을 뿐 아니라 DVD의 등장과 함께, 고품질의 영상 데이터 전송이 요구되고 있다. 따라서 일반 가정에서도 이러한 모든 요구사항들을 종합해서 살펴볼 때 100Mbps급 이상의 데이터 전송이 가능해져야 한다.

따라서 상기한 요구들을 수용하기 위해 상기 근거리 통신망과 같은 체제에서 무선 망(Wireless Network)을 적용하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 이러한 연구 와 개발이 이루어지고 있는 무선으로 근거리 통신을 위해 제안되고 있는 대표적인 방법으로는 근거리 무선 통신망(WLAN : Wireless Local Area Network)과 ad-hoc 네트워크가 있다. 그러면 근거리 무선 통신망과 ad-hoc 네트워크에 대하여 살펴보기로 한다.

상기 근거리 무선 통신망은 동축케이블과 같은 유선으로 이루어지는 선간 연결을 제거하고, 무선 주파수(RF : Radio Frequency)를 이용하여 통신을 수행하도록 구성하고 있다. 이러한 근거리 무선 통신망에서는 특정한 노드가 다른 노드와 접속하기 위하여 경쟁방식을 채택하고 있으며, 상기 접속을 위한 메커니즘은 매우 복잡한 형태를 가진다. 따라서 특정한 단말이 전술한 바와 같은 고품질의 데이터 전송을 요구할 경우 많은 제약을 가지게 된다. 왜냐하면, 제어 메커니즘이 복잡할수록 데이터 전송에 필요한 처리 시간이 길어지거나 혹은 복잡한 처리를 빠르게 수행할 수 있는 고가의 장비를 필요로 하기 때문이다.

다음으로 ad-hoc 네트워크는 특정한 단말이 발신하고자 하는 정보를 인접한 다른 단말들로 전송하고, 상기 인접한 단말들은 이를 다시 목적지로 중계하는 방식의 네트워크이다. 이러한 네트워크에서는 인접한 단말들의 위치 변경 및 경로 변경 등이 수시로 발생할 수 있는 문제를 가진다. 따라서 전송되는 서비스에 대한 시간 지연이 발생하거나 전송 오류 등이 발생할 수 있는 문제를 가진다. 즉, 상기한 바와 같이 많은 양의 데이터를 고속으로 전송해야 하는 경우에는 요구되는 서비스 품질(QoS : Quality of Service)을 만족할 수 없는 문제를 가진다.

따라서 본 발명의 목적은 무선 통신 망에서 단순한 제어 메커니즘을 통해 고속의 데이터를 전달할 수 있는 근거리 무선 통신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 요구되는 서비스 품질을 최대한 만족하면서 고속의 데이터를 전달할 수 있는 근거리 무선 통신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특별한 중계장치 없이 고속의 데이터를 전송할 수 있는 근거리 무선 통신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고속의 데이터 통신 서비스를 제공하면서 오버헤드를 최소로 줄여 무선 대역폭을 증대시킬 수 있는 근거리 무선 통신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 메인 무선 단말기를 구비하고, 적어도 둘 이상의 주변 무선 단말기를 구비하는 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 방법으로서, 상기 메인 무선 단말기는 데이터 통신을 요구하는 상기 각 주변 무선 단말기들마다 프레임을 전송할 시간을 협상하고, 상기 협상된 시간 정보와 상기 각 주변 무선 단말기들의 전송 순서를 포함하는 스케줄 맵을 생성하여 상기 각 무선 단말기들로 전송하는 과정과, 상기 각 주변 무선 단말기들은 수신된 상기 스케줄 맵에 결정된 시간동안 상기 스케줄 맵에 결정된 순서에 따라 상기 메인 무선 단말기와 순환적으로 직접 통신을 수행하는 과정을 포함한다.

또한 상기 메인 무선 단말기는 상기 스케줄 맵의 최초 데이터 전송 시점 이 전에 비콘 주기의 시작을 알리는 헤더를 방송하는 과정을 더 포함할 수 있으며, 이때, 상기 비콘 헤더 전송 후 다른 주변 무선 단말기의 데이터 통신 요구를 수신하기 위한 연결 요청 슬롯들을 더 포함하고, 상기 연결 요청 슬롯들 이후에 각 주변 단말기가 상기 스케줄 맵의 순서에 따라 프레임을 전송하도록 구성할 수 있다.

따라서 상기 연결 요청 슬롯을 통해 통신을 수행하지 않던 주변 무선 단말기로부터 데이터 통신 요청이 존재할 시 상기 메인 무선 단말기는 상기 주변 무선 단말기와 협상을 통해 데이터 전송 시간을 설정하고, 상기 스케줄 맵에 상기 협상된 결과를 포함하여 갱신하는 과정과, 상기 갱신된 스케줄 맵 정보를 모든 주변 무선 단말기들로 전송하고, 상기 갱신된 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하는 과정을 더 포함하여 새로운 주변 무선 단말기를 포함할 수 있다.

또한 상기 각 주변 무선 단말기들은 데이터 전송 구간 사이에 미리 정해진 유휴 시간을 가지도록 구성하며, 상기 각 주변 단말기들은 미리 정해진 유휴 시간의 2배 이상 동안 프레임의 전송이 검출되지 않을 경우 다음 순서의 무선 단말기가 상기 스케줄 맵에 설정된 시간의 길이로 프레임을 생성하여 전송하도록 구성할 수 있다.

또한 상기 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하는 소정의 주변 무선 단말기가 프레임 전송 시간의 재 협상이 필요한 경우 프레임의 전송 순서에서 상기 메인 무선 단말기와 전송 시간의 재 협상을 수행하고, 상기 협상이 완료되면 상기 메인 무선 단말기는 상기 협상 결과를 반영하여 상기 스케줄 맵을 갱신하고, 상기 갱신된 스케줄 맵을 모든 주변 무선 단말기들로 전송한다. 그리고, 상기 갱신된 스케줄 맵에 따른 순환적 프레임 전송은 현재 전송이 완료된 이후에 적용하여 순환적으로 통신을 수행하도록 구성할 수 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 메인 무선 단말기를 구비하고, 적어도 둘 이상의 주변 무선 단말기를 구비하는 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 시스템으로서, 상기 각 주변 무선 단말기들마다 프레임을 전송할 시간을 협상하고, 상기 협상된 시간 정보와 상기 각 주변 무선 단말기들의 전송 순서를 포함하는 스케줄 맵을 생성하여 모든 주변 무선 단말기들로 전송하는 상기 메인 무선 단말기와, 상기 메인 무선 단말기로부터 수신된 상기 스케줄 맵을 저장하고, 상기 스케줄 맵에 결정된 순서에서 상기 협상된 시간동안 상기 메인 무선 단말기 직접 통신을 수행하는 주변 무선 단말기들을 포함하여 구성한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한 하기 설명에서는 구체적인 메시지 또는 신호 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 네트워크의 단말간 연결 구성도이다. 이하 도 1을 참조하여 무선 네트워크의 구성에 대하여 설명하기로 한다.

