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WO2015046925A1 - 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치 - Google Patents

전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치 Download PDF

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Publication number
WO2015046925A1
WO2015046925A1 PCT/KR2014/008979 KR2014008979W WO2015046925A1 WO 2015046925 A1 WO2015046925 A1 WO 2015046925A1 KR 2014008979 W KR2014008979 W KR 2014008979W WO 2015046925 A1 WO2015046925 A1 WO 2015046925A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electronic device
synchronization
reference synchronization
signal
synchronization signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2014/008979
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박승훈
류현석
백상규
임치우
김경규
장영빈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to US15/025,529 priority Critical patent/US10299231B2/en
Publication of WO2015046925A1 publication Critical patent/WO2015046925A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for synchronization between electronic devices, and more particularly to a synchronization method and apparatus for wireless communication between electronic devices.
  • D2D Called device-to-device
  • the communication between electronic devices is converged to the mobile communication, it can increase the traffic capacity of the base station and reduce the overload. That is, if electronic devices (terminals, user equipments) in the same cell or adjacent cells establish a D2D link with each other and then directly transmit and receive data through a D2D link without passing through a base station (base station, evolved NodeB), two links may be connected. It is a gain because it can be reduced to one link.
  • the research in the unlicensed band is to prevent unnecessary radio resource waste by recognizing the demands of communication between people, communication between people and things, and communication between things, and to determine and service appropriately generated traffic locally. Therefore, many devices focus on how to efficiently operate the process of broadcasting and receiving information about services and contents in the vicinity.
  • the device sets synchronization between devices using time information received through a synchronous base station or a GPS reception module.
  • the device in the manner in which the device sets synchronization by acquiring time information of the synchronous base station or the GPS receiving module, the device is essentially required to connect with the synchronous base station or the GPS receiving module.
  • the communication scheme provided by the communication service provider since the synchronous base station may not be supported, synchronization may not be established using time information received through the synchronous base station.
  • the device may not receive time information from the GPS and may not be able to establish synchronization of the device.
  • the device may not receive time information from the GPS and may not be able to establish synchronization of the device.
  • the device may not connect to the synchronous base station or the GPS receiving module smoothly, there is a problem that the D2D communication cannot be initiated.
  • the present invention provides a synchronization method and apparatus for wireless communication between electronic devices.
  • the present invention also provides a synchronization method and apparatus for wireless communication between electronic devices without depending on an absolute synchronization providing system such as a synchronous base station or GPS.
  • the present invention provides a synchronization method and apparatus for wireless communication that can use a centralized synchronization method and a distributed synchronization method between electronic devices.
  • the method according to an embodiment of the present invention is a synchronization method in an electronic device for wireless communication with another electronic device.
  • the method determines whether the received synchronization signals are synchronized. step; Selecting a reference synchronization signal transmitting terminal having a lowest level among the received reference synchronization signals when the reference synchronization signals are not synchronized; Generating and transmitting a reference synchronization signal at a predetermined time point to have temporal orthogonality between grades in a synchronization frame when the reference synchronization signal transmitting terminal is selected; And synchronizing the reference synchronization signal with other electronic devices that transmit the reference synchronization signal.
  • a method is a synchronization method in an electronic device for wireless communication with another electronic device, wherein the reference synchronization signal is received at any one of preset time points to have temporal orthogonality between grades in a synchronization frame. Transmitting; Transmitting an asynchronous confirmation signal to the third electronic device when receiving a signal from the third electronic device indicating that the second electronic device is out of sync with the second electronic device which transmits a reference synchronous signal different from the reference synchronous signal; And synchronizing with the third electronic device through a network distribution method.
  • An apparatus is an electronic device for performing wireless communication in synchronization with another electronic device, the wireless communication unit for performing wireless communication with at least one other electronic device and transmitting a reference synchronization signal; And a control unit controlling the communication unit.
  • the controller checks whether the received synchronization signals are synchronized when two or more reference synchronization signals are received within a predetermined period through the communication unit when communication with the other electronic device is requested, and is synchronized between the reference synchronization signals. If not, the reference synchronization signal transmitting terminal of the lowest level or less among the received reference synchronization signals is selected, and when selected as the reference synchronization signal transmitting terminal, a time point set in advance to have temporal orthogonality between the classes in the synchronization frame
  • the reference synchronization signal may be generated and controlled to be transmitted through the communication unit, and may be controlled to synchronize the reference synchronization signal with other electronic devices that transmit the reference synchronization signal.
  • An apparatus is an electronic device for performing wireless communication in synchronization with another electronic device, the wireless communication unit for performing wireless communication with at least one other electronic device and transmitting a reference synchronization signal; And a control unit controlling the communication unit.
  • the controller may be configured to control the communication unit to transmit a reference synchronization signal at any one of preset points of time in order to have temporal orthogonality between grades in the synchronization frame, and to perform synchronization with the reference synchronization signal different from the reference synchronization signal. And a third electronic device to transmit an asynchronous acknowledgment signal to the third electronic device through the communication unit when receiving a signal indicating that the signal is asynchronous with the second electronic device transmitting the reference synchronization signal. Synchronization can be performed with the network distribution method.
  • the method and apparatus according to the invention can provide synchronization for wireless communication between electronic devices without relying on an absolute synchronization providing system such as a synchronous base station or GPS, and provides a centralized synchronization method and a distributed synchronization method between electronic devices. Can be mixed. Through this, in the one-to-one and one-to-many communication in the D2D network, the centralized synchronization method and the distributed synchronization method can be mixed to satisfy the stability and efficiency at the same time.
  • FIGS. 1A and 1B are conceptual diagrams illustrating a method of selecting a representative electronic device from among electronic devices capable of wireless communication and performing communication;
  • 2A to 2D are system conceptual diagrams for explaining a method for synchronization when two different networks overlap according to an embodiment of the present invention
  • 3A and 3B are timing diagrams for describing a half duplex problem when synchronization between reference synchronization electronic devices is performed.
  • 4A to 4C are exemplary diagrams for describing a case where synchronization is performed by transmitting a synchronization signal to have orthogonality between reference synchronization electronic devices having different grades according to the present invention
  • 5A to 5C are conceptual views illustrating a process in which three networks are configured with more networks in an overlapping area so that the entire electronic device is synchronized according to the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a control flowchart when an electronic device configures a D2D network according to the present invention.
  • 8A to 8F are exemplary diagrams for describing a case in which a D2D network is synchronized by transmitting a synchronization signal according to an embodiment of the present invention
  • 9A to 9D are exemplary diagrams for describing a case in which a D2D network is synchronized by transmitting a synchronization signal according to another embodiment of the present invention.
  • Performing synchronization between electronic devices capable of wireless communication equally matches the time criteria held by the wireless electronic devices without the help of a device sending a reference time, for example, a GPS or a synchronous base station.
  • a device sending a reference time for example, a GPS or a synchronous base station.
  • Each electronic device has an oscillator inside the electronic device, and sets a time reference based on the electronic device.
  • each electronic device In order to exchange control signals and data signals exchanged in the D2D communication link without collision and efficiently, each electronic device must have the same time reference, and communication must be performed only if they have the same frame structure.
  • each electronic device drives the vibrator at different points in time, so that the known time criteria are different. For example, if the value of the vibrator rises from 0 to 100 and repeats, an electronic device A starts the vibrator at absolute time 10, and an electronic device B starts the vibrator at absolute time 40. At 50, the electronic device A has a vibrator value of 40, and the electronic device B has a vibrator value of 10.
  • the method of synchronizing the electronic devices in the existing network is to know the difference between the oscillator values and adjust them.
  • electronic device A informs electronic device B of an oscillator value of 50 to 40 absolute times, and electronic device B again informs electronic device A that the difference from its oscillator value 10 is 30.
  • the device A may modify the vibrator value to reflect this and synchronize synchronization between the electronic device A and the electronic device B.
  • the present invention proposes a method of electing one representative electronic device and synchronizing the entire network through a one-to-one or one-to-many synchronization process between the representative electronic devices if necessary.
