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KR20070062524A - Ａｄ ｈｏｃ 네트워크 구현을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Ａｄ ｈｏｃ 네트워크 구현을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20070062524A
KR20070062524A KR1020077006337A KR20077006337A KR20070062524A KR 20070062524 A KR20070062524 A KR 20070062524A KR 1020077006337 A KR1020077006337 A KR 1020077006337A KR 20077006337 A KR20077006337 A KR 20077006337A KR 20070062524 A KR20070062524 A KR 20070062524A
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South Korea
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communication device
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wireless
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Application number
KR1020077006337A
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Inventor
아미트 카란
Original Assignee
키오세라 와이어리스 코포레이션
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Abstract

현재 위치를 이용하거나 이후 위치를 예측함으로써, 많은 경우에 AD-HOC 메쉬 네트워크의 성능이 향상된다. 현재 위치 및 미래(이후) 위치의 예측이 장치들 간의 통신 채널을 언제 설정할 것인지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 현재 위치 및 이후 위치에 대한 예측은 어떤 장치가 채널을 설정하여 통신을 요청하는 여러 통신 장치들 사이의 경로를 제공할 것인가를 결정할 수 있다. 위치는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 사용함으로써 결정될 수 있다. GPS 수신기는 위성으로부터 수신된 신호를 이용하여 위치를 결정한다. GPS 수신기가 위치 결정에 사용되는 일반적인 장치이나 다른 장치를 사용할 수 있다. GPS 수신기는 일반적으로 속도와 가속도를 결정한다. 속도와 가속도는 이후 위치를 예측하는 데 이용된다. 예측은 통신 장치들 간의 통신 채널을 언제 설정할 것인가를 결정하는 데 이용된다. 최종 종착지를 아는 장치들을 이용하는 경우에, 더 개선된 예측을 이용할 수 있다. 이러한 장치의 일 예는 (이에 제한되는 것은 아님) 내부 지도와 GPS 수신기를 이용하여 운전자에게 최종 종착지를 안내하는 자동차 내비게이션 시스템을 포함한다. 속도와 가속도에 더하여 최종 종착지와 이동된 경로가 알려진 경우에, 통신 장치의 미래 위치가 많은 경우에 보다 정확하게 예측될 수 있다.

Description

ＡＤ ＨＯＣ 네트워크 구현을 위한 방법 및 장치{Method and Apparatus for Implementation of AD HOC Network}
본 발명은 AD HOC 메쉬 구현을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크는 바람직한 유효 통신 영역을 중첩 영역(overlapping area)으로 나눔으로써 개발되었다. 각 영역은 포인트-투-멀티포인트(point-to-multipoint) 구조를 이용하는 기지국에 의해 서비스를 제공받는다. 전통적인 접근법의 문제 중 하나는 이러한 시스템을 구성하는 데 많은 비용이 든다는 것이다. 소비자 기반이 구성되어 비용을 상쇄하기 전에 일반적으로 많은 비용이 발생한다. 전통적인 무선 통신 네트워크는 확장을 계획하고 조정하는 데 드는 비용으로 인해 확장시 어려울 수 있다. 기지국 자원은 한정된다. 또한, 두 개의 무선 이동 통신 장치가 직접 통신을 할 수 있는 경우에, 기지국을 통한 통신보다 적은 전송 전력을 필요로 한다.
전통적인 무선 통신 네트워크의 단점(shortcomming)에 대한 해결책은 메쉬 네트워크(mesh network)를 이용하는 것이다. 메쉬 네트워크에서는 여러 통신 장치가 피어-투-피어(peer-to-peer) 방식으로 동작한다. 메쉬 네트워크의 일 예가 도 11의 종래 기술에 도시된다. 도 11은 다이어그램(600)을 나타낸다. 다이어그 램(600)은 여러 이동 통신 장치들(603, 607, 610, 612, 615)을 포함한다. 다이어그램은 또한 통신 연결(617)과 같은 여러 통신 연결들을 나타낸다. 지상파 네트워크에 연결된 기지국(620)이 역시 도시된다. 도면에 도시된 바와 같이, 이동 통신 장치(603)는 이동 통신 장치(607)와 통신 연결을 포함한다. 이동 통신 장치(607)는 추가로 이동 통신 장치들(610, 612)과 연결되며, 동시에 이동 통신 장치(610, 612)는 서로 연결된다. 이동 통신 장치(612)는 또한 통신 연결(617)에 의해 이동 통신 장치(615)에 연결된다. 마지막으로, 이동 통신 장치(615)는 추가로 기지국(620)에 연결된다.
각각의 이동 통신 장치(603, 607, 610, 612, 615)와 기지국(620)은 발신 장치(originating device)와 최종 종착점 사이에서 통신 신호를 중계하는 능력을 가진다. 일 예로써, 이동 통신 장치(603)가 이동 통신 장치(615)로 메시지를 전송한다고 가정하자. 이동 통신 장치(603)는 이동 통신 장치(607)로 전송한다. 이동 통신 장치(607)는 이동 통신 장치(612)로 전송한다. 최종적으로, 이동 통신 장치(612)가 이동 통신 장치(615)로 전송하여 이동 통신 장치들(603, 615) 사이의 메시지 전달을 완료한다. 이러한 메시지가 지상파 네트워크와 그리고 이동 통신 장치(615)를 거쳐 송신될 필요가 있는 경우에, 이동 통신 장치(615)는 메시지를 기지국(620)으로 전송하고 기지국(620)은 이 메시지를 지상파 네트워크로 전송한다는 것은 해당 분야의 당업자에게 자명하다.