상기 도 1에는 6개의 무선 단말기들과 실제로 유선 망과 연결되는 접속 포인트(AP : Access Point)로 구성되는 네트워크(100)를 도시하고 있다. 이하에서는 설명의 편의상 상기 도 1에 도시한 바와 같이 메인 무선 단말기(110)가 접속 포인트(170)에 연결된 것으로 가정하여 설명한다. 또한 상기 각 무선 단말기들(110, 120, 130, 140, 150, 160)은 무선 장치를 구비한 각종 단말이 될 수 있다. 즉, 무선 단말이 될 수 있는 장치로는 PDA 장치, 이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터 등으로 무선 통신 장치를 구비한 모든 장치들이 될 수 있다. 상기 도 1에 도시한 바와 같이 메인 무선 단말기(110)는 본 발명에 따른 근거리 통신을 위한 특별한 동작을 수행하며, 이에 대하여는 후술되는 블록도와 신호 흐름도 및 제어 흐름도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 메인 무선 단말기의 내부 블록 구성도이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 메인 무선 단말기(110)의 내부 블록 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.

제어부(111)는 상기 무선 단말기가 제공하는 각종 제어를 수행한다. 또한 본 발명에 따라 무선 근거리 통신이 요구되는 경우 무선 근거리 통신을 위한 제어를 수행한다. 이와 같은 제어는 2가지로 구분할 수 있으며, 메인 무선 단말기인 경우와 주변 무선 단말기인 경우로 구분될 수 있다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 네트워크가 구성될 경우 특정한 무선 단말기가 메인 무선 단말기가 되며, 상기 네트워크를 구성하는 다른 무선 단말기들은 주변 무선 단말기가 된다. 메인 무선 단말기는 다른 무선 단말기들과 무선 통신의 주체가 되므로 상기 제어부(111)는 본 발명에 따른 비콘(Beacon) 주기로 다른 무선 단말들에 통신에 필요한 시간을 할당하고, 할당된 시간에 따른 스케줄 맵을 작성한다. 상기 스케줄 맵을 예를 들어 도시하면 하기 <표 1>과 같이 도시할 수 있다.

전송 순서	무선 단말기 주소	할당 시간(PTT)	누적 시간(ATT)
1	제1무선 단말기	2	2
2	제3무선 단말기	3	5
3	제4무선 단말기	1	6
4	제2무선 단말기	2	8

상기 <표 1>에 도시한 바와 같이 본 발명에서는 각 무선 단말기들마다 데이터를 전송하기 위한 순서를 가진다. 즉, 특정한 시점에서는 하나의 무선 단말기만이 데이터 프레임을 전송할 수 있다. 또한 상기 <표 1>에 예시한 바와 같이 스케줄 맵에는 각 무선 단말기들의 순서와 각 무선 단말기의 주소를 매칭하여 저장한다. 그리고, 각 무선 단말기들마다 통신을 수행하기 위해 할당된 시간(Permitted Transmission Time : PTT)이 저장된다. 여기서 할당된 시간은 초 단위가 될 수도 있으며, 그 외의 다른 시간 단위가 될 수도 있다. 이러한 단위는 미리 약정에 의해 결정될 수 있는 사항이므로 본 발명에서 그 단위에 대하여는 제한을 두지 않으나, 이해의 편의를 돕기 위해 초 단위로 가정하여 설명하기로 한다. 또한 최초 데이터 를 전송하는 무선 단말기로부터 현재까지의 전송 시간을 누적한 누적 시간(Accumulated Transmission Time : ATT)을 매칭하여 저장한다. 이와 같이 스케줄 맵이 생성되므로 비콘 주기는 일정한 시간으로 정해지지는 않는다. 즉, 한 비콘 주기는 전체 무선 단말기들의 숫자와 각 무선 단말기들마다 요구되는 전송 시간에 따라 달라진다.

상기 <표 1>에 도시한 바와 같이 각 무선 단말기들마다 항상 할당된 시간만큼 프레임을 생성하여 전송할 필요는 없다. 이를 상술하면, 상기 <표 1>에서 비콘 주기 중 2번째 데이터 전송 구간에서 전송을 수행하는 제3무선 단말기(140)의 경우 실제로 전송할 데이터의 양이 2초 분량이라면, 2초 분량만큼만 데이터를 생성하여 전송한다. 이와 같이 전송되는 경우에 누적 시간은 5초가 아닌 실제 데이터 전송시간인 4초가 된다. 즉, 모든 무선 단말기들은 현재 자신이 전송할 데이터의 양만큼만 데이터를 프레임으로 구성하여 전송하면 된다. 또한 다음 데이터 전송 구간에서 데이터를 전송할 무선 단말기는 미리 설정된 유휴 시간동안 데이터 전송이 검출되지 않는 경우에 전송이 이루어진다. 상기 유휴 시간 및 그에 따른 전송에 대하여는 이하에서 더 살피기로 한다.

또한 상기 제어부(111)는 생성된 스케줄 맵의 정보를 통신을 하고자 하는 모든 무선 단말기들로 방송하여 이를 모두 수신할 수 있도록 한다. 또한 상기 제어부(111)는 특정 단말의 연결 요청이 존재하는가를 검사하고, 특정 무선 단말기로부터 상기 비콘 주기 중 약속된 시간 내에 연결 요청이 존재할 경우 이를 수용하여 상기 스케줄 맵을 변경하고 이를 다시 방송하는 제어를 수행한다. 그리고, 상기 제어부(111)는 각 비콘 주기마다 각 무선 단말기와 연결을 위하여 할당된 시간 동안 무선 채널을 통해 통신을 수행하게 된다.