  • a signal or frame used for synchronization between electronic devices may use different terms for each system, standard, organization, or company used.
  • a signal or frame used for synchronization between electronic devices may be in various forms such as a reference signal, a reference frame, a synchronization signal, a synchronization frame, time synchronization, a synchronization time, a time reference, synchronization time information, a reference synchronization signal, a reference synchronization frame, and the like. Can be used.
  • the operation of the same type as described in the present invention it may have any form such as a signal or a frame, it should be noted that the present invention should not be limited by the terms used.
  • FIGS. 1A and 1B are conceptual diagrams illustrating a method of selecting a representative electronic device from among electronic devices capable of wireless communication and performing communication.
  • FIG. 1A illustrates a case where each network overlapped area does not exist when selecting a representative electronic device among electronic devices capable of wireless communication.
  • FIG. 1B illustrates a representative electronic device among electronic devices capable of wireless communication. In the case where each network overlapped (overlapped) area exists.
  • each of the electronic devices 11, 12, 13, 14, and 15 existing in the first network 10 may include a first reference synch device (1st reference synch device) for transmitting a synchronization signal.
  • a first reference synch device (1st reference synch device) for transmitting a synchronization signal.
  • the electronic devices 21, 22, 23, 24, and 25 in the second network 20 are configured to transmit a synchronization signal.
  • a synchronized network is constructed.
  • the electronic devices 11, 12, 13, 14, 15, 21, 22, 23, 24, and 25 existing in the first network 10 and the second network 20 are all electronic devices capable of D2D wireless communication. admit. As shown in FIG. 1A, when there is no overlapped area between the first network 10 and the second network 20, there is no interference between electronic devices belonging to different networks. It may not cause any trouble. Therefore, the first reference synch device 11 of the first network 10 is synchronized with the second reference synch device 21 of the second network 20. If you do not lose, there may be no problem.
  • the electronic devices 11, 12, 13, 14, 31, and 32 existing in the first network 10 only the electronic devices 11, which are present in the first network 10, may be used.
  • 12, 13, and 14 form a synchronized network based on the synchronization signal transmitted by the first reference synch device 11, which transmits the synchronization signal, and is in the second network 20.
  • the electronic devices 21, 22, 23, 24, 31, and 32 that exist the electronic devices 21, 22, 23, and 24 that exist only in the second network 20 may transmit a synchronization signal.
  • the synchronized network is configured based on the synchronization signal transmitted from the 2nd Reference Synchy Device 21.
  • an overlapped area 30 may exist in which the first network 10 and the second network 20 overlap each other, and the two networks exist in the overlapped area 30.
  • the electronic devices 31 and 32 receive reference synchronization signals from the first network 10 and the second network 20, respectively.
  • the electronic devices 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 31, and 32 existing in the first network 10 and the second network 20 are all electronic devices capable of D2D wireless communication. admit.
  • the two networks overlap the region 30.
  • the electronic devices 31 and 32 present in the network may not be able to perform wireless communication.
  • other adjacent terminals may be severely interrupted or resource control for communication with some or all of the receiving terminals may not be possible.
  • the first electronic device 31 existing in the overlapping area 30 is the first in the first network 10.
  • a signal transmitted by the first electronic device 31 may be transmitted to at least one of the other electronic devices 21, 22, 23, and 24 that exist only in the second network 20.
  • at least one of the electronic devices 21, 22, 23, and 24 existing only in the second network 20 interferes with the signal transmitted from the first electronic device 31 in the overlap region 30. This happens.
  • at least one electronic device in the second network 20 in which a signal is received from the first electronic device 31 belonging to the overlapping region 30 may be degraded in data transmission efficiency or unable to communicate.
  • the first electronic device 31 located in the overlapping area 30 is based on a reference time of the first network 10, and the second electronic device 32 located in the overlapping area 30 is the second network 20.
  • the first electronic device 31 and the second electronic device 32 exchange data at a similar time, a more serious communication failure may occur.
  • the first electronic device 31 located in the overlapping area 30 may be based on a reference time of the first network 10, and the second electronic device 32 located in the overlapping area 30 may have a second network ( Let's consider the case according to the reference time of 20). In this case, when the first electronic device 31 transmits a broadcast signal, even though the second electronic device 32 is located close to the first electronic device 31, mutual synchronization does not match, so that an accurate reception time may not be known. This can cause communication failures.
  • 1A and 1B are problems that may occur when a D2D network is formed by a centralized synchronous method.
  • a situation similar to that described with reference to FIG. 1B may be obtained even when two or more networks having different synchronizations are gradually spread to each other. This can happen.
  • the distributed synchronization method however, a relatively large amount of time and resources are consumed in order to synchronize in the above situation, but synchronization may be gradually performed.
  • synchronization cannot be achieved in the case of the central synchronization method.
  • 2A to 2C are system conceptual views illustrating a method for synchronization when two different networks overlap each other according to an embodiment of the present invention.
  • the first network 100 includes a plurality of different electronic devices 101, 102, 103, 104, 105, 151, 152, 153, 154, and the second network 200. Also included are a plurality of different electronic devices 151, 152, 153, 154, 201, 202, 203, 204, and 205.
  • the first network 100 and the second network 200 have overlapping regions 150. As described above, the electronic devices 151, 152, 153, and 154 included in the overlapping area 150 may have two problems.
  • each of the networks 100 and 200 includes one or more general electronic devices that do not provide a reference synchronization signal.
  • data may be transmitted and received only when one reference synchronization signal is received and synchronized with a corresponding reference synchronization electronic device.
  • the electronic devices 151, 152, 153, and 154 of the overlapped area 150 that receive different reference synchronization signals from the different reference synchronization electronic devices 101 and 201 may be configured to specific selection criteria.
  • One reference synchronous electronic must be selected based on that. For example, one reference synchronization electronic device may be selected based on the received power received from the reference synchronization electronic devices 101 and 201 or based on a separate selection method.
  • the general electronic device frequently needs to change the selected reference synchronization electronic device. For example, when the received signal is referenced, when the channel situation changes, the electronic device moves, an obstacle occurs, or the channel changes for some other reason, the intensity of the received signal may change due to the channel change. As such, when the state of the channel changes, the electronic device must change the synchronization reference electronic device according to the received signal strength.
  • the electronic devices 151, 152, 153, and 154 located in the overlapping area 150 may reduce the synchronization signal detection performance when a plurality of synchronization signals are received in overlap.
  • a new network is formed in the overlapped area as shown in FIG. 2B.
  • One of the electronic devices located in the overlapping region 150 of FIG. 2A is set as the reference synchronization electronic device to form a third network in the form as shown in FIG. 2B.
  • one of the electronic devices 151, 152, 153, and 154 located in the overlapping region 150 of FIG. 2A is connected to the third reference synchronous electronic device of the third network 300. You can see that it is set to (3rd Reference Synch Device).
  • the third network 300 since one of the electronic devices 301 of the electronic devices located in the overlapping region 150 of the first network 100 and the second network 200 becomes the reference synchronous electronic device, the first network 100 is the first synchronization device.
  • a signal may be transmitted to the first reference synchronization electronic device 101 of the network 100 as well as to the second reference synchronization electronic device 201 of the second network 200.
  • 2C is an exemplary diagram for describing a synchronization problem occurring when configuring the third network 300.
  • electronic devices that receive signals only from the first reference synchronization electronic device 101 of the first network 100 are two electronic devices 103 and 104, and the first reference synchronization electronic device ( 101 and a reference synchronization signal from the third reference synchronization electronic device 301 of the third network 300, and the electronic devices belonging to the first network 100 are three electronic devices 102, 105, and 302. Becomes
  • Electronic devices 102 belonging to the first network 100 and the third network 300 as the third reference synchronization electronic device 301 of the third network 300 is set as an electronic device that outputs a synchronization signal.
  • a case in which a reference signal is received by one of the electronic devices 105 and 302 will be described.
  • the electronic device 105 receives a reference signal from the first reference synchronization electronic device 101 and simultaneously receives a reference signal from the third reference synchronization electronic device 301.