모든 메쉬 네트워크가 기지국을 포함하는 것은 아니다. 일부의 경우에, 메쉬 네트워크는 온전히 이동 통신 장치들 사이의 통신에 이용될 수 있다. 또한, 일부의 경우에, 메쉬 네트워크는 이동 통신이 아닌 통신 장치들 사이에 셋-업 될 수 있다. 도 11에 도시된 예는 단지 하나의 가능한 실시예이다. 메쉬 네트워크는 많은 이점을 가진다. 메쉬 네트워크는 PMP 셋-업 시의 경제적 부담에 관한 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 추가로, 메쉬 네트워크는 더 많은 장치를 부가하는 것만으로도 쉽게 확장할 수 있다. 부가 장치들은 추가적인 통신 경로(가령, 도 11에 도시된 통신 경로(617))를 만들어 낸다는 이점이 있다. 일부의 경우에, 도 11에 도시된 이동 통신 장치들(603, 607, 610, 612, 615)과 같이 최대 개수의 통신 장치들이 존재할 수 있다는 것은 자명하다.
일부 경우에 네트워크 용량이 증가할 수 있다. 구체적으로, 여러 장치가 기지국을 거쳐 통신하는 경우에 필요한 것보다 낮은 전력이 여러 장치 사이의 통신에 사용되면, 이와 같이 전송에 사용되는 저 전력으로 인해 더 많은 장치가 부족한 대역폭 자원을 공유할 수 있게 된다.
메쉬 네트워크는 여러 이점을 가지나, 일반적으로 다른 통신 참여자들의 통신을 중계하는 동안에, 메쉬 네트워크 내의 중계 유닛은 요청된 통신을 지연시키게 된다. 많은 경우에, 중계 유닛은 하나의 송수신기만을 포함한다. 제 1 통신 신호가 중계하는 데 이용될 때, 송수신기는 (일부 경우에) 다른 통신을 송신 및 수신할 수 없다. 한편, 이는 무선 통신 장치에서 제한된 개수의 송수신기를 더 효과적으로 사용하도록 하는 이점이 있다.
전력은 제한된 자원이며, 특히 동작을 위해 배터리 전원을 사용하는 이동 통신 장치에서는 더욱 그러하다. 전송 전력의 불충분한 사용으로 인해 토크 타 임(talk time)이 줄거나 메쉬 네트워크의 다른 사용자들과의 간섭(interference)이 증가할 수 있으며, 이들 모두를 발생시킬 수도 있다. 많은 경우에, 두 개의 이동 통신 장치 간에 직접 전송하는 것이 전송을 용이하게 하는 하나의 기지국이나 여러 기지국을 이용하는 것보다 더 효과적일 수 있다. 구체적으로, 두 개의 이동 통신 장치가 서로 가까이 위치하는 경우에, 이는 장치들이 직접 통신하는 데 더 효과적이다. 언제 통신 장치가 직접 통신을 할 수 있는지 정확하게 예측할 수 있는 방법이 있다면, (일부의 경우에) AD HOC 네트워크가 더 효과적으로 동작할 것이다.
AD HOC 네트워크에서는, 어떤 통신 장치가 통신에 유용한지 결정하는 것이 어렵다. 또한, AD HOC 네트워크는 극소수의 통신 장치들 포함하는 지역에서 활성화 상태를 유지하는 것이 어렵다. 추가로, 사용자들이 통신을 할 수 있도록 하는 많은 수의 "홉(hop)"을 사용하는 것은 비능률적이다. 어떤 장치가 통신에 이용가능한지를 예측하고, AD HOC 네트워크에서 장래 장치 연결을 정확히 예측하며, AD HOC 네트워크에서 "홉"의 개수를 최소화하도록 예측을 이용하는 방법을 찾아내는 것이 유익할 것이다.
포인트-투-멀티포인트(PMP) 통신 시스템의 사용시 시스템 배치와 관계되어 경제적으로 큰 부담이 있다. 기지국을 세우는 데 드는 비용은 일부의 경우에 터무니없이 비쌀 수도 있다. 많은 경우에는 비용이 그렇게 많이 비싸지는 않으나, 다른 발생한 가능한 문제점은 네트워크를 사용하는 사용자로부터 수입이 발생하기 전에 네트워크 구축에 관계된 비용이 발생한다는 점이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 방법은 메쉬 네트워크를 이용하는 것이다. 메쉬 네트워크에서는 여러 통신 장치들이 피어 투 피어 "AD-HOC" 방식으로 동작한다. 통신 장치들 사이의 가능 지역에 통신 장치들의 링크가 설치되며, 통신 메시지들이 하나의 통신 장치에서 다른 장치로 중계된다.
그러나 메쉬 네트워크의 사용은 몇몇 문제점을 가진다. 예를 들어, 하나 이상의 통신 장치들이 메쉬 네트워크 내의 둘 이상의 장치들 사이에서 통신 메시지를 중계하는 데 사용되는 경우에, 메쉬 네트워크 내의 중계 유닛은 다른 부분의 참여자들의 통신을 중계하는 중에도 요청된 다른 통신을 중계하여야 한다.