반면에 상기 무선 단말기가 주변 무선 단말기인 경우 제어부(111)는 상기 비콘 주기를 검사하고, 무선 통신이 필요한 경우에 상기 비콘 주기 내에 약속된 시간에서 연결 요청을 수행한다. 이후 제어부(111) 연결이 이루어지면, 방송되는 스케줄 맵을 수신하여 저장하고 이에 따라 무선 채널로 통신을 수행한다. 이와 같이 본 발명에 따라 제어부(111)에서 수행되는 동작에 대하여는 후술되는 신호 흐름도 및 제어 흐름도를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

접속 포인트(AP) 인터페이스(112)는 접속 포인트와 유선으로 연결되며, 상기 유선에서 요구하는 방식에 따른 데이터의 인터페이스를 수행한다. 예를 들어 상기 접속 포인트(AP)(170)가 제공하는 방식이 xDSL 방식인 경우 접속 포인트 인터페이스(112)는 xDSL 방식에 따라 데이터를 가공 처리하여 접속 포인트(170)와 인터페이스를 수행한다. 이와 달리 접속 포인트(170)가 광 전송 방식 중 하나인 SDH 방식을 제공하는 경우 접속 포인트 인터페이스(112)는 SDH 방식에 따라 데이터를 가공 처리하여 접속 포인트(170)와 인터페이스를 수행한다. 또한 상기 접속 포인트 인터페이스(112)는 상기한 바와 같이 외부와 인터페이스를 수행함과 동시에 제어부(111)와 인터페이스를 수행하며, 외부로부터 수신된 데이터를 가공 처리하여 제어부(111)로 출력한다. 무선 처리부(113)는 제어부(111)로부터 출력되는 데이터를 설정된 무선 대역으로 상승 변환한 후 안테나(ANT)를 통해 방송(Broadcast)하거나 또는 본 발명에 따라 특정 무선 단말기와 통신을 위해 무선 대역으로 송신하기 위한 처리를 수행하고 이를 에어(air) 상으로 전달한다. 또한 무선 처리부(113)는 안테나(ANT)를 통해 에어(air) 상으로 수신되는 데이터를 상기한 역 처리를 수행하고, 이를 제어부(111)로 제공한다.

메모리(114)는 상기 메인 무선 단말기에서 수행되는 각종 프로그램 데이터 및 프로그램 수행 시에 발생되는 데이터를 임시 저장하기 위한 영역으로, 롬(ROM)과 램(RAM)을 포함할 수 있으며, 하드디스크 또는 외부의 보조 메모리 장치 등을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 메모리(114)는 본 발명에 따른 스케줄 맵을 저장하기 위한 영역을 가진다. 즉, 상기 <표 1>에 도시한 바와 같은 스케줄 맵의 데이터를 저장하며, 상기 스케줄 맵에 따른 데이터 전송에 대하여는 후술되는 도면들을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다. 사용자 인터페이스(115)는 제어부(111)로부터 사용자로 출력할 그래픽 데이터를 변환하여 표시부(118)로 출력하거나 또는 입력부(117)로부터 수신되는 데이터를 제어부(111)로 출력하는 인터페이스를 수행한다. 즉, 사용자와 제어부간 필요한 인터페이스를 위한 처리를 수행하는 장치가 된다.

입력부(116)는 사용자가 상기 무선 단말기로 특정 데이터를 입력하거나 또는 특정 동작을 요구하기 위한 신호를 입력하기 위한 장치이다. 따라서 입력부(116)는 컴퓨터의 경우, 키보드, 마우스, 조이스틱 등이 될 수 있으며, PDA의 경우 키패드 또는 터치 패드가 될 수 있고, 그 밖의 다른 장치인 경우 적외선 리모콘 수신기 등이 될 수도 있다. 표시부(117)는 상기 장치의 동작 상태 또는 사용자에 의해 요구되는 처리 과정 및 서비스 등을 시각적 청각적 방법으로 표시하기 위한 장치이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 무선 근거리 통신을 수행할 시 전송되는 데이터의 프레임 구조도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 무선 프레임의 구조에 대하여 상세히 설명한다.

상기 프레임 구조는 크게 헤더(Header) 영역과 정보(Information) 영역으로 구분된다. 상기 헤더 부분(310)은 주소 영역(311)과 할당 시간 영역(312)과 누적 시간 영역(313)으로 구성된다. 상기 주소 영역(311)은 다음 무선 단말기의 주소(Address)를 삽입하는 영역이며, 이는 상기 <표 1>에 도시한 바와 같은 스케줄 맵에 의해 결정되는 부분이다. 또한 할당 시간 영역(312)은 상기 프레임으로 데이터를 구성하여 전송하는 무선 단말기가 전송하기 위해 할당된 시간을 기록하는 영역이 된다. 마지막으로 누적 시간 영역(313)은 본 발명에 따른 비콘 주기 내에서 최초 데이터를 본 발명과 같은 프레임 구조로 생성한 후 전송하는 누적 시간을 기록하는 영역이다. 그러면 이를 상기 <표 1>을 참조하여 예를 들어 설명하면 하기와 같다.

현재 데이터를 전송할 무선 단말기가 제1무선 단말기(120)인 경우 상기 프레임 구조는 하기 <표 2>와 같이 구성되며, 현재 데이터를 전송할 무선 단말기가 제4무선 단말기(150)인 경우 하기 <표 3>과 같이 구성된다.

제1무선 단말기

2

데이터

제4무선 단말기

1

6

데이터

상기 <표 2>와 <표 3>에서 알 수 있는 바와 같이 데이터를 전송할 무선 단말 기는 다음 무선 단말기를 지시하기 위해 상기 헤더에 다음 순번의 단말기 주소를 지정하고 있다. 또한 상기 헤더에 데이터를 전송하는 무선 단말기에서 전송할 시간 데이터를 표시하고, 상기 헤더의 마지막 부분에는 상기 무선 단말기가 데이터를 전송하여 완료될 때까지의 누적 시간 정보를 기록한다. 이와 같이 헤더를 구성하고, 이후에 상기 무선 단말기에 할당된 시간만큼의 데이터로 분할(Segment)하여 전송을 수행한다. 상기와 같이 누적 정보를 전송하는 이유는 모듈러 연산을 통해 데이터 전송의 순환 주기를 계산하기 편하도록 하기 위함이다. 또한 이후 설명될 특정 주변 무선 단말기가 데이터를 전송하지 않은 경우에는 전체 누적 시간이 달라질 수 있다. 이러한 경우에 해결 방법으로는 다음 무선 단말기가 누적 시간을 상기 스케줄 맵에 따른 값으로 변경하여 전송하도록 구성할 수 있다. 이러한 경우에는 실제로 데이터 전송이 이루어지지 않은 경우임에도 불구하고 누적 시간은 스케줄 맵에 따라 결정되는 것과 같다. 이와 다른 방법으로 모든 주변 무선 단말기들은 전송 시에는 실제 전체 누적 시간을 계산하여 전송한다. 그리고 모든 무선 단말기들은 데이터의 전송이 이루어지지 않은 무선 단말기를 검출할 수 있으므로 스케줄 맵의 마지막 무선 단말기의 데이터 전송이 완료된 시점에서 해당 무선 단말기의 전송 시간 값을 누적 값에 더하여 모듈러 연산을 수행하면 이를 해결할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비콘 주기의 타이밍도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 비콘 주기의 각 타이밍에 대하여 설명한다.