  • the synchronization between the respective reference synchronization electronics 101, 201 and 301 is possible. Therefore, the first reference synchronization electronic device 101 and the third reference synchronization electronic device 301 should be synchronized with each other.
  • a method of synchronizing the respective reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 will be described below with reference to FIG. 2D.
  • 2D is a conceptual diagram illustrating synchronization between different reference synchronization electronic devices according to the present invention.
  • the third reference synch device 301 constituting the third network 300 is the first reference synch device of the first network 100. 101, as well as communication with the 2nd Reference Synch Device 201 of the second network 200. Therefore, if synchronization between three different reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 is performed, all of the first network 100, the second network 200, and the third network 300 may be synchronized. .
  • the following problems may occur when using the methods known to date.
  • the synchronization reference electronic devices 101, 201, and 301 synchronize with each other, they are all transmitted at a time recognized by the same time. Then, each of the reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 has a problem in that perfect synchronization is impossible due to a half duplex problem.
  • 3A and 3B are timing diagrams illustrating a half duplex problem when synchronization between reference synchronization electronic devices is performed.
  • the time point at which the synch signal (SS) of the first reference synch electronic device (Reference Synch Device # 1, RSD # 1) is transmitted is t1
  • the second reference synch device # Reference Synch Device # is transmitted.
  • the transmission time of the synchronization signal (SSh) of the RSD # 2 is time t3
  • the transmission time of the synchronization signal (SS) of the third reference synchronization electronic device (Reference Synch Device # 3, RSD # 3)
  • the case where it is this time t2 is shown.
  • FIG. 3B is a timing diagram illustrating a case where synchronization is lost due to half duplexing when synchronization between reference synchronization electronic devices is performed.
  • the synchronization signal (Synch Signal, SS) transmission time of the first reference synchronization electronic device (Reference Synch Device # 1, RSD # 1) is moved from the existing t1 time to the t1 'time
  • the transmission time of the synchronization signal (SS) of the reference synchronization electronic device (Reference Synch Device # 3, RSD # 3) has moved from the existing t2 time to the t2 'time
  • the second reference synchronization electronic device Reference Synch Device
  • FIG. 2 illustrates a state in which a synchronization signal (SS) transmission time of # 2 and RSD # 2 is moved from a conventional t3 time point to a t3 'time point.
  • the synchronization is performed by giving a difference in rating between the reference synchronization electronic devices. Also, in order to solve the half duplexing problem, a timing point at which a synchronization signal is transmitted between electronic devices having different grades may be configured differently.
  • 4A to 4C are exemplary diagrams for describing a case where synchronization is performed by transmitting a synchronization signal to have orthogonality between reference synchronization electronic devices having different grades according to the present invention.
  • a frame transmitted according to the present invention has two sync frames having orthogonality. Assume that the configuration 400 shown in FIG. 4A is one packet or one full frame. In the following description, it is assumed that the entire configuration is one packet 400 for convenience of description.
  • One packet 400 may have a first sync frame 401 and a second sync frame.
  • the configuration of a synchronization frame having two orthogonalities as shown in FIG. 4A is a case where electronic devices are classified into two types. Therefore, in the case of having three or more grades, it may be composed of sync frames having three or more orthogonalities in one packet 400.
  • the present invention may be extended to configuring a plurality of sync frames for one class. In this case, information indicating different time positions should be additionally included in the sync signal or sync channel to distinguish a plurality of sync frames within a class. For example, when three sync frames are configured for the second class, the class may be represented by a sequence of sync signals, and then, the received number of sync frames for the second class may be indicated in the received sync channel.
  • the initial transmission may be made as shown in FIG. 4B.
  • the first reference synch device 101 and the second reference synch device 201 may be high priority electronic devices. Can be. This is because the first reference synchronization electronic device 101 and the second reference synchronization electronic device 201 do not receive reference synchronization signals from other electronic devices adjacent to each other when the first reference synchronization electronic device 101 is selected as the first reference synchronization electronic device. As such, the first reference synchronization electronic device 101 and the second reference synchronization electronic device 201 set as the first reference synchronization electronic device are referred to as a first class and receive a reference synchronization signal from two or more different reference synchronization electronic devices. Therefore, it is assumed that the third reference synchronization electronic device 301, which has become the reference synchronization electronic device, is the reference electronic device of the second class.
  • the first level reference synchronization electronic devices 101 and 201 insert and transmit a synchronization signal at the position of the first synchronization frame 401, and the third level reference synchronization device 301 of the second level synchronizes the second synchronization.
  • the synchronization signal is inserted into the frame 402 and transmitted.
  • the first reference synch device 101 since the first reference synch device 101 is a first class reference synch device 101, when the packet 410 is transmitted, the first reference synch device 101 may be configured.
  • the synchronization signal is inserted at the position and transmitted at the time t1
  • the second reference synchronization electronic device 201 is also the reference synchronization electronic device of the first class
  • a synchronization signal is inserted at the position of one synchronization frame 431 and transmitted at the time t3.
  • the first reference synch device 101 does not insert a synchronization signal at the position of the second sync frame 412, and the second reference synch device 201 is also provided.
  • the synchronization signal is not inserted at the position of the second synchronization frame 432.
  • the third reference synchronization electronic device 301 When transmitting the packet 420, the third reference synchronization electronic device 301, which is a second level reference synchronization electronic device, does not insert a synchronization signal into the position of the first synchronization frame 421, but instead of the second synchronization frame. Insert a sync signal at position 422 to transmit.
  • the first reference synch device 101 By transmitting the synchronization signal according to the frame structures 410, 420, and 430, the first reference synch device 101 inserts and transmits the synchronization signal at a time t1, and transmits the synchronization signal.
  • the 2nd Reference Synch Device 201 inserts and transmits a synchronization signal at a time t3, and the 3rd Reference Synch Device 301 inserts a synchronization signal at a time t5. Will be sent.
  • each of the reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 may check how much synchronization there is. As such, when the synchronization between the reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 is deviated from each other, the reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 may perform synchronization with each other.
  • the mutual synchronization operation may perform resynchronization in a distributed manner between networks. In this case, if a specific electronic device can obtain absolute time information, such as GPS, and can provide such information to other reference synchronization electronic devices, synchronization can be performed according to the electronic device having absolute time information.
  • the electronic device having absolute time information operate as a reference synchronous electronic device of a first class.
  • each of the reference synchronization electronic devices 101, 201, and 301 may synchronize at a time t1 ′, and the first reference synchronization electronic device 101 and the second reference synchronization electronic device 201 may transmit t1.
  • the synchronization signal may be transmitted at the time ', and the third reference synchronization electronic device 301 may transmit the synchronization signal at the time t2.
  • 5A to 5C are conceptual views illustrating a process of synchronizing all electronic devices by configuring more networks as some of three networks have overlapping areas according to the present invention.
  • a first reference synch device 511 composes a first network 510
  • a second reference synch device 521 is a second second reference synch device 521.
  • the network 520 is configured
  • the third reference synch device 531 configures the third network 530.
  • Each of the reference synchronization devices 511, 521, and 531 is an electronic device that does not receive a signal from other adjacent electronic devices, and thus may be a top-level electronic device, for example, a first-class electronic device.
  • the first network 510 includes a first reference synchronous electronic device 511, and the electronic devices 512, 513, and 514 included only in the first network 510, the first network 510, and the third network.
  • the second network 520 includes a second reference synchronous electronic device 521 and overlaps the electronic device 522 and the second network 520 and the third network 530 included only in the second network 520.
  • the third network 530 includes a third reference synchronous electronic device 531, and the electronic devices 532, 533, and 534 included only in the third network 530, the first network 510, and the third network.
  • the electronic device 541 located in the overlapping region of the first network 510 and the third network 530 is referred to from the first reference synchronous electronic device 511 of the first network 510.
  • the electronic device 541 that receives the synchronization signal and receives the reference signal from the third reference synchronization electronic device 531 of the third network 530 may itself be a second level reference synchronization electronic device.