현재 위치를 이용하거나 이후 위치를 예측함으로써, 많은 경우에 AD-HOC 메쉬 네트워크의 성능이 향상된다. 현재 위치 및 이후(미래) 위치에 대한 예측이 장치들 간의 통신 채널을 언제 설정할 것인지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 현재 위치 및 이후 위치에 대한 예측은 어떤 장치가 채널을 설정하여 통신을 요청하는 여러 통신 장치들 사이의 경로를 제공할 것인가를 결정할 수 있다. 이러한 위치는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 사용함으로써 결정될 수 있다. GPS 수신기는 위성으로부터 수신된 신호를 이용하여 위치를 결정한다. GPS 수신기가 위치 결정에 사용되는 일반적인 장치이나 다른 장치를 사용할 수 있다. GPS 수신기는 일반적으로 속도와 가속도를 결정한다. 속도와 가속도는 이후 위치를 예측하는 데 이용된다. 예측은 통신 장치들 간의 통신 채널을 언제 설정할 것인가를 결정하는 데 이용된다. 최종 종착지를 알고 있는 장치들을 이용하는 경우에, 더 개선된 예측을 사용할 수 있다. 이러한 장치의 일 예는 (이에 제한되는 것은 아님) 내부 지도와 GPS 수신기를 이용하여 운전자에게 최종 종착지를 안내하는 자동차 내비게이션 시스템을 포함한다. 속도와 가속도에 더하여 최종 종착지와 이동된 경로가 알려진 경우에, 통신 장치의 미래 위치가 보다 정확하게 예측될 수 있다.
메쉬 네트워크 내의 통신 장치들에 대한 미래 위치 정보를 예측하기 위해 위치 및 속도에 관한 정보를 사용하는 것은 여러 이점을 가진다. 메쉬 네트워크는 PMP 통신 시스템을 구축하는 경제적 부담과 관계된 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다.
나아가, 미래 위치 예측을 이용하여 네트워크 내의 통신 장치들의 이동과 관련된 문제를 해결하도록 할 수 있다. 두 개의 장치들이 장래에 서로의 통신 범위 내에 위치할 것으로 예측되는 경우에, 두 개의 장치들 간의 통신이 서로 직접 통신을 할 수 있을 때까지 지연될 수 있다. 통신을 지연함으로써, 중계 장치에 대한 필요를 없앨 수 있다. 물론 이는 하나의 특정한 경우일 뿐이다. 다른 예에서는, 일부의 경우에, 전송 장치들의 전송 전력을 낮춤으로써, 장치들간에 발생하는 간섭을 줄일 수 있다. 이러한 경우에, 중계 장치를 사용하여 전송 전력을 낮출 수도 있다. 동일한 개념이 둘 이상의 장치를 포함하는 경우로 확대될 수 있다. 예로써, 세 개의 통신 장치들의 현재 및 미래 위치가 알려진 경우에, 장치들 통신하는 데 가장 적합한 시간을 예측하는 것이 가능하다. 위치 정보 및 미래 위치에 대한 예측을 이용하여, 중계 장치의 개수가 감소할 수 있다. 추가로, 전송 전력이 감소하는 경우에, 일반적으로 토크 시간(talk time) 및 대기 시간이 증가한다.
도 1은 AD HOC 네트워크의 여러 무선 이동 통신 장치들을 나타내는 도면이다.
도 2는 무선 이동 통신 장치이다.
도 3A는 일련의 제 1 위치에서 AD HOC 네트워크 내 여러 무선 이동통신 장치들을 나타내는 도면이다.
도 3B는 일련의 제 2 위치에서 AD HOC 네트워크 내 여러 무선 이동통신 장치들을 나타내는 도면이다.
도 4는 여러 전송 전력 설정들을 가지는 무선 이동 통신 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 일반적으로 서로를 향해 이동하는 두 개의 무선 이동 통신 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 두 개의 전송 전력 설정을 가지는 세 개의 무선 이동 통신 장치들을 나타내는 도면이다.
도 7은 직접 전송을 할 수 있는 무선 이동 통신 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 각각 서로 다른 전송 전력 레벨을 가지는 두 개의 무선 이동 통신 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 지정 경로를 따라 지정 종착점으로 이동하는 두 개의 무선 이동 통신 장치들을 나타내는 도면이다.
도 10은 무선 이동 통신 장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 AD HOC 네트워크를 나타내는 도면이다. (종래기술)
도 1을 참조하여, AD HOC 네트워크 내의 여러 무선 이동 통신 장치를 나타내는 다이어그램(100)이 설명될 것이다. 다이어그램(100)은 여러 무선 이동 통신 장치들(102, 104, 108, 112, 115, 118)을 포함한다. 여러 무선 이동 통신 장치들(102, 104, 108, 112, 115, 118) 각각이 원으로 둘러싸이도록 도시된다. 예시로써, 원(111)은 무선 이동 통신 장치(108)를 둘러싼다. 원(111)은 무선 이동 통신 장치들이 통신할 수 있는 영역을 나타낸다. 다른 이동 통신 장치가 원 내에 존재하는 경우에, 무선 이동 통신 장치는 서로 통신할 수 있다. 구체적으로, 원은 무선 이동 통신 장치의 전송 신호가 수신될 수 있는 거리를 표현한다. 이에 대하여는 도 2를 참조하여 추가로 논의될 것이다.
다이어그램(100)은 제 1 AD HOC 네트워크(125)와 제 2 AD HOC 네트워크(128)를 포함한다. 제 1 AD HOC 네트워크(125)는 무선 이동 통신 장치(102, 104, 108)를 포함한다. 제 2 AD HOC 네트워크(128)는 무선 이동 통신 장치(112, 115)를 포함한다. 무선 이동 통신 장치(118)는 다이어그램(100) 내의 AD HOC 네트워크의 일부가 아니다.