비콘 주기의 시작은 비콘 헤더(401)를 송신하여 다른 무선 단말기들에게 알리도록 구성할 수 있다. 즉, 무선 단말기들은 1회 또는 2회 이상의 비콘 주기를 검 사하여 상기 비콘 헤더(401)가 검출되는 시점이 한 주기의 시작시점을 검출할 수 있다. 그리고, 비콘 헤더 이후에는 다른 무선 단말기들이 새로이 접속하고자 할 경우 사용하기 위한 연결 요청 슬롯들(402)을 구비한다. 즉, 무선 통신을 수행하지 않는 무선 단말기는 비콘 헤더(401)의 종료 시점 이후에 연결 요청 슬롯에서 연결 요청을 수행할 수 있다. 이와 같이 연결 요청이 존재하면, 메인 무선 단말기는 해당 무선 단말기를 포함하여 스케줄 맵을 새로 생성하고, 이를 다른 무선 단말기들로 전송함으로써 데이터의 전송을 수행할 수 있다.

상기 연결 요청 슬롯이 경과되면, 이후 상기 스케줄 맵에 설정된 순서에 따라서 각 무선 단말기들이 순차적으로 데이터를 전송한다. 즉, 참조부호 411, 412, …, 41N은 순차적으로 데이터를 전송하는 구간들을 가진다. 이를 상기 <표 1>과 대응하여 설명하면, 하기와 같다. 먼저 제1데이터 전송 구간(411)에서는 제1무선 단말기(120)가 데이터를 전송하며, 제2데이터 전송 구간(412)에서는 제3무선 단말기(140)가 데이터를 전송한다. 따라서 각 구간들은 스케줄 맵에 따라 설정된 시간들이 되므로 동일한 시간 간격이 아니다. 그리고 각 무선 단말기들은 메인 무선 단말기(110)를 포함한 다른 무선 단말기들과 소정의 간격만큼 이격되어 있고, 데이터 전송이 무선 채널을 통해 이루어지므로, 각 데이터 전송 완료 시점을 검출하기 위한 유휴 시간(Idle Time)을 가진다. 상기 도 4의 참조부호 420은 이러한 유휴 시간을 도시한 것이다. 또한 상기 유휴 시간은 메인 무선 단말기와 다른 무선 단말기간 협상에 의해 설정될 수도 있으며, 프로그램의 수정을 통해 소정의 시간으로 미리 설정할 수도 있다. 스케줄 맵 상에 존재하는 각 무선 단말기들은 상기한 유휴 시간이 검출되면 상기 스케줄 맵의 순서에 따라 데이터를 전송한다. 또한 도 3에서 전술한 바와 같이 데이터를 전송하는 무선 단말기는 헤더(310)의 주소 영역(311)에 다음 데이터 전송 구간에서 데이터를 전송할 무선 단말기를 지시하므로, 다음 무선 단말기는 이를 통해서 데이터를 전송하게 된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 무선 단말기가 데이터를 전송하는 경우의 타이밍도이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따라 스케줄 맵에 따라 무선 단말기가 데이터를 전송하는 타이밍에 대하여 설명한다. 또한 상기 도 5에서는 전술한 도 4의 비콘 헤더와 연결 요청 슬롯에 대하여는 도시하지 않고 단지 데이터 전송만을 고려하여 도시한 도면이며, 상기 <표 1>과 같은 스케줄 맵에 따라 데이터가 전송되는 경우를 예시하고 있다.

상기 도 4에서 상술한 바와 같이 비콘 헤더(401)와 연결 요청 슬롯(402)의 시간이 경과하면, 첫 번째로 데이터를 전송할 제1무선 단말기는 500 시점에서 하나의 프레임 전송을 시작한다. 이때 상기 프레임의 헤더(301) 중 주소 영역(311)에 다음 데이터 전송 구간에서 데이터를 전송할 무선 단말기의 주소인 "3"을 기록한다. 그리고, 상기 헤더(301)의 할당 시간 영역(312)에 상기 <표 1>에 도시한 바와 같이 "2"를 기록하고 있으며, 누적 시간 영역(313)에 현재까지 누적된 시간인 "2"를 기록하여 전송한다. 이후 정보 영역(320)에는 해당하는 전송 시간동안 전송할 수 있는 양의 데이터 길이(L=2)로 분할한 데이터를 삽입하여 전송한다. 이러한 전송은 상기 스케줄 맵에 따라 501 시점까지 계속된다.

상기 제1무선 단말기(120)는 501 시점에서 데이터 전송이 완료되면, 이후 유 휴 시간동안 다른 모든 무선 단말기들은 데이터를 전송하지 않는다. 이는 데이터의 충돌 및 데이터 전송에 대한 경계를 명확히 하기 위함이다. 따라서 다음 무선 단말기인 제3무선 단말기(140)는 상술한 바와 같이 헤더에 "4, 3, 5"의 데이터를 삽입하고, 전송 시간동안 전송할 수 있는 양의 데이터 길이(L = 3)로 데이터를 삽입하여 하나의 프레임을 생성하고 미리 설정된 유휴 시간이 경과한 502 시점에서부터 503 시점까지 상기 생성된 프레임을 전송한다. 그런 후 다시 420과 같은 유휴 시간이 경과하면, 다시 504 시점부터 505 시점까지 상기 제4무선 단말기(150)가 동일한 방법으로 프레임을 생성하고 상기 생성된 프레임을 전송하며, 506 시점부터 507 시점까지는 제2무선 단말기(130)가 동일한 방법으로 프레임을 전송한다. 이와 같이 비콘 헤더(401) 및 연결 요청 슬롯(402)과 상기 데이터 전송 구간들이 모두 수행되는 시간이 하나의 비콘 주기가 된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 데이터 통신이 이루어질 경우 각 무선 단말간 신호 및 데이터 흐름도이다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따라 각 무선 단말기들과 메인 무선 단말기(110)간 데이터 통신이 이루어지는 경우에 대하여 설명하기로 한다.

메인 무선 단말기(110)로 데이터 통신 요청이 상기 <표 1>에 도시한 바와 같이 구성되는 경우는 데이터 통신 요청 신호가 제1무선 단말기(120), 제3무선 단말기(140), 제4무선 단말기(150), 제2무선 단말기(130)의 순서로 요청되는 경우가 된다. 상기 각 무선 단말기들이 데이터 통신을 요구하는 경우가 하나의 비콘 주기 중 연결 요청 슬롯들(402)에서 수행될 수도 있으나, 실제로는 각기 다른 비콘 주기에 서 데이터 통신 요청 신호가 수신되는 경우가 대부분일 것이다. 그러나 도 6에서는 설명의 편의를 위해 한 비콘 주기 내의 연결 요청 슬롯들(402)에서 모두 데이터 통신 요청을 하는 경우로 가정하여 설명한다. 또한 각 무선 단말기들이 데이터 통신 요청 신호를 송신하는 순서는 상기 <표 1>에 도시한 바와 같은 순서로 요청이 이루어진다고 가정한다.