  • the electronic device 551 located in an overlapping area of the second network 520 and the third network 530 receives a reference synchronization signal from the second reference synchronization electronic device 521 of the second network 520. Since the reference signal is received from the third reference synchronization electronic device 531 of the third network 530, the third reference synchronization electronic device 531 may be a second level reference synchronization electronic device.
  • one of the two electronic devices may be the second level reference synchronization electronic device.
  • each of the electronic devices 541 and 551 that receive the reference synchronization signal from two or more electronic devices becomes a second level reference synchronization electronic device, respectively, to form the fourth network 540 and the fifth network. 550 may be configured.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a case in which electronic devices receiving reference synchronization signals from two or more electronic devices are set as reference synchronization electronic devices of a second class, respectively.
  • the second class electronic devices 541 and 551 constitute the fourth network 540 and the fifth network 550, respectively, and the second networks are the second networks 540 and 550, respectively.
  • the second level reference synchronization signal transmitted as described above may be the same as that of FIG. 4A described above, or may be another form for setting three or more classes. Other forms for setting three or more grades will be further described below with reference to the accompanying drawings.
  • an electronic device 561 not belonging to any one of the first network 510, the second network 520, and the third network 530 is connected to the fourth network 540.
  • an electronic device located in an overlapped area according to the formation of the fifth network 550 As described above, the electronic device 561 located in the overlapped area according to the formation of the fourth network 540 and the fifth network 550 transmits the reference synchronization signal by itself or through competition with other electronic devices as described above. Can be an electronic device.
  • FIG. 5C illustrates an example in which an electronic device that receives a reference synchronization signal from two or more second class electronic devices is set as a third level reference synchronization electronic device.
  • the electronic device 561 constituting the sixth network 560 may be a third class electronic device.
  • at least two electronic devices located in an overlapping area of the fourth network 540 and the fifth network 550 receive the reference synchronization signal from the fourth reference synchronization electronic device 541 of the fourth network 540.
  • the reference signal is received from the fifth reference synchronization electronic device 551 of the fifth network 550, one of the two electronic devices may be a third level reference synchronization electronic device.
  • the electronic device 561 constituting the sixth network 560 may be an electronic device transmitting a reference synchronization signal of the second class.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device has a communication unit 610 for wireless communication.
  • the communication unit 610 may transmit and receive a signal in a predetermined band through the antenna ANT.
  • the communication unit 610 may include an RF (Radio Frequency) processor (not shown) for up-converting and down-converting a signal to be transmitted and received, and may include a first layer for processing a signal or data or a sequence to be transmitted.
  • L2 layer 612 and a second layer (L2 Layer) 611 for processing the data in accordance with the predetermined type of data.
  • the communication unit 610 may include a codec or a modem for encoding and decoding data transmitted and received.
  • the communication unit 610 may transmit and receive data or signals or signals in a D2D manner according to the present invention.
  • the memory 613 may temporarily store control data required for driving the electronic device and data generated during control.
  • the memory 613 may store an algorithm or control data for D2D communication according to the present invention.
  • the memory 613 may have one or more areas for storing user data according to a user's request using the electronic device.
  • the controller 621 performs overall control of the electronic device, and may perform necessary control in D2D communication according to the present invention. For example, control for operation as a general terminal in the D2D communication method, control for operation as a terminal for transmitting the reference synchronization signal in the D2D communication method, and operation for synchronization with other terminals for transmitting the reference synchronization signal in the D2D communication method. Control can be performed.
  • the display unit 614 may be implemented as an LCD, an LED, an OLED, or the like.
  • the display unit 614 may provide an operation state and a situation of the electronic device to the user of the electronic device in various forms such as text, symbols, emoticons, and graphics by the control of the controller 621. can do.
  • the display unit 614 may not be included in some cases.
  • the user input unit 615 may be implemented as a key, a touch screen, a proximity sensor, etc. as an interface for a user to input data desired by the user to the electronic device.
  • the user input unit 615 detects an input signal input by the user, generates the detected signal as a signal in a form that can be processed, and provides the signal to the controller 621. In some cases, the user input unit 615 may not be included.
  • the internal block configuration of the electronic device described with reference to FIG. 6 is a configuration according to an exemplary embodiment of the present disclosure
  • the internal block configuration of the electronic device may include more configurations in addition to the configuration shown in FIG. 6.
  • various configurations such as a configuration for receiving a location signal from a satellite, various sensors for detecting a user input, a configuration for communication with a mobile communication network, and a configuration for processing a voice signal such as a microphone, a speaker, and a vocoder It may also be configured to include more.
  • the display unit 614 and the user input unit 615 may not be included.
  • FIG. 7 is a control flowchart when the electronic device configures a D2D network according to the present invention.
  • the controller 621 controls the communication unit 610 for a preset time to scan a band communicating in a D2D manner and check whether a reference synchronization signal is received.
  • the preset time since the preset time is for searching for the reference synchronization signal, it should be a time longer than a period in which the minimum reference synchronization signal is transmitted.
  • step 702 the controller 621 scans the communication band for a preset time and checks whether there is a reference synchronization signal.
  • the inspection in step 702 is a case of examining whether the conditions for becoming the first reference synchronization electronic device are satisfied. If no reference synchronization signal is received as a result of scanning the communication band for a predetermined time as a result of the check in step 702, the operation proceeds to step 704, and if one or more reference synchronization signals are received, the operation proceeds to step 708.
  • step 704 the controller 621 sets the class of the electronic device to the electronic device that transmits the reference synchronization signal of the highest level.
  • the electronic device sends the reference synchronization signal of the first grade.
  • the number of classes that an electronic device can have is three. However, it is apparent to those skilled in the art that only two grades or four or more grades can be implemented through the same method based on the contents described in the present invention.
  • the controller 621 may store the grade set in step 704 in the memory 613.
  • the control unit 621 configures a network with the highest level, and transmits a reference synchronization signal corresponding to the highest level.
  • the electronic devices set through the steps 704 and 706 may be the electronic devices forming one network shown in FIG. 5A.
  • the first reference synchronization electronic device 511, the second reference synchronization electronic device 521, and the third reference synchronization electronic device 531 may be used.
  • the electronic device of the first class can transmit a reference synchronization signal at any point in time. Subsequently, when an adjacent electronic device that transmits another reference synchronization signal appears, the electronic device of the first class may change the transmission timing of the reference synchronization signal as shown in FIGS. 5A and 5C. However, even in this case, the class of the electronic device may not be changed.
  • step 702 to step 708, the controller 621 checks whether only one reference synchronization signal is detected as a result of scanning the communication band for a preset time. If only one reference synchronization signal is inspected in step 708, the controller 621 proceeds to step 714. If two or more reference synchronization signals are detected, the control unit proceeds to step 710.
  • step 714 the controller 621 is synchronized with the reference synchronization signal of the electronic device that transmits the reference synchronization signal, and is set as a general terminal that performs communication in the corresponding network, and performs an operation as the general terminal.
  • a general terminal belonging to a specific network may be synchronized with an electronic device that transmits one reference synchronization signal to perform communication within the corresponding network.
  • the reference synchronization signal may be changed even when operating as a general terminal in the corresponding network. For example, as shown in FIGS. 5A to 5C, when an electronic device that transmits a reference synchronization signal appears to be adjacent to an electronic device that transmits another reference synchronization signal, the transmission timing of the reference synchronization signal may be changed.
  • the electronic device operating as a general terminal may perform resynchronization according to the synchronization signal or the reference time change signal provided by the electronic device that transmits the reference synchronization signal in its own network.
  • the general terminal may resynchronize in a distributed manner between networks depending on the synchronization reference terminal. That is, the reception of one reference synchronization signal is the same as the reception of a signal indicating one reference time when the synchronization signal is used as a sequence.
  • a synchronization signal when using a synchronization signal as a message, it means that one or more messages that transmit only one reference time are received.
  • one reference time may be the same as the reference time previously maintained due to receiving from a synchronized synchronization terminal, or may be different from the reference time previously maintained due to receiving from a new synchronization terminal.