제 1 AD HOC 네트워크(125)에서, 무선 이동 통신 장치들(102, 104, 108) 각각은 통신이 가능하다. 무선 이동 통신 장치(102)는 무선 이동 통신 장치(104)와 직접 통신을 할 수 있다. 무선 이동 통신 장치(104)는 무선 이동 통신 장치(108)와 직접 통신이 가능하다. 무선 이동 통신 장치(102, 108)는 무선 이동 통신 장치(104)를 이용하여 간접적으로 통신을 할 수 있다. 제 2 AD HOC 네트워크(128)는 두 개의 무선 이동 통신 장치(112, 115)를 포함한다. 무선 이동 통신 장치 각각은 서로 통신이 가능하다.
예를 들면 지피에스(GPS:global positioning system)를 통해 결정 가능한 속도 정보와 위치 정보를 사용하여, 어떤 무선 이동통신 장치가 현재 및 가까운 장래 시점에 통신할 수 있는 지를 결정하는 수신기 예측이 이루어질 수 있다. 다이어그램(100)에 도시된 무선 이동 통신 장치들(102, 104, 108, 112, 115, 118)은 일반적으로 이동하고 있다. 이러한 까닭에, 통신 가능한 장치들(예, 제 1 AD HOC 네트워크 및 제 2 AD HOC 네트워크)은 순간적으로 변화한다. 즉, AD HOC 네트워크 내의 특정 장치들이 변한다. 새로운 AD HOC 네트워크가 만들어지는 동안에, AD HOC 네트워크가 존재하지 않을 수 있다.
AD HOC 네트워크의 장점들과 함께 위치 및 속도 정보를 이용함으로써 무선 이동 통신 장치 자원들을 보다 효과적으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 통신할 필요가 있는 두 개의 장치들이 가까운 시점에 서로 한 범위 내에 존재할 것으로 예측되는 때에, 일부 경우에는 장치들이 직접 통신할 수 있을 때까지 장치들 간의 통신이 지연될 수 있으며, 이로써 중계 통신 장치에 대한 필요성이 제거된다.
도 2를 참조하며, 무선 이동 통신 장치(153)를 나타내는 다른 다이어그램(150)이 지금부터 논의될 것이다. 무선 이동 통신 장치(153)는 무선 이동 통신 장치(102, 104, 108, 112, 115, 118)와 동일하거나 유사하다. 또한, 무선 이동 통신 장치(153)는 원(156)에 의해 둘러싸인다. 원(156)은 도 1에 도시된 원(111)과 동일하거나 유사하다. 원이 동일하거나 유사하다는 것은 원이 동일하거나 유사한 개념을 가지는 것을 의미한다는 것이 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다.
원(156)은 예시를 위한 것임을 주의한다. 영역의 실제 모양은 전송을 차단하는 언덕과 같은 지형적 특징에 따라 변화할 수 있다. 다른 지형적 특징(가령, 계곡 및 빌딩)이 지역의 모양을 변화시킬 수 있다. 많은 경우에, 영역은 원이 아닐 것이다. 추가로, 영역은 수신기에 따라 변화할 수 있다. 일부 수신기들은 다른 것들보다 멀리 떨어진 곳으로부터의 신호를 수신할 수 있다. 원(156)은 단지 개념을 그림으로 디스플레이하기 위한 것이다. 구체적으로, 무선 이동 통신 장치의 전송은 제한된 영역에 걸쳐 수신될 수 있다. 이와 같은 지역은 예들 들면 전력, 지리적 특성, 전송기의 속성, 수신기의 속성 등의 요인들과 같은 여러 요인에 따라 변경될 수 있다. 전송 전력의 차이가 도 4를 참조하여 추가로 논의될 것이다. 예측 가능한 AD HOC 네트워크를 사용하는 이점은, 장치가 서로 인접하게 위치할 것으로 예측될 때까지 장치 통신이 지연되는 경우에, 낮은 전송 전력 사용으로 인해, 일부의 경우에, 다른 통신 장치들과의 간섭을 줄일 수 있다는 것이다.
도 3A-B가 이하에서 논의될 것이다. 도 3A는 다이어그램(200)을 나타낸다. 다이어그램(200)은 무선 이동 통신 장치들(202, 205, 207)을 포함한다. 무선 이동 통신 장치들(202, 205, 207)은 도 1 에 도시된 무선 이동 통신 장치들(102, 104, 108, 112, 115, 188)과 동일하거나 유사하다. 추가로, 무선 이동 통신 장치들(202, 205, 207)은 도 2에 도시된 무선 이동 통신 장치(153)와 동일하거나 유사하다. 무선 이동 통신 장치들(202, 205, 207)은 화살표(220, 222, 225)에 의해 표시되는 바 와 같이 이동하는 것으로 도시된다. 추가로 이동은 도 3B에 도시된 위치의 변화에 의해 표시된다. 도 3A에서, 무선 이동 통신 장치(202)는 무선 이동 통신 장치(207)과 직접 통신이 가능하지 않다. 그러나, 장치(202, 207)는 후에 직접 통신이 가능할 것이라는 게 예측된다. 장치(202, 205, 207)의 이후 위치가 도 3B에 도시된다. 예측된 바와 같이, 장치(202, 207)는 직접 통신이 가능하다.
도 4는 무선 이동 통신 장치(277)를 나타내는 다이어그램(275)이다. 무선 이동 통신 장치는 제 1 전송 범위를 나타내는 제 1 원(279)과 제 2 전송 범위를 나타내는 제 2 원에 포함된다. 일반적으로, 무선 이동 통신 장치의 범위는 전송 전력을 증가시키거나 감소시킴으로써 변경될 수 있다. 도 4는 일반적으로 두 개의 전송 전력 레벨을 가지는 무선 이동 통신 장치(277)를 나타낸다. 더 많은 전송 전력이 가능하다. 일반적으로 무선 이동 통신 장치는 둘 이상의 전송 전력 레벨 설정을 가질 수 있다. 간략한 예시로, 도 4에는 두 개가 도시된다.