상기한 가정에 의해 제1무선 단말기(120)는 601단계에서 메인 무선 단말기(110)로 데이터 통신 요청 신호를 송신한다. 메인 무선 단말기(110)는 데이터 통신 요청 신호를 수신하면 제1무선 단말기(120)와 통신에 필요한 시간을 협상하게 된다. 이와 같은 협상을 통해 스케줄 맵을 생성할 수 있다. 또한 이후에 제3무선 단말기(140)가 603단계에서 데이터 통신 요청을 수행하고, 상기 제1무선 단말기(120)와 같이 데이터 통신에 필요한 시간을 협상한다. 따라서 메인 무선 단말기(110)는 상기 제3무선 단말기(140)에 따른 데이터 통신 시간을 포함하여 스케줄 맵을 새로이 생성해야만 한다. 이러한 과정은 제4무선 단말기(150)가 605단계에서 수행하는 데이터 통신 요청에서도 동일하게 적용되며, 제2무선 단말기(130)가 607단계에서 수행하는 데이터 통신 요청에서도 동일하게 적용된다.

이와 같이 각각의 연결 요청에 따른 협상이 완료되는 시점에서 메인 무선 단말기(110)는 모든 정보들을 이용하여 스케줄 맵을 생성할 수도 있다. 즉, 매 연결 요청 슬롯에서 연결 요청이 수신되면 그에 따른 협상과 결과만을 생성한 이후에 모든 연결 요청이 완료되는 시점에서 상기 <표 1>과 같은 스케줄 맵을 생성할 수도 있다. 그러나 전기한 바와 같이 각 무선 단말기로부터 데이터 통신 요청이 존재할 때마다 스케줄 맵을 갱신(update)하도록 할 수도 있다. 상기 도 6에서는 스케줄 맵의 생성이 609단계에서 한번에 수행되는 과정을 도시하였다.

이와 같이 스케줄 맵의 생성이 완료되면, 메인 무선 단말기는 611단계에서 모든 무선 단말기들이 수신할 수 있도록 상기 609단계에서 생성된 스케줄 맵의 정보를 방송(Broadcast)한다. 그러면 각 무선 단말기들은 이를 수신하여 저장하고, 자신의 데이터 전송 시점 및 데이터 전송의 전후 관계를 확인할 수 있다. 또한 전체 비콘 주기를 알 수 있게 된다. 이와 같이 데이터를 전송할 수 있는 시간이 결정되면, 상기 스케줄 맵에 따라 데이터 통신을 수행한다. 즉, 제1무선 단말기(120)는 613단계에서 자신에게 할당된 시간동안 전송할 프레임을 생성하여 메인 무선 단말기(110)로 전달한다. 이때 전송되는 프레임은 상기 도 3에 도시한 바와 같은 방법으로 생성하여 프레임의 전송을 수행한다. 이후 미리 설정된 유휴 시간이 경과하면 다음에 데이터를 전송할 수 있는 제3무선 단말기(140)가 메인 무선 단말기(110)와 데이터 통신을 수행한다. 이후 과정들인 617단계 및 619단계 또한 동일한 방법으로 각 무선 단말기들이 메인 무선 단말기(110)와 통신을 수행하는 과정이다.

상기 도 6에서 설명한 경우는 모든 무선 단말기가 전송할 데이터가 존재하는 경우이다. 그러나 실제로 데이터 트래픽의 경우 버스트(Burst)하게 발생하므로 상기 비콘 주기에서 특정 단말이 데이터를 전송하기 위해 예약된 데이터 전송 구간이 도래하여도 전송할 데이터가 존재하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 데이터가 전송되는 과정을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정한 무선 단말기가 자신의 데이터 전송 시점에서 전송할 데이터가 존재하지 않는 경우 데이터 전송을 위한 타이밍도이다.

제1무선 단말기(120)가 메인 무선 단말기(110)로 전송할 데이터를 프레임(710)으로 생성하여 전송한다. 이때에도 전술한 바와 같이 다음 데이터 전송 구간에서 데이터를 전송할 무선 단말기의 주소를 헤더에 포함하여 전송하게 된다. 상기 제1무선 단말기(120)는 701 시점에서 전송을 완료한다. 그리고, 다음 무선 단말기인 제3무선 단말기(140)가 전송할 데이터가 없는 경우에 상기 제3무선 단말기(140)는 데이터를 전송하지 않는다. 그러면 상기 제3무선 단말기(140)의 다음 무선 단말기인 제4무선 단말기(150)는 미리 설정된 유휴 시간만큼을 더 대기한다. 즉, 제3무선 단말기(140)의 다음 전송 순서인 제4무선 단말기(150)는 미리 설정된 유휴 시간의 2배만큼 대기한 이후에 프레임의 전송이 검출되지 않을 경우 제4무선 단말기(150)가 프레임의 전송을 수행한다. 따라서 상기 702 시점 이후에 프레임이 검출되지 않는 경우에는 제4무선 단말기(150)는 미리 설정된 유휴 시간만큼을 더 대기한다. 그런 후에도 프레임의 전송이 검출되지 않는다면 제3무선 단말기(140)가 전송할 데이터가 없음을 감지하고, 제4무선 단말기(150)가 703 시점에서부터 705 시점까지 전송할 데이터를 프레임(712)으로 생성하여 전송한다. 이후 전송 과정인 제2무선 단말기(130)가 데이터를 프레임(714)으로 생성하여 전송하는 것은 동일한 방법으로 이루어진다.

그런데 만일 제3무선 단말기(140) 뿐 아니라 제4무선 단말기(150)도 전송할 데이터가 존재하지 않는다면, 제4무선 단말기(150)도 아무런 프레임을 전송하지 않 게 된다. 그러면 그 이후 순서인 제2무선 단말기(130)는 미리 설정된 유휴 시간의 3배에 해당하는 시간만큼 대기한 이후에 전송할 데이터를 프레임으로 생성하여 전송한다. 이러한 방법을 통해서 특정한 헤더를 더 부가하지 않더라도 전송할 데이터가 존재하지 않는다면 그 다음 무선 단말기가 자동으로 프레임을 생성하여 전송할 수 있다.