  • step 710 to check whether the synchronization between the received reference sync signals are inconsistent do. This may correspond to the case of determining the case of FIG. 4B or the case of FIG. 4C described above. If the synchronization between two or more reference synchronization signals is not correct, the process proceeds to step 720, and if the synchronization between the reference signals is correct, the process proceeds to step 712. In this case, the signal from the synchronization reference terminal to which the electronic device originally belongs may also be included in detecting whether the synchronization between the reference synchronization signals is correct.
  • the electronic device scans only the synchronization signal from the synchronization reference terminal to which it does not belong or scans the synchronization reference terminal to which it does not belong in the scanning interval in which it searches for the reference synchronization signal by trusting the timing of the synchronization signal from the synchronization reference terminal to which it originally belongs.
  • the synchronization signal transmission is deliberately suppressed in this scanning section, even when one or more synchronization signals having a timing different from the synchronization signal timing from the associated synchronization reference terminal are received, the two or more synchronization signals are not detected. It may be included in one case.
  • the controller 621 proceeds to step 712 to select a network to communicate with.
  • the selection criteria may be various methods.
  • the received synchronization signal may be included in a network of the electronic device that transmits the reference synchronization signal having the strongest intensity and perform communication in a D2D manner.
  • the method may be included in a network of an electronic device that transmits a high level reference synchronization signal among two or more received reference synchronization signals to perform communication in a D2D manner.
  • a random number corresponding to an arbitrary received class is generated and corresponding to the generated number to prevent a large number of electronic devices from communicating with one network.
  • a network that satisfies a condition among the networks of the electronic device that has sent the reference synchronization signal for example, is included in a network corresponding to the highest number of the received synchronization signals and may perform communication in a D2D manner.
  • information given to the terminal instead of the random number for example, the ID of the synchronization reference terminal, the remaining valid period operating as the synchronization reference terminal, the period of activity as the synchronization reference terminal, the battery level, whether absolute time such as GPS is used, the network You can also generate a specific number based on whether or not you are connected.
  • a combination of the above methods or various other methods may be taken to prevent the concentration of one network load.
  • step 714 the controller 621 operates as a general terminal in the corresponding network.
  • the electronic device operates as a general terminal in step 714.
  • continuous resynchronization is required.
  • the electronic device operating as a general terminal may perform resynchronization according to the synchronization signal or the reference time change signal provided by the electronic device that transmits the reference synchronization signal in its own network. Such resynchronization may be performed in a predetermined time interval by the synchronization reference terminal for low power operation.
  • the control unit 621 receives two or more reference synchronization signals that are received at different time reference points from the receiving terminal. You can recognize that it is in the correct state. Accordingly, the controller 621 sets the electronic device as a candidate reference synch device and selects the reference synchronization terminal.
  • election or competition of the reference synchronization terminal may be performed through various methods.
  • election or competition of the reference synchronization terminal may be replaced or may be understood in the same sense.
  • a predetermined random waiting time between one or more candidate electronic devices is set, and after the predetermined waiting time, a synchronization signal is first obtained.
  • the candidate for transmitting the reference synchronization electronic device may transmit the reference synchronization signal.
  • specific parameters between candidate electronic devices are used, for example, parameters such as battery level, estimated residence time, and / or randomly generated number.
  • the priority value may be exchanged with each other, and the candidate who presents the highest or lowest number may be selected as the reference synchronization terminal.
  • an electronic device that is not selected as a terminal for transmitting a reference synchronization signal may operate as a general terminal.
  • the competing candidate electronic devices send a request to one or a plurality of existing electronic devices to be selected as the reference synchronization terminal,
  • the reference synchronization terminal may be selected based on the responses received from the existing electronic devices.
  • the electronic device may allow itself to determine whether synchronization is in progress. For example, when the reference synchronization signal is changed by inspecting the reference synchronization signal transmitted from a specific reference synchronization electronic device for two or more periods, the candidate synchronization device to which the reference synchronization signal is to be sent may be directly switched to the general terminal. As another example, when the D2D scheme is configured to notify that different networks are synchronized using specific control information, it may be configured not to be set as a candidate terminal using the corresponding control information.
  • the reference synchronization terminal may be selected or may be a reference synchronization terminal through competition or may remain as a general terminal.
  • the controller 621 proceeds to step 722 to check whether the electronic device has been selected as the reference synchronization terminal. If the electronic device is selected as the reference synchronization terminal in step 722, the controller 621 proceeds to step 724. Otherwise, the control unit 621 proceeds to step 712, selects a network to communicate with, and proceeds to step 714. Operate as a terminal. Operations in steps 712 and 714 have been described above, and thus will not be described herein.
  • step 724 the controller 621 sets the reference synchronization electronic device having the same or lower level as the reference synchronization signal of the lower level among the reference synchronization signals with inconsistent synchronization, and then operates as the reference synchronization electronic device. Let's take a look at the class setting for transmitting the reference signal.
  • the electronic device looks at the criteria for setting the rating when elected as the reference synchronous electronic device.
  • the electronic device When set as the reference synchronization electronic device, the electronic device must determine the class to which the reference synchronization signal is sent. This may be to determine at which position the reference synchronization signal is to be transmitted as in FIG. 4A described above.
  • FIGS. 4A and 4B the case of FIGS. 4A and 4B will be described.
  • the determination of the reference synchronization signal transmission class of the reference synchronization electronic device may be determined based on the class of the received reference synchronization signals. Only one reference synchronization signal is detected when synchronization is achieved for the same class. However, if the synchronization is not correct, two or more reference synchronization signals having different reference times of the same class will be detected.
  • the reference synchronization electronic devices transmit the reference synchronization signal in three classes will be described.
  • the electronic device set as the reference sync electronic device may be set to operate as an electronic device that transmits the second class reference sync signal.
  • the electronic device configured as the reference synchronization electronic device may operate by setting it as an electronic device that transmits a level 3 reference synchronization signal.
  • the electronic device configured as the reference synchronization electronic device may operate by setting it as an electronic device that transmits a level 3 reference synchronization signal.
  • each reference synchronization signal has a different reference time.
  • the electronic device set as the reference synchronization electronic device is synchronized to one terminal of class 1 or class 2. If the condition is satisfied, the electronic device that transmits the reference synchronization of one level lower than the synchronized terminal may be operated.
  • the condition may be a selection condition to the electronic device for transmitting the reference synchronization signal.
  • the electronic device set as the reference synchronization electronic device determines the level at which the reference synchronization signal is transmitted, the electronic device may set the two or more levels to be below the level of the detected reference synchronization signal.
  • the reference synchronization terminal of the level set in step 724 it configures one network.
  • the electronic device may change the transmission point of the reference synchronization signal for synchronization with adjacent electronic devices that transmit the reference synchronization signal having different reference synchronization signals.
  • the class of the electronic device may not be changed.
  • the electronic devices that transmit the reference synchronization signals in each network may be synchronized with each other in a distributed manner.
  • the electronic device may determine whether the existing synchronization terminal uses a synchronization resource in a synchronization frame for the level. If the synchronization resource in the synchronization frame of the class to be used is empty, the electronic device may transmit a synchronization signal in the synchronization frame to be used. Whether to use a sync frame may be a reception power for a sync signal from an existing sync terminal. As another example, if a sync frame for the class is provided for a plurality of sync terminals, all the sync resources of the possible sync frames may be searched, and if there is an empty resource among the found sync resources, the corresponding resource may be used. On the other hand, if there is no empty resource among the searched synchronization resources, since it does not operate as the reference synchronization terminal, the process proceeds to step 714 to operate as a general terminal.
  • a time point of synchronization between reference synchronization electronic devices having different synchronizations may be examined, and distributed synchronization may be performed using an average of the differences between the checked synchronization points.
  • the synchronization timing between the reference synchronization electronic devices having different synchronizations may be checked and matched to the synchronization timing of the electronic device which sends the synchronization signal first among the checked synchronization timings.
  • the timing of synchronization between reference synchronization electronic devices having different synchronizations may be examined, and the synchronization timing may be adjusted to an output value of a predetermined function according to the checked synchronization timing.
  • control signals may be exchanged. It may also be configured to synchronize with the corresponding electronic device. To this end, it is obvious to send the synchronization signal whether the absolute reference synchronization has been acquired.