무선 이동 통신 장치(277)의 전송 범위가 전송 전력에 의해 영향을 받는 것과 동시에, 다른 요인들이 범위 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들면, 수신 이동 통신 장치상의 안테나 형태가 전송 무선 이동 통신 장치로부터 전송된 신호를 수신하는 수신 무선 통신 장치의 수신 능력을 변화시킬 수 있다. 원은 일반적으로 무선 이동 통신 장치가 일부 제한된 범위를 가진다는 개념을 나타내는 데 사용된다. 그러나, 이 범위는 전송 전력 및 지역의 지형 등의 여러 요인들에 의해 영향을 받는다.
AD HOC 네트워크를 예측하는 데 위치를 사용하는 것의 장점은, 일부의 경우에, 저 전력 전송이 사용될 수 있는 이후 시점을 예측함으로써 배터리 전력을 소모 를 줄일 수 있도록 한다. "배터리 전력"이라는 용어는 일부 경우에 사용되며, 다른 형식의 이동 전원도 가능하다. 다른 이동 전원은 연료 전지를 이용하는 무선 이동 통신 장치를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 추가로, 다른 이점은 (일부의 경우에) 전체 통신 효율이 향상된다는 것이다. 일부의 경우에, 메쉬 네트워크의 다른 사용자들과 간섭을 줄임으로써 이러한 증가가 이루어질 수 있다. 상술한 바와 같은 예측이 이하에서 도 5를 참조하여 추가로 논의될 것이다.
도 5를 참조하면, 다이어그램(300)이 도시된다. 다이어그램(300)은 두 개의 무선 이동 통신 장치들(303, 310)을 나타낸다. 무선 이동 통신 장치들(303, 310)은 일반적으로 서로를 향해 움직인다. 도면에 도시된 바와 같이, 무선 이동 통신 장치들(303, 310)은 높은 전송 전력 설정을 이용하여 통신할 수 있다. 무선 이동 통신 장치들(303, 310)이 도면에 도시된 바와 같이 서로를 향해 계속 이동하는 경우에, 무선 이동 통신 장치들(303, 310)이 이후에 소정 시점에서 저 전력 설정을 이용하여 통신할 수 있다는 것을 다이어그램(300)으로부터 알 수 있다.
일부의 경우에, 이후 시점까지 대기하였다가 저 전력 설정에서 전송하는 것이 유리할 수 있다. 이동 전송이 지연될 것인지 여부를 결정하려 하는 경우에 여러 요인(factor)이 고려될 수 있다. 이러한 요인들 중 일부는 이동 장치들이 서로 접근하는 속도, 전송될 메시지의 적시성(time-critical), 그리고 예측이 정확할 확률을 포함할 수 있다. 여러 요인들 이나 요인들의 조합이 메시지를 전송할 시점을 결정하는 데 고려될 수 있다. 일부의 경우에, 장치들이 저 전력 설정을 이용할 만큼 충분히 가까워 지기 전에 무선 이동 통신 장치의 이동 방향이 변경될 수 있다. 도 6을 참조하면, 다이어그램(350)이 도시된다. 다이어그램(350)은 세 개의 무선 이동 통신 장치들(354, 357, 359)을 포함한다. 무선 이동 장치들(354, 357, 359)은 원(375, 377,379, 384, 387, 390)에 의해 각각 지시되는 바와 같은 전력 설정을 포함한다. 다이어그램(350)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 두 개의 무선 이동 통신 장치가 원(375와 390)에 의해 도시된 고 전송 전력 레벨에서 전송시, 무선 이동 통신 장치(354)가 무선 이동 통신 장치(359)와 직접 통신을 할 수 있다. 선택적으로, 무선 이동 통신 장치(357)를 사용하여, 원(379, 384, 387)에 의해 표시되는 바와 같이, 저 전력 레벨에서 전송하는 동안, 무선 이동 통신 장치들(354, 359)이 통신을 할 수 있다.
일부의 경우에, 저 전력 레벨에서 전송이 유리할 수 있다. 저 전력 레벨에서 전송하는 것은 일반적으로 무선 이동 통신 장치(354, 359)에서의 배터리 전원을 소모를 줄일 수 있으며, 일부의 경우에 저 전력 전송은 다른 통신 장치들과의 간섭을 줄일 수 있다. 추가로, 저 전력 전송시 무선 이동 통신 장치(354, 359)는 일부의 경우에 다른 전자적 전파와 더 적은 간섭을 일으킨다. 장치들(352, 359)이 높은 전력 레벨에서 전송을 하는 중에, 무선 이동 통신 장치(357)는 전송 및 수신 회로들을 이용하여 다른 전파들을 보내거나 수신할 수 있다.