또한 전술한 바와 같이 각 주변 무선 단말기들은 할당된 시간만큼 데이터를 전송할 양이 존재하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이를 예를 들어 설명하면 하기와 같다. 제1무선 단말기(120)는 상기 도 7에 도시한 바와 같이 2초의 양만큼 데이터를 전송해야만 한다. 그런데, 만일 전송할 데이터의 양이 1초의 양만큼만 존재하는 경우에는 상기 도 7의 701 시점 이전에 데이터 전송이 완료된다. 그러면, 그 다음 데이터 전송을 수행할 제3무선 단말기(140)가 만일 전송할 데이터가 존재한다면, 상기 1초 이후에 유휴 시간이 경과하고, 이후 데이터 전송이 발생하지 않는 경우라면 제3무선 단말기(140)가 데이터를 전송하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 도 7에서 예시한 바와 같이 제1무선 단말기(120)가 1초만큼 데이터를 전송하고, 제3무선 단말기(140)가 전송할 데이터가 존재하지 않는다면, 제4무선 단말기(150)는 제1무선 단말기(120)가 1초만큼 데이터를 전송한 이후에 2배의 유휴 시간이 경과하면 제4무선 단말기(150)가 데이터 전송을 시작한다. 이와 같이 미리 설정된 시간 내에서 데이터 전송 시간을 변경하여 전송할 수 있다.

상기 도 6에서와 같이 각 무선 단말기들마다 시간이 할당되고, 순서가 정해져서 통신을 수행하는 중에 새로운 무선 단말기가 통신을 요청할 수 있다. 즉, 상 기 도 4에서와 같이 연결 요청 슬롯을 통해 데이터 전송이 요구되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 새로운 무선 단말기가 데이터의 전송을 요구하는 경우에 수행되는 신호 및 프레임의 전송시 흐름도이다.

새로이 통신을 수행하고자 하는 무선 단말기는 전술한 바와 같이 비콘 주기를 검출하고, 하나의 비콘 주기 내에 존재하는 연결 요청 슬롯을 통해 데이터 통신을 요구한다. 즉, 비콘 헤더가 종료되고 연결 요청 슬롯을 전송할 수 있는 시점이 도래하면 새로이 통신을 수행하고자 하는 제5무선 단말기(160)는 801단계에서 데이터 통신을 요청하는 신호를 송신한다. 그러면 메인 무선 단말기(110)는 상기 제5무선 단말기(160)와 협상을 통해 데이터를 전송할 시간을 결정한다. 그런 후 메인 무선 단말기(110)는 802단계로 진행하여 스케줄 맵을 새로이 생성한다. 상기 <표 1>에 도시한 바와 같은 스케줄 맵은 하기 <표 4>와 같이 갱신된다.

전송 순서	무선 단말기 주소	할당 시간(PTT)	누적 시간(ATT)
1	제1무선 단말기	2	2
2	제3무선 단말기	3	5
3	제4무선 단말기	1	6
4	제2무선 단말기	2	8
5	제5무선 단말기	3	11

즉, 메인 무선 단말기(110)에 의해 생성되는 스케줄 맵은 상기 <표 4>와 같이 전송 순서가 하나 증가하게 되며, 해당 단말기의 할당 시간 및 그에 따른 누적 시간 정보가 새롭게 갱신된다. 상기 메인 무선 단말기(110)는 802단계에서 스케줄 맵을 새로이 생성한 이후 803단계에서 이를 모든 무선 단말기들이 수신할 수 있도 록 방송한다. 이를 통해 각 무선 단말기들도 동일한 스케줄 맵을 가지게 된다. 이후 804단계 내지 808단계는 전술한 바와 같이 각 무선 단말기들이 데이터 통신을 수행한다.

또한 특정한 무선 단말기가 전송하고자 하는 데이터의 양이 갑자기 증가할 수도 있다. 즉, 미리 협상된 시간 내에 전송할 수 있는 데이터의 양을 초과하며, 계속적으로 보다 많은 데이터를 전송해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 무선 단말기는 새로이 협상을 수행하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 시간을 할당받아야 한다. 따라서 이러한 경우도 스케줄 맵의 갱신이 필요하게 된다. 그러면 이러한 경우를 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 설정 시간의 변경을 위한 협상과 그 이후의 신호 및 트래픽 흐름도이다. 상기 도 9는 상기 <표 1>의 스케줄 맵에 따라 통신이 이루어지는 경우 설정 시간이 변경되는 예를 설명하기 위한 흐름도이다. 상기 설정 시간의 변경에 대한 협상은 별도의 채널을 두지 않고 자신이 트래픽을 전송하는 전송 구간에 이루어지도록 구성할 수 있다. 따라서 제4무선 단말기(150)는 설정 시간을 변경해야 하는 경우에 자신의 트래픽 전송 시점에서 협상 요청 신호를 생성하여 메인 무선 단말기(110)로 전송한다. 상기 도 9의 901단계는 제4무선 단말기(150)가 트래픽 데이터를 전송하기 위한 전송 시점이다. 따라서 이때, 제4무선 단말기(150)는 협상을 요청하고, 메인 무선 단말기(110)와 설정 시간 변경을 위한 협상을 수행한다.

상기 협상이 완료되면 메인 무선 단말기(110)는 상기 수신된 정보에 따라 스 케줄 맵을 새롭게 갱신한다. 그리고 상기 스케줄 맵의 갱신이 완료되면 메인 무선 단말기(110)는 903단계로 진행하여 모든 무선 단말기들로 상기 스케줄 맵을 방송한다. 따라서 모든 무선 단말기들은 새로 수신된 스케줄 맵을 저장한다. 상기한 스케줄 맵의 적용 시점은 일반적으로 다음 비콘 주기부터 적용한다. 그러나 현재 비콘 주기부터 새롭게 적용하여 사용하도록 구성할 수도 있다. 상기 도 9의 실시 예에서는 다음 비콘 주기부터 수행하도록 구성한 예이다. 따라서 901단계에서 제4무선 단말기(150)가 프레임 전송을 완료한 것으로 간주하고, 다음 무선 단말기인 제2무선 단말기(130)는 방송 신호를 수신한 이후 904단계에서 트래픽의 전송을 수행한다.

이러한 과정이 완료되면 메인 무선 단말기(110)는 비콘 헤더(401)를 방송하고, 비콘 헤더(401)의 방송 완료 이후의 연결 요청 슬롯들(402)에 대한 시간이 경과하면 다시 제1무선 단말기(120)가 전송을 수행한다. 이때 제1무선 단말기(120)는 상기 903단계에서 방송된 스케줄 맵에 따라 전송이 이루어진다. 상기 도 9에서는 비콘 헤더(401)와 연결 요청 슬롯들(402)에 대하여는 도시하지 않았다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 메인 무선 단말기에서 근거리 통신을 수행하기 위한 제어 흐름도이다. 이하 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 메인 무선 단말기(110)에서 수행되는 제어 흐름에 대하여 상세히 설명한다.