  • the reference synchronization electronic device once set in step 720 or / and step 704 described above may be switched to the general terminal.
  • the case where the reference synchronization electronic device is switched to the general terminal will be described based on operation 720.
  • the reference synchronization electronic device may be switched to the general terminal in the same or similar manner.
  • the other electronic device After one of the electronic devices of the reference synchronization terminal is selected as an electronic device that transmits the reference synchronization signal, the other electronic device broadcasts a retirement message so that the same electronic device does not assume the role of the electronic device that transmits the reference synchronization signal.
  • the electronic devices may be instructed to proceed with the election process again.
  • the competition method between the electronic devices that transmit the reference synchronization signal is a simple method in which each candidate electronic device sends a priority value together with the synchronization signal without an election or retirement process. It is also possible to use a method which is regarded as an electronic device for transmitting a reference synchronization signal. According to another embodiment, it may be configured to determine which electronic device is finally selected as a new reference synchronization electronic device by receiving information from each other through a broadcast signal between candidate electronic devices.
  • 8A to 8F are exemplary diagrams for describing a case in which a D2D network is synchronized by transmitting a synchronization signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating one period (T) of a packet or frame for transmitting a synchronization signal according to an embodiment of the present invention.
  • T time
  • a synchronization channel 801 includes a first reference sequence 801a, a second reference sequence 802b, and a third reference sequence 803c. Can be sent.
  • Each reference sequence position may be a position according to the class described above. For example, when transmitting the reference synchronization signal of the first class, the reference synchronization signal is transmitted only at the position of the first reference sequence 801a, and when transmitting the reference synchronization signal of the second class, the position of the second reference sequence 801b. Only when the reference synchronization signal is transmitted, and when the third level reference synchronization signal is transmitted, the reference synchronization signal may be configured to be transmitted only at the position of the third reference sequence 801c.
  • the frame may include a random access channel 802 and may include a control channel 803. Thereafter, data may be transmitted and received in a D2D manner through the remaining data channels 804a, 804b, 804c,..., 804n.
  • general terminals existing in the corresponding network may be synchronized by using a synchronization signal or a reference sequence transmitted through the synchronization channel 801.
  • information corresponding to the indexes or positions for the first, second and third should be sent in the message.
  • the first reference signal electronic device RSD # 1 may transmit a synchronization signal or a reference sequence to electronic devices existing in its network through the synchronization channel at a time t11.
  • the third reference signal electronic device RSD # 3 may transmit a synchronization signal or a reference sequence to electronic devices existing in its network through the synchronization channel at time t13. No signal is transmitted between the first reference signal electronic device RSD # 1 and the third reference signal electronic device RSD # 3, and the network of the first reference signal electronic device RSD # 1 and the third reference signal electronic Assume that there is an inter-network overlapping area of the device RSD # 3.
  • the second reference signal electronic device RSD # 2 located in the overlapping area between the two reference signal electronics scans the reference signal for a preset time, for example, one frame period T.
  • a scan is performed from time t12 to time t15.
  • the second reference signal electronic device RSD # 2 may receive the reference synchronization signal or the reference sequence of the first class transmitted by the third reference signal electronic device RSD # 3 at the time t13.
  • the second reference signal electronic device RSD # 2 may receive a reference synchronization signal or a reference sequence of a first class transmitted by the first reference signal electronic device RSD # 1 at a time t14.
  • one specific electronic device may be selected as the second reference signal electronic device RSD # 2 through the above-described processes. .
  • the second reference signal electronic device RSD # 2 receives a synchronization channel transmitted by the third reference signal electronic device RSD # 3 at time t22, and receives the third reference signal electronic device RSD #.
  • Asynchronous indication information 852 is transmitted to the random access channel 842 of 3). This may be information for indicating that the synchronization between the third reference signal electronic device RSD # 3 and the first reference signal electronic device RSD # 1 is not correct.
  • the third reference signal electronic device RSD # 3 When the third reference signal electronic device RSD # 3 receives the asynchronous indication information 852, the third reference signal electronic device RSD # 3 transmits an asynchronous confirmation 853 signal to the second reference signal electronic device RSD # 2 through the control channel 843. You can tell that you are aware of the asynchronous situation. Thereafter, the third reference signal electronic device RSD # 3 waits to receive a synchronization signal without performing data transmission for synchronization of a distributed method between networks. However, when it is necessary to transmit its own reference synchronization signal, such as the time t24, it can transmit its own reference synchronization signal.
  • the second reference signal electronic device RSD # 2 receives a synchronization channel transmitted by the first reference signal electronic device RSD # 1 at time t23, and randomly connects the first reference signal electronic device RSD # 1.
  • Asynchronous indication information 872 is transmitted over channel 862. This may be information for indicating that the synchronization between the third reference signal electronic device RSD # 3 and the first reference signal electronic device RSD # 1 is not correct.
  • the first reference signal electronic device RSD # 1 When the first reference signal electronic device RSD # 1 receives the asynchronous indication information 872, the first reference signal electronic device RSD # 1 transmits an asynchronous confirmation signal 873 to the second reference signal electronic device RSD # 2 through the control channel 863. You can tell that you are aware of the asynchronous situation. Thereafter, the first reference signal electronic device RSD # 1 also waits for reception of a synchronization signal without performing data transmission for synchronization between networks. However, the first reference signal electronic device RSD # 1 may also transmit its own reference synchronization signal when it is necessary to transmit its own reference synchronization signal.
  • the first reference signal electronic device RSD # 1, the second reference signal electronic device RSD # 2, and the third reference signal electronic device RSD # 3. May transmit the reference synchronization signals 881, 882, and 883 according to their ranks according to their frame start times t31, t32, and t33, respectively.
  • the first reference signal electronic device (RSD # 1), the second reference signal electronic device (RSD # 2), and the third reference signal electronic device (RSD # 3) may scan a channel to receive a synchronization signal in other sections. do. This may be done only once in the distributed synchronization method between networks, or may be repeated several times.
  • FIG. 8D illustrates that the process may be repeated many times, such as the time points t34, t35, and t36. For low power operation, the scanning period may be periodically performed according to the network.
  • the first reference signal electronic device RSD # 1, the second reference signal electronic device RSD # 2, and the third reference signal electronic device RSD # 3 are synchronized through the above-described process. The case where the fit is shown. That is, at the time t41 and the time t42, the first reference signal electronic device RSD # 1, the second reference signal electronic device RSD # 2, and the third reference signal electronic device RSD # 3 start points of the frame. This can be
  • the first reference signal electronic device RSD # 1, the second reference signal electronic device RSD # 2, and the third reference signal electronic device RSD # 3 are all synchronized with the timing t51 and the timing t52. It is a state.
  • the first reference signal electronic device RSD # 1, the second reference signal electronic device RSD # 2, and the third reference signal electronic device RSD # 3 each have reference synchronization signals according to their classes in the synchronization channels. Fields 894, 895, and 896 can be sent out.
  • 9A to 9D are exemplary diagrams for describing a case in which a D2D network is synchronized by transmitting a synchronization signal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A three different electronic devices UE1, UE2, and UE3 are illustrated, and the three different electronic devices UE1, UE2, and UE3 represent one network, for example.
  • the electronic devices may be located in the first network 10 or the second network 20 of FIG. 1A.
  • Each of the electronic devices UE1, UE2, and UE3 sets an electronic device that transmits a reference signal for communication with each other, so that the electronic devices UE1, UE2, and UE3 may synchronize with one electronic device. Accordingly, as shown in FIG. 9A, the first electronic device UE1 may first transmit one frame including a reference frame (Sync. Frame) for one period. In this case, as described above, the first electronic device UE1 may initially monitor radio resources for a predetermined time and, if no existing synchronization or sequence signal is received, switch to the reference signal electronic device and start transmitting the synchronization or sequence signal. .
  • a reference frame Sync. Frame
  • a request signal is sent to the existing reference signal electronic device to be given the role of the reference signal electronic device.
  • the reference synchronization or sequence signal may be received as the second electronic device UE2 and the third electronic device UE3 of FIG. 9A.