도 7은 무선 이동 통신 장치(438)를 포함하는 다이어그램(435)이다. 무선 이동 통신 장치가 원(440) 내에 도시된다. 원은 일반적으로 무선 이동 통신 장치(438)의 전송 범위를 나타낸다. 원은 단지 일반적으로 전송 범위를 표시하는 것으로 이해될 것이다. 전송 범위는 원과 다른 모양일 수 있으며, 지형, 전송 전력, 전송 안테나 유형, 및 수신 안테나 유형을 포함하는 많은 요인(factor)들에 따라 범위가 변경된다. 원은 일반적인 개념을 기술하기 위한 것이다. 무선 이동 통신 장치(438)는 방향성 전파를 송신할 수 있다. 다이어그램(435)에 도시된 바와 같이, 무선 이동 통신 장치(438)는 네 개의 서로 다른 방향(443, 446, 449, 452)으로 전송이 가능하다. 방향성 안테나를 사용하여, 무선 이동 통신 장치가 특정 이동 통신 장치로 전송을 하고, 전송을 받을 무선 통신 장치와 동일한 영역에 존재하지 않는 다른 무선 이동 통신 장치에 일으키는 간섭의 양을 제한한다. 예로서, 영역(443) 내에 무선 이동 통신 장치가 존재하고, 영역(449)에 다른 무선 이동 통신 장치 존재하는 것으로 가정한다. 무선 이동 통신 장치(438)가 영역(449) 내의 무선 이동 통신 장치로 전송을 하고자 하는 경우에, 다른 방향들(446, 449, 452) 중 어느 방향으로도 전송하지 않으면서, 장치(438)가 방향(443)으로 전송을 할 수 있다.
다이어그램(435)은 방향성 안테나를 포함하는 무선 이동 통신 장치의 간략한 예시이다. 네 개의 서로 다른 방향들(443, 446, 449, 452)이 도시되나, 더 많은 전송 방향을 가지거나 더 적은 방향을 가지는 시스템도 가능하다. 또한, 방향성 안테나를 포함하는 전자 전송 장치가 공지되어 있으며, 이는 자명하다. 이러한 적용 예의 목적은 방향성 안테나를 사용하여 전송할 수 있는 특정 방법이나 장치 또는 방향성 있게 전송하는 다른 방법을 기술하기 위한 것이 아니다. 무선 이동 통신 장치를 사용하는 데 있어 전송 방향은 기술된 장치와 방법을 사용하는 것으로 예측될 수 있다.
무선 이동 통신 장치(438)가 방향성 안테나를 가지는 것으로 되나, 이는 하 나의 가능한 실시예일 뿐이다. 전송하는 통신 장치 및 수신하는 통신 장치 모두가 일부의 경우에 방향성 안테나로부터 이득을 얻을 수 있다. 또한, 일부의 경우에, 무선 장치나 무선 통신 시스템 내의 다른 장치들이 무선 이동 통신 장치가 아닐 수 있다. 도면들은 단지 가능한 실시일 뿐이다. 다른 예시들은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다.
도 8을 참조하여, 다이어그램(475)이 논의될 것이다. 다이어그램(475)은 제 1 이동 통신 장치(482)와 제 2 이동 통신 장치(484)를 나타낸다. 제 1 이동 통신 장치(482)는 제 1 원(477) 내에 포함된다. 제 2 이동 통신 장치(484)는 제 2 원(479)내에 포함된다. 일부의 경우에, 제 1 이동 통신 장치(482)는 제 2 이동 통신 장치(484)로부터 전파를 수신할 수 있다. 반면에, 제 2 이동 통신 장치(484)는 제 1 이동 통신 장치(482)로부터 전파를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제 2 이동 통신 장치(484)가 제 1 이동 통신 장치(482)보다 더 많은 전송 전력을 사용하여 전송을 할 수 있다. 이는 다이어그램(475)에 도시된다. 제 1 원(477)은 제 2 원(479)보다 더 작은 것으로 도시된다.
도 4, 5, 6 및 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 원의 크기는 일반적으로 이동 무선 통신 장치의 범위를 나타낸다. 상술한 바와 같이 원은 전송 전력을 나타내나, 다른 요인들이 무선 이동 통신 장치의 범위에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 무선 이동 통신 장치의 범위가 여러 요인들로 이루어진 함수일 수 있다. 무선 이동 통신 장치의 범위에 영향을 미치는 다른 요인들은 지역적인 영역의 지형, 전송 장치의 전송 안테나 및 수신 장치의 수신 안테나를 포함하나 이에 한정되는 것은 아 니다.
원은 일반적으로 무선 이동 통신 장치의 전송 범위를 일반적으로 나타내는 데 사용되나. 무선 이동 통신 장치의 전송 범위의 형태가 일반적으로 원인 것은 아니다. 형태(모양)는 지형 특성(언덕, 계곡 및 빌딩 포함)에 따라 다르게 변화될 수 있다. 도면에 사용된 원은, 무선 이동 통신 장치 전파들이 일부 제한된 범위에 걸쳐 그리고 일부 제한된 영역 내에서 배경 노이즈를 넘어 수신될 수 있다는 개념을 설명하기 위한 것이다.
도 9를 참조하여, 다이어그램(480)이 설명될 것이다. 많은 자동차, 특히 새로운 자동차들은 주소와 같은 위치 정보를 찾는 운전자를 보조하는 내비게이션 시스템을 포함한다. 이러한 내비게이션 시스템은 일반적으로 혠 위성을 이용하여 위치를 결정하고, 원하는 위치로 이동 경로를 결정하는 내부 지도 기능을 가진다. 많은 시스템들이 자동차 내에 장착되나 휴대용 시스템으로도 이용 가능하다. 또한, 내비게이션 시스템은 다른 종류의 운송수단에 장착될 수 있다. 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게, 내비게이션 시스템의 특정 형태와 특정 구현 예가 변경될 수 있음은 자명할 것이다. 내비게이션 시스템으로부터의 정보가 두 개의 이동 통신 시스템이 통신할 수 있는 시점을 예측하는 데 사용될 수 있다.