메인 무선 단말기(110)는 1000단계에서 대기상태를 유지한다. 상기 대기 상태란, 무선 통신이 이루어지지 않는 시점을 의미한다. 따라서 상기 대기상태는 비콘 헤더(401)를 송신하고, 연결 요청 슬롯(402)을 대기하는 시간만으로 구성된다. 메인 무선 단말기(110)는 1002단계로 진행하여 데이터 통신을 수행해야 하는가를 검사한다. 즉, 상기 연결 요청 슬롯(402)으로 소정의 무선 단말기로부터 연결 요청이 존재하는가를 검사하는 것이다. 상기 검사결과 연결 요청이 존재하여 데이터 통신이 필요한 경우에 메인 무선 단말기(110)는 1004단계로 진행한다. 상기 메인 무선 단말기(110)는 1004단계로 진행하면 스케줄 맵을 작성한다. 이러한 스케줄 맵은 상기 <표 1>과 같은 형태로 생성된다. 이와 같이 스케줄 맵이 생성되면, 메인 무선 단말기(110)는 1006단계로 진행하여 상기 생성된 스케줄 맵에 따라 통신을 수행한다. 이와 같이 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하는 것은 전술한 도 4 내지 도 7과 같은 방법으로 통신을 수행하는 과정을 의미한다.

이후 상기 메인 무선 단말기(110)는 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하면서 1008단계로 진행하여 스케줄 맵의 변경이 필요한가를 검사한다. 상기 스케줄 맵의 변경이 필요한 경우는 도 9에서 전술한 바와 같이 데이터 전송 시간의 변경이 요구되는가를 검사하는 것이다. 상기 1008단계의 검사결과 스케줄 맵의 변경이 필요한 경우 메인 무선 단말기(110)는 1010단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 1012단계로 진행한다. 먼저 스케줄 맵의 변경이 필요한 경우 메인 무선 단말기(110)는 1010단계로 진행하여 전송 시간에 대하여 협상을 요구한 무선 단말기와 협상을 수행하고, 그 결과에 따라 상기 스케줄 맵을 갱신한다. 이와 같이 스케줄 맵의 갱신이 완료되면, 메인 무선 단말기(110)는 1006단계로 진행한다.

반면에 상기 1008단계의 검사결과 스케줄 맵의 변경이 필요하지 않은 경우 1012단계로 진행하여 모든 무선 단말기들과 통신이 종료되는가를 검사한다. 상기 1012단계의 검사결과 모든 무선 단말기들과 통신이 종료되는 경우 1000단계로 진행 하여 대기상태를 유지한다. 그러나 모든 무선 단말기와 통신이 종료되지 않은 경우 1006단계로 진행하여 상기 스케줄 맵에 따라 통신을 수행한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 주면 무선 단말기에서 근거리 통신을 수행하기 위한 제어 흐름도이다. 이하 도 11을 참조하여 주변 무선 단말기가 근거리 무선 통신을 수행하는 경우의 제어 과정에 대하여 상세히 설명한다.

주변 무선 단말기는 1100단계에서 대기상태를 유지한다. 여기서의 대기상태란, 상기 도 10에서의 대기상태와는 다른 대기상태를 의미한다. 즉, 도 11에서의 대기상태는 주변 무선 단말기가 무선 통신을 수행하지 않고 다른 동작을 수행하거나 또는 어떠한 동작도 수행하지 않는 대기상태를 의미한다. 이와 같은 대기상태를 수행하며 상기 주변 무선 단말기는 1102단계로 진행하여 통신 요구가 발생하는가를 검사한다. 상기 1102단계의 검사결과 통신 요구가 발생하면 1104단계로 진행하고 그렇지 않은 경우 1100단계의 대기상태를 계속 유지한다.

상기 주변 무선 단말기는 1104단계로 진행하면 메인 무선 단말기(110)가 방송하는 비콘 헤더(401)를 검출하여 비콘 주기를 검사한다. 이러한 비콘 주기를 검사함으로써, 연결 요청 슬롯들(402)의 시점을 검출할 수 있다. 상기 주변 무선 단말기는 연결 요청 슬롯들(402)의 시점을 검출하면, 메인 무선 단말기(110)로 호 연결을 요청한다. 그리고, 주변 무선 단말기는 메인 무선 단말기(110)와 협상을 통해 데이터 전송 시간 등을 결정하게 된다. 상기한 바와 같은 모든 협상(Negotiation)이 완료되면 주변 무선 단말기는 1106단계로 진행하여 메인 무선 단말기(110)가 전송하는 스케줄 맵을 수신하여 이를 저장한다. 그리고 1108단계로 진행하여 상기 수 신된 스케줄 맵에 따라 통신을 수행한다. 이러한 통신은 도 4 내지 도 7에서 전술한 바와 같은 방법으로 데이터 통신을 수행한다.

상기 주변 무선 단말기는 1108단계에서 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하는 중에 스케줄 맵의 변경이 필요한가를 검사한다. 여기서 스케줄 맵의 변경이 필요한가의 검사는 도 8에서 전술한 바와 같이 전송 시간의 변경이 필요한 경우를 의미한다. 이와 같이 데이터 전송의 시간 변경이 필요한 경우 주변 무선 단말기는 1112단계로 진행하여 상기 주변 무선 단말기의 데이터 전송 구간에서 상기 메인 무선 단말기(110)와 시간 변경을 위한 협상을 수행한다. 그리고 1106단계로 진행하여 메인 무선 단말기(110)로부터 변경된 스케줄 맵 정보를 수신하여 이를 저장한다. 이후 1108단계를 수행하게 된다.

반면에 상기 1110단계의 검사결과 스케줄 맵의 변경이 필요하지 않은 경우 주변 무선 단말기는 1114단계로 진행하여 통신이 종료되는가를 검사한다. 여기서 통신의 종료란, 상기 주변 무선 단말기가 통신을 종료하고자 하는가를 의미한다. 상기 1114단계의 검사결과 통신의 종료가 요구되는 경우 116단계로 진행하여 특별한 절차를 통해 통신을 종료한다. 그러나 미리 설정된 횟수의 비콘 주기동안 데이터 통신이 이루어지지 않는 경우에 자동적으로 스케줄 맵을 변경하도록 구성할 수도 있다. 즉, 10회 이상 비콘 주기 동안 트래픽의 전송이 없는 경우 상기 스케줄 맵에서 해당하는 주변 무선 단말기를 삭제하도록 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 1116단계를 수행할 필요 없이 1100단계로 진행하면 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 근거리 무선 통신 시에 하나의 접속 포인트를 효율적으로 접속할 수 있으며, 특별한 오버헤드 없이 데이터 통신이 가능해지는 이점이 있다. 뿐만 아니라 본 발명과 같은 방법으로 근거리 무선 통신을 수행하면, 자원의 활용 효율도 높일 수 있고, 복잡하지 않은 알고리즘을 통해 데이터 전송이 가능해지는 이점이 있다.