  • an electronic device that transmits a reference synchronization signal may transmit one frame transmitted for one period T.
  • the first frame 900 includes a reference frame (Sync. Frame) 901, a data frame (902) and a request / response frame (Req). / Resp Frame) 903.
  • the data frame 922 may include a case of exchanging data with other electronic devices, for example, the second electronic device UE2 and / or the third electronic device UE3.
  • the request / response frames 903 and 913 may be selected by the first electronic device UE1 so that the second electronic device UE2 or the third electronic device UE3 is selected as an electronic device for transmitting a reference signal. Transmits a request signal Req, and transmits a response signal Res selected by the electronic device which transmits the reference signal to a specific electronic device in response to the request signal Req in the electronic device that transmits the current reference signal. It can be a frame for doing so.
  • the first electronic device UE1 may transmit the first frame 900 and then the second frame 910. This is because the request signal Req is not received from the other electronic devices UE2 and UE3 after the first frame 900 is transmitted. However, in the period of transmitting the second frame 910, the request signals Req may be received from the second electronic device UE2 and the third electronic device UE3 as shown by reference numerals 914 and 915, respectively.
  • the first electronic device UE1 receives the request signal Req 914 received from the second electronic device UE2 and the request signal Req 915 received from the third electronic device UE3. Since the above request signal has been received, one electronic device must be set as the electronic device for transmitting the reference synchronization signal.
  • FIG. 9A illustrates an example in which the second electronic device UE2 is allocated to an electronic device that transmits a reference synchronization signal at a next time point. That is, as illustrated in FIG. 9A, the first electronic device UE1 may transmit a response signal Res to the second electronic device UE2 as shown by reference numeral 916.
  • the electronic device that receives the response signal Res may be an electronic device that transmits a reference synchronization signal next.
  • the second electronic device UE2 performs a reference frame (Sync. Frame) 921, a data frame 922, and a request / response frame 923 for one period T.
  • Include frame 920 may be transmitted.
  • the data frame 922 may include a case of exchanging data with another electronic device.
  • the request / response frame may also be a case of exchanging signals with other electronic devices UE1 and UE3 as described in the second frame 910.
  • the second electronic device UE2 that transmits the reference synchronization signal next from the above-described examples may use a time reference different from the reference synchronization signal at the previous point in time.
  • the first frame 900 and the second frame 910 are synchronization signals based on a time reference selected by the first electronic device UE1, and the third frame 920 transmitted by the second electronic device UE2 is The reference synchronization signal may be transmitted according to a time reference different from the reference set by the first electronic device UE1.
  • 9A shows that such a time gap (TG) 930 may exist. Therefore, when using the method of FIG. 9A, the reference signal transmission and frame configuration is set by each of the electronic devices UE1, UE2, and UE3 according to its own time reference, and the adjacent electronic device sets the reference signal when receiving data. In accordance with the reference signal from the electronic device to send.
  • the third electronic device UE3 generates a second response signal Res 916 in which the first electronic device UE1 sets the second electronic device UE2 as an electronic device that transmits a reference synchronization signal at a next time point. It can be received together with the electronic device UE2. Accordingly, the third electronic device UE3 may recognize that the electronic device UE3 is not set as the electronic device which transmits the reference synchronization signal at the next time point.
  • an operation in which each of the electronic devices UE1, UE2, and UE3 is set to an electronic device that transmits a reference synchronization signal to each other may be performed in predetermined cycle units such as 1 cycle unit, 2 cycle units, or 4 cycle units. Can be.
  • the electronic devices UE1, UE2, and UE3 are randomized to prevent the electronic devices UE from being unbalanced among the specific electronic devices. Probability values may be generated to set electronic devices.
  • the remaining battery information may be used by inserting the remaining battery information of the corresponding electronic device, or the next time point may be considered in consideration of the environment of electromagnetic waves such as the strength of the received signal. It is also possible to set an electronic device to transmit a synchronization signal.
  • 9B is a timing diagram for data transmission and reception when there is an electronic device that transmits one specific reference signal.
  • the electronic device RSD which transmits the reference synchronization signal, may transmit the reference synchronization signal in units of a predetermined period T. Therefore, all of the electronic devices UE1, UE2, and UE3 located in an area capable of receiving the reference synchronization signal from the electronic device RSD that transmits the reference synchronization signal are received from the electronic device RSD that transmits the reference synchronization signal. Data may be transmitted and received in synchronization with the reference synchronization signal. Therefore, the electronic devices UE1, UE2, and UE3 may form one network centered on the electronic device RSD which transmits a reference synchronization signal.
  • a period from the time point t0 to the time point t3 becomes one period, and another time period from the time point t3 to the time point t6 becomes another period, and another time point from the time point t6 to the time point t9. It can be a cycle of.
  • the first electronic device UE1 may transmit data at a time point t1 to t2 and a time point t4 to t5 during which data can be transmitted during the first and second periods of FIG. 9b. Can be.
  • the request / response frames include requests (Reqs) for acquiring a qualification for data transmission between the electronic devices UE1, UE2, and UE3 at the time t5 of the second electronic device UE2 and the third electronic device.
  • the device UE3 may transmit to the first electronic device UE1 as shown by reference numerals 941 and 942.
  • the first electronic device UE1 may transmit one of the received request signals 941 and 942 to the electronic device capable of transmitting data in the next period.
  • the third electronic device UE3 is selected as an electronic device for transmitting data. Accordingly, the first electronic device UE1 transmits a response signal Res 943 to the third electronic device UE3 so that the third electronic device UE3 can transmit data of the third period T. The case where data is transmitted at the time of t7-t8 is shown.
  • the first electronic device UE1 may decide using the information included in the request signal or arbitrarily select it. You can also do that. For example, priority may be determined according to a quality of service (QoS), may be selected based on the amount of data to be transmitted, or may be randomly selected.
  • QoS quality of service
  • the fourth electronic device UE4 may also transmit the response signal.
  • QoS quality grade
  • FIG. 9C is a diagram for describing an operation of performing synchronization between electronic devices according to another embodiment of the present disclosure.
  • the electronic devices transmitting the reference synchronization signal in FIG. 9C may be the respective electronic devices shown in FIGS. 2C and 2D described above.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 corresponds to the electronic device shown by reference numeral 101 shown in FIGS. 2C and 2D
  • the second reference synchronization electronic device RSD # 2 is shown in FIGS. 2C and 2D.
  • reference numeral 201 corresponds to an electronic device
  • the third reference synchronous electronic device RSD # 3 corresponds to an electronic device will be described with reference numeral 301 shown in FIGS. 2C and 2D.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2 are electronic devices that do not receive signals from each other. Therefore, the reference signal may be different from each other in time between the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2 have different time references.
  • the third reference synchronization electronic device may receive a signal from the first reference synchronization electronic device (RSD # 1) and the second reference synchronization electronic device (RSD # 2). Accordingly, since the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2 receive synchronization signals having different time references, the third reference synchronization electronic device RSD # 3 receives the first synchronization signal.
  • the time reference of the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2 may be different from each other.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 may be assigned to the reference numeral 951 within a request / response frame during a predetermined period, for example, a period of t111 to t115, in accordance with the time reference of the first reference synchronization electronic device RSD1.
  • the transfer of the role of transmitting the reference signal to the first reference synchronization electronic device RSD # 1 may be transmitted as the request signal Req.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 may transmit a response signal as shown by reference numeral 952 to cause the third reference synchronization electronic device RSD # 3 to transmit the reference synchronization.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 transfers the role of transmitting the reference signal from the first reference synchronization electronic device RSD # 1
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 is configured to receive the first signal.
  • the role of transmitting the reference signal may be transferred from the second reference synchronization electronic device (RSD # 2).
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 has a predetermined time after the end of t115, for example, a predetermined time TG 960 after the cycle of the first reference synchronization electronic device RSD # 1 ends, such as at time t116.
  • the synchronization frame can be transmitted at a time delayed by). In this case, as described above with reference to FIG. 9B, the electronic device may transmit a specific reference synchronization signal.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 transmits the reference synchronization signal
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2 are the third standard.