다이어그램(480)은 제 1 위치(482) 내의 이동 통신 장치를 포함한다. 이동 통신 장치는 제 1 지정 경로(486)를 따라 제 2 위치까지 이동한다. 다이어그램(480)은 제 3 위치(492) 내의 제 2 이동 통신 장치를 포함한다. 제 2 이동 통신 장치는 제 2 지정 경로(488)를 따라 이동한다. 다이어그램에 도시된 바와 같이, 제 1 이동 통신 장치가 위치(484) 내에 존재하고 제 2 이동 통신 장치가 위치(490) 내에 위치하며, 무선 이동 통신 장치가 서로 통신한다. 내비게이션 시스템은 일반적으로 언제 운송수단이 위치에 도착하는가를 예측한다. 위치(484, 490)가 최종 도착지이다. 그러나, 위치(484, 490)가 더 긴 이동 경로를 따라 위치한 임시 위치일 수 있다. 무선 이동 통신 장치가 위치(484, 490)에서 정지하지 않을 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다. 추가로, 무선 이동 통신 장치는 이동 경로를 따라 다른 위치에서 통신할 수 있다.
내비게이션 시스템이나 내비게이션 시스템의 일부가 이동 통신 장치의 일부일 수 있다. 예를 들면, 이동 통신 장치는 GPS 수신기와 GPS 신호에 따라 위치를 결정하는 회로를 포함할 수 있다. 장치는 또한 지도 디스플레이와 위치까지의 이동 경로를 결정하는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 내비게이션 정보를 사용하여 추후 위치를 예측하는 향상된 방법을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하여 이동 핸드셋(500)이 기술될 것이다. 이동 핸드셋(500)은 안테나(502)를 포함한다. 안테나(502)는 외부 안테나로써 외부에 도시된다. 그러나 다른 배치도 가능하다. 안테나(502)는 내부 안테나일 수 있다. 또한, 안테나가 다중 안테나일 수 있다. 핸드셋은 송수신기(507)를 포함한다. 송수신기는 프로세서에 연결된다. 프로세서는 MSM(mobile station modem)이거나, 프로세서이거나, 마이크로프로세서이거나 마이크로컨트롤러이다. 또한, 프로세서는 분리된 로직과 같은 회로이거나 프로그램 가능한 로직 장치(예, FPGA(field programmable logic device)) 또는 CPLD(complex logic device)일 수 있다. 프로세서(510)는 이동 전원(512)에 연결될 수 있다. 이동 전원(512)은 배터리이거나 연료 전지일 수 있으며, 다른 전원도 가능하다. 도 10은 이동 전원(512)과 프로세서(510)와 케이스(505)에 포함된 송수신기(507)를 도시한다. 그러나, 케이스(505)에 포함된 구성요소들이 변경될 수 있음은 자명하다.
도 10은 이동 통신 장치의 일 실시예이나, 다른 실시예도 가능하다. 이 실시예에서는 향상된 네트워크 성능을 포함한다는 것이 장점이다. 저 전송 전력이 사용될 때, 주어진 지형 영역에서 더 많은 무선 이동 통신 장치들이 동작하도록 할 수 있다는 것이 개선점이다.
일반적으로 이러한 응용 예의 도면은 계측을 위해 도시된 것이 아니며, 척도를 의미하는 것이다. 또한, 도 1- 10은 무선 이동 통신 장치를 나타내나,일부 경우에 하나 이상의 기지국이나 고정된 무선 통 장치가 포함될 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다. 본 발명의 범위는 청구항에 의해서만 제한된다.

Claims (29)

  1. 제 1 무선 이동 통신 장치의 위치를 정보를 획득하는 단계와;
    제 2 무선 이동 통신 장치의 위치 정보를 획득하는 단계와;
    위치 정보에 따라 상기 제 1 무선 이동 통신 장치가 상기 제 1 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는지 여부를 예측하는 단계와; 그리고
    상기 제 1 무선 이동 통신 장치와 상기 제 2 무선 이동 통신 장치 사이에 통신 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 이동 통신 장치는 다른 통신 장치들로부터의 상기 제 2 무선 이동 통신 장치의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다른 무선 이동 통신 장치는 제 3 무선 이동 통신 장치인 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다른 무선 통신 장치는 기지국인 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는 하나의 방향으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나의 방향으로 전송하는 단계는 방향성 안테나를 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 예측 단계는 내비게이션 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 예측 단계는 하나 이상의 추가적인 무선 이동 통신 장치로 전송함으로써 상기 제 1 및 제 2 무선 이동 통신 장치가 통신할 수 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 예측 단계는 상기 제 1 및 제 2 무선 이동 통신 장치가 다른 시간에 직접 통신을 할 수 있는지를 예측하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 무선 이동 통신 장치 사이의 통신이 다른 시간에 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 예측 단계는 상기 제 1 및 제 2 무선 이동 통신 장치가 고 전력 설정에서 전송함으로써 통신할 수 있는지를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 예측 단계는 제 1 및 제 2 무선 이동 통신 장치가 저 전송 전력을 이용하여 다른 시간에 통신할 수 있을 것인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 무선 이동 통신 장치는 저 전송 전력에서 상기 다른 시점에 통신하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  14. 제 1 무선 이동 통신 장치의 제 1 위치 정보를 획득하는 단계와;
    제 2 무선 이동 통신 장치의 제 2 위치 정보를 획득하는 단계와;
    제 3 무선 이동 통신 장치의 제 3 위치 정보를 획득하는 단계와;
    위치 정보에 따라 상기 제 1 무선 이동 통신 장치가 상기 제 2 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는 지를 예측하는 단계와;
    위치 정보에 따라 상기 제 2 무선 통신 장치가 상기 제 3 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는 지를 예측하는 단계와;
    상기 제 2 무선 이동 통신 장치를 중계자로 이용하여 상기 제 1 무선 이동 통신 장치가 상기 제 3 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는 지를 결정하는 단계와;
    상기 제 1 무선 이동 통신 장치와 제 3 무선 이동 통신 장치 사이에 통신 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 예측 단계들은 위치 및 속도에 따라 예측을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치 간의 통신 방법.