Claims

메인 무선 단말기를 구비하고, 적어도 둘 이상의 주변 무선 단말기를 구비하는 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 방법에 있어서,

상기 메인 무선 단말기는 데이터 통신을 요구하는 상기 각 주변 무선 단말기들마다 프레임을 전송할 시간을 협상하고, 상기 협상된 시간 정보와 상기 각 주변 무선 단말기들의 전송 순서를 포함하는 스케줄 맵을 생성하여 상기 각 무선 단말기들로 전송하는 과정과,

상기 각 주변 무선 단말기들은 수신된 상기 스케줄 맵에 결정된 시간동안 상기 스케줄 맵에 결정된 순서에 따라 상기 메인 무선 단말기와 순환적으로 직접 통신을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 메인 무선 단말기는 상기 스케줄 맵의 최초 데이터 전송 시점 이전에 비콘 주기의 시작을 알리는 헤더를 방송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제2항에 있어서,

상기 비콘 헤더 전송 후 다른 주변 무선 단말기의 데이터 통신 요구를 수신하기 위한 연결 요청 슬롯들을 더 포함하고, 상기 연결 요청 슬롯들 이후에 각 주변 단말기가 상기 스케줄 맵의 순서에 따라 프레임을 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제3항에 있어서,

상기 연결 요청 슬롯을 통해 통신을 수행하지 않던 주변 무선 단말기로부터 데이터 통신 요청이 존재할 시 상기 메인 무선 단말기는 상기 주변 무선 단말기와 협상을 통해 데이터 전송 시간을 설정하고, 상기 스케줄 맵에 상기 협상된 결과를 포함하여 갱신하는 과정과,

상기 갱신된 스케줄 맵 정보를 모든 주변 무선 단말기들로 전송하고, 상기 갱신된 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 각 주변 무선 단말기들은 데이터 전송 구간 사이에 미리 정해진 유휴 시간을 가짐을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제5항에 있어서,

상기 각 주변 단말기들은 미리 정해진 유휴 시간의 2배 이상 동안 프레임의 전송이 검출되지 않을 경우 다음 순서의 무선 단말기가 상기 스케줄 맵에 설정된 시간의 길이로 프레임을 생성하여 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

상기 스케줄 맵에 따라 통신을 수행하는 소정의 주변 무선 단말기가 프레임 전송 시간의 재 협상이 필요한 경우 프레임의 전송 순서에서 상기 메인 무선 단말기와 전송 시간의 재 협상을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제7항에 있어서,

상기 협상이 완료되면 상기 메인 무선 단말기는 상기 협상 결과를 반영하여 상기 스케줄 맵을 갱신하고, 상기 갱신된 스케줄 맵을 모든 주변 무선 단말기들로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제8항에 있어서,

상기 갱신된 스케줄 맵에 따른 순환적 프레임 전송은 현재 전송이 완료된 이후에 적용함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제1항에 있어서,

데이터를 전송할 주변 무선 단말기가 상기 스케줄 맵에 할당된 시간보다 데이터의 양이 적은 경우 상기 전송할 데이터에 따른 시간만큼 프레임을 생성하여 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
제10항에 있어서,

상기 할당된 시간보다 적은 양만큼 데이터가 전송된 경우 다음 데이터 전송 구간에서 데이터를 전송할 주변 무선 단말기는 유휴 시간만큼 데이터 전송이 이루어지지 않는 경우 전송할 데이터를 프레임으로 구성하여 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 방법.
메인 무선 단말기를 구비하고, 적어도 둘 이상의 주변 무선 단말기를 구비하 는 무선 통신 시스템에서 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 시스템에 있어서,

상기 각 주변 무선 단말기들마다 프레임을 전송할 시간을 협상하고, 상기 협상된 시간 정보와 상기 각 주변 무선 단말기들의 전송 순서를 포함하는 스케줄 맵을 생성하여 모든 주변 무선 단말기들로 전송하는 상기 메인 무선 단말기와,

상기 메인 무선 단말기로부터 수신된 상기 스케줄 맵을 저장하고, 상기 스케줄 맵에 결정된 순서에서 상기 협상된 시간동안 상기 메인 무선 단말기 직접 통신을 수행하는 주변 무선 단말기들을 포함함을 특징으로 하는 무선 근거리 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 메인 무선 단말기는,

상기 스케줄 맵의 순환 주기마다 비콘 헤더의 방송을 더 수행함을 특징으로 하는 무선 근거리 통신 시스템.
제13항에 있어서,

상기 비콘 헤더 전송 후 다른 주변 무선 단말기의 데이터 통신 요청을 수신하기 위한 연결 요청을 위한 적어도 한 슬롯 이상의 시간동안 구비함을 특징으로 하는 무선 근거리 통신 시스템.
제14항에 있어서, 상기 메인 무선 단말기는,

상기 비콘 헤더 전송 후 통신을 수행하고 있지 않은 다른 주변 무선 단말기로부터 데이터 통신 요구 시 상기 주변 무선 단말기와 협상을 수행하고, 협상 결과를 상기 스케줄 맵에 반영하여 갱신한 후 상기 갱신된 스케줄 맵을 모든 무선 단말기들로 방송함을 특징으로 하는 무선 근거리 통신 시스템.
제15항에 있어서, 상기 주변 무선 단말기들은,

프레임의 전송 구간 사이에 프레임을 전송하지 않는 미리 결정된 유휴 시간을 가짐을 특징으로 하는 무선 근거리 통신 시스템.
제16항에 있어서, 상기 각 주변 단말기들은,

상기 유휴 시간의 2배 이상 동안 프레임의 전송이 검출되지 않을 경우 다음 순서의 무선 단말기가 상기 스케줄 맵에 설정된 시간의 길이로 프레임을 생성하여 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 주변 무선 단말기가,

프레임 전송 시간의 재 협상이 필요한 경우 상기 주변 무선 단말기의 프레임의 전송 순서에서 상기 메인 무선 단말기와 전송 시간의 재 협상을 수행함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 시스템.
제18항에 있어서, 상기 메인 무선 단말기는,

상기 협상이 완료되면 상기 협상 결과를 반영하여 상기 스케줄 맵을 갱신하고, 상기 갱신된 스케줄 맵을 모든 주변 무선 단말기들로 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 시스템.
제12항에 있어서,

데이터를 전송할 주변 무선 단말기가 상기 스케줄 맵에 할당된 시간보다 데이터의 양이 적은 경우 상기 전송할 데이터에 따른 시간만큼 프레임을 생성하여 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 시스템.
제20항에 있어서,

상기 할당된 시간보다 적은 양만큼 데이터가 전송된 경우 다음 데이터 전송 구간에서 데이터를 전송할 주변 무선 단말기는 유휴 시간만큼 데이터 전송이 이루 어지지 않는 경우 전송할 데이터를 프레임으로 구성하여 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선 통신 시스템.