  16. 프로세서로서, 상기 프로세서는:
    - 무선 이동 통신 장치의 위치를 결정하는 단계와;
    - 제 2 무선 이동 통신 장치의 위치를 결정하는 단계와; 그리고
    - 위치에 따라, 상기 무선 이동 통신 장치가 상기 제 2 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계
    를 수행하는 상기 프로세서와;
    안테나와;
    상기 안테나 및 상기 프로세서에 연결되는 송수신기와;
    상기 송수신기에 전력을 공급하는 이동 전원과; 그리고
    상기 송수신기를 둘러싸는 케이스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는
    - 지정 시간에, 고 전송 전력 레벨을 이용하여 상기 무선 이동 통신 장치가 다른 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계와; 그리고
    - 상기 지정 시간에, 상기 송수신기가 상기 다른 무선 통신 장치들로 전송을 하도록 하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는
    - 지정 시간에, 저 전송 전력 레벨을 이용하여 상기 무선 이동 통신 장치가 다른 무선 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계와; 그리고
    - 상기 지정 시간에, 상기 송수신기가 상기 다른 무선 통신 장치로 전송을 하도록 하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는
    - 특정 방향으로 전송함으로써 상기 무선 이동 통신 장치가 다른 무선 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계와; 그리고
    - 상기 지정 방향으로, 상기 송수신기가 상기 다른 무선 통신 장치로 전송을 하도록 하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는
    - 내비게이션 장치로부터의 정보를 이용하여, 상기 무선 이동 통신 장치가 다른 무선 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계와; 그리고
    - 지정 시간에, 상기 송수신기가 상기 다른 무선 통신 장치로 전송을 하도록 하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 내비게이션 장치는 상기 무선 이동 통신 장치의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  22. 제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는
    - 하나 이상의 추가적인 무선 이동 통신 장치를 통해 통신함으로써, 지정 시간에 저 전송 전력을 이용하여 상기 무선 이동 통신 장치가 다른 무선 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계와; 그리고
    - 하나 이상의 추가적인 무선 이동 통신 장치를 통해, 상기 지정 시간에, 상기 송수신기가 상기 다른 무선 통신 장치로 전송을 하도록 하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  23. 제 16 항에 있어서, 상기 프로세서는
    - 하나 이상의 추가적인 무선 이동 통신 장치를 통해 통신함으로써, 지정 시간에 저 전송 전력을 이용하여 상기 무선 이동 통신 장치가 다른 무선 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계와; 그리고
    - 하나 이상의 추가적인 무선 이동 통신 장치를 사용하지 않고, 상기 지정 시간에, 상기 송수신기가 상기 다른 무선 통신 장치로 전송을 하도록 하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  24. 프로세서로서, 상기 프로세서는:
    - 무선 이동 통신 장치의 위치를 결정하는 단계와;
    - 무선 이동 통신 장치의 속도를 결정하는 단계와;
    - 제 2 무선 이동 통신 장치의 위치를 결정하는 단계와;
    - 상기 제 2 무선 이동 통신 장치의 속도를 결정하는 단계와; 그리고
    - 위치 및 속도에 따라, 상기 무선 이동 통신 장치가 상기 제 2 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 단계를 수행하는 상기 프로세서와;
    안테나와;
    상기 안테나 및 상기 프로세서에 연결되는 송수신기와;
    상기 송수신기에 전력을 공급하는 이동 전원과; 그리고
    상기 송수신기를 둘러싸는 케이스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 위치 및 속도에 따라 예측하는 단계는 이후 시점에 상기 제 1 무선 이동 통신 장치가 상기 제 2 무선 이동 통신 장치와 통신할 수 있는지를 예측하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  26. 메쉬 네트워크에서 서비스를 제공하도록 배치되고 구성된 무선 이동 통신 장치에 있어서, 상기 장치는:
    제 1 무선 이동 통신 장치의 위치를 결정하는 위치 결정 장치와;
    메쉬 네트워크에서 상기 제 1 무선 이동 통신 장치로부터의 신호를 수신하는 수신기와;
    복수의 방향 중에 선택된 제 1 방향으로부터 도착하는 상기 신호를 상기 수신기에 연결하는 방향성 안테나 시스템과;
    제 1 무선 이동 통신 장치의 위치에 응답하여 상기 방향성 안테나 시스템을 제어하도록 상기 수신기와, 상기 방향성 안테나 시스템과, 그리고 상기 위치 결정 장치에 연결됨으로써, 상기 복수의 제 1 방향으로 구성된 지역적인 지정 패턴에 따라 상기 복수의 제 1 방향으로부터 선택된 제 1 방향으로부터의 신호가 상기 수신기에 연결되도록 하는 제어기와; 그리고
    상기 제어기와 상기 방향성 안테나 시스템에 연결된 전송기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 제 1 복수의 방향들로 이루어진 상기 전송기를 제어하고, 상기 전송기와 상기 방향성 안테나를 함께 제어하여 상기 제 1 복수의 방향 중에서 제 2 선택된 방향으로 제 2 신호를 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 방향성 안테나 시스템은 탐지식 빔 안테나 시스템(Steered beam antenna system)인 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 방향성 안테나 시스템은 복수의 섹터를 가지는 안테나 시스템인 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
  29. 제 26 항에 있어서,
    복수의 섹터들은 여섯 개의 섹터인 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 장치.
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