  • the reference signal transmitted by the synchronization electronic device RSD # 3 may be received.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 needs to exchange data as shown in FIG. 9C
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 transmits and receives data from t117 to t118 in synchronization with a synchronization frame transmitted at the time t116. Can be.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 transmits the reference signal
  • other electronic devices may transmit and receive a request / response signal for determining an electronic device to transmit the next reference signal. This is the same as shown at 953 and 954.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 has transferred the reference signal to the third reference synchronization electronic device RSD # 3, but the role of determining the reference synchronization device is still performed. can do. Accordingly, the subject for determining the electronic device for transmitting the next reference signal as shown by reference numeral 953 and 954 may be the first reference synchronization electronic device RSD # 1. Therefore, when receiving the request signal Req for the transfer of the role of transmitting the reference signal as shown by reference number 953 from the second reference synchronization electronic device RSD # 2, the response signal Res such as reference numeral 954 can be transmitted. have.
  • the general electronic devices for example, the electronic devices included in the first network 100 and the second network 200 to receive data only as shown in FIG. 2C, may be the first reference synchronous electronic device (RSD # 1). And when the reference signal is received from the second reference synchronization electronic device (RSD # 2), the reference signal of the first reference synchronization electronic device (RSD # 1) and the second reference synchronization electronic device (RSD # 2) having higher grades. Can work in sync. When this process is repeatedly performed, synchronization between the respective reference synchronization electronic devices can be synchronized.
  • 9D is a diagram for describing an operation of performing synchronization between electronic devices according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9D may operate in a similar form to the operation of FIG. 9C described above. However, there is a difference in that the newly selected third reference synchronization electronic device RSD # 3 performs all operations for determining the next reference signal electronic device. This will be described further with reference to FIG. 9C.
  • the first reference synchronization electronic device RSD # 1 performs the determination of the electronic device to transmit the reference synchronization signal in the first network 100, and the second network.
  • the second reference synchronization electronic device (RSD # 2) is configured to determine the electronic device to transmit the reference synchronization signal at.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 receives a role of transmitting a reference signal from the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and the second reference synchronization electronic device RSD # 2.
  • the operation is the same.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 transmits a transition request signal Req 951, and responds to the response signal Res from the first reference synchronization electronic device RSD # 1. 952) can be received.
  • the operation of transferring from the second reference synchronization electronic device RSD # 2 is also the same, and thus it is omitted in FIG. 9D.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 which has been transferred to transmit the reference signal, has a delay time by a predetermined time gap TG 970, and the first reference synchronization electronic device RSD # 1 and The synchronization frame may be transmitted to the second reference synchronization electronic device RSD # 2.
  • the third reference synchronization electronic device (RSD # 3) is transferred from the first reference synchronization electronic device (RSD # 1) and the second reference synchronization electronic device (RSD # 2) to reference signal roles as shown by reference numerals 981 and 982. You may be asked.
  • the third reference synchronization electronic device RSD # 3 may select one of them and transfer them. That is, the change of the role of transmitting the reference signal in one cycle unit or several preset cycles may be the same operation as in FIG. 9A described above.
  • whether to transfer the data transmission may be transferred at once or may be configured not to transfer according to the grade. For example, if the transmission role of the reference signal between the same class is transferred, the data transmission can be transferred in the same way.
  • the low grade electronic device may be configured to continue to perform data transmission in the high grade electronic device when receiving the role of transmitting the reference signal.
  • general electronic devices that receive data may maintain a high level reference synchronization electronic device for data reception. If different synchronization signals are received and two synchronization signals have different levels, the reference signal having a higher level may be used. In accordance with this, time synchronization and data transmission / reception can be performed.
  • the load on the network is increased by a considerably longer time, such as several minutes, tens of minutes or hours, while configuring or synchronizing the role of the electronic device transmitting the reference signal. It can also be reduced.
  • the reference synchronization electronic apparatuses transmitting the respective reference signals operate on the same frequency resource, but the operations of the examples are not necessarily limited to the operation on the same frequency resource. For example, information on which frequency resource is used for the synchronization signal may be included.
  • the synchronization signal is transmitted and received on a common frequency resource, and the adjacent electronic devices that receive the synchronization signal may know that a specific frequency resource is used, and select and operate an empty frequency resource.
  • the common frequency resource may be one, a plurality, or all frequency resources.
  • the frequency resource used by the synchronization signal and the frequency resource used for data transmission do not necessarily match.
  • part of the synchronization sequence information may be pre-allocated for the resource information.
  • the synchronization signal may include resource information in the form of a message.
  • the resource information may be a frequency resource, a time resource, or a frequency and time resource.
  • the reference synchronization signals according to the present invention described above are implemented in the PHY layer, which is the first layer (L1) 612 of FIG. 6, and the MAC layer, which is the second layer (L2) 611. There may be some differences when implemented in, but the overall operation and configuration is the same.
  • the synchronization signal When implemented in the physical layer, the synchronization signal is sent in a sequence, it is sent at a predetermined time in the frame structure. Therefore, when the reference synchronization electronic device performs a transmission operation other than the synchronization, a case in which the reference synchronization electronic device may not receive the synchronization signal may occur, and an operation of periodically changing the role of the reference synchronization electronic device may be added to solve the problem.
  • the synchronization signal is sent to the beacon (Beacon), the time information may be included in the beacon in the form of a message.
  • the CSMA / CA method is used to report whether resources are used, so there is no collision between the beacons, but the transmission time of the beacons may be delayed.
  • time information is transmitted in consideration of the delay time, and the terminal receives and calculates the original time in consideration of the delay time, so that there is no problem in distributed synchronization between the reference synchronization electronic devices and synchronization of the general terminal.
  • It can be used for synchronization in a system for wireless communication.

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Abstract

본 발명은 전자장치들간 동기화를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 다른 전자장치와 무선 통신을 위한 전자장치에서 동기화 방법으로, 미리 설정된 주기 내에 둘 이상의 기준 동기 신호가 수신되는 경우 수신된 동기 신호들이 동기화 되어 있는지를 검사하는 단계; 상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있지 않는 경우 상기 수신된 기준 동기 신호들 중 가장 낮은 등급 이하 등급의 기준 동기신호 송출 단말을 선출하는 단계; 상기 기준 동기신호 송출 단말로 선출될 시 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점에 기준 동기신호를 생성하여 송신하는 단계; 및 상기 기준 동기신호를 송출하는 다른 전자장치들과 기준 동기 신호를 동기화하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치
본 발명은 전자장치들간 동기화를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰의 보급으로 인해 데이터 트래픽이 급격하게 증가하고 있다. 방송통신위원회에 따르면 스마트폰 보급이 가속화됨에 따라 모바일 데이터 트래픽이 지난 1년간 3배 증가된 것으로 보고되었다. 앞으로 스마트폰 사용자 수가 더욱 증가할 것이고, 이를 이용한 응용 서비스들은 더욱 더 활성화될 것으로 예상되기 때문에 데이터 트래픽이 지금 보다 훨씬 더 증가할 것으로 예상된다. 특히 사람간의 통신을 넘어서 새로운 모바일 시장인 사람과 사물간의 통신, 사물간의 통신 등 사물을 활용하는 사물 지능 통신까지 활성화될 경우에는 기지국으로 전송되는 트래픽은 감당하기 어려울 정도로 증가할 것으로 예상된다.
따라서 이러한 문제들을 해결할 수 있는 기술이 요구되고 있는데, 최근 디바이스간 직접 통신 기술이 주목받고 있다. D2D(Device to Device) 통신으로 불리는 이 기술은 이동통신의 허가대역과 무선랜과 같은 비허가대역에서 모두 주목을 받고 있다.
전자장치간 통신이 이동통신에 융합되는 경우 기지국의 트래픽 수용 능력을 증가시키고 과부하를 줄일 수 있다는 점에서 주목할 만하다. 즉, 동일한 셀 또는 서로 인접한 셀 내의 전자장치(단말, User Equipment)들이 서로 간에 D2D 링크를 설정한 뒤 기지국(기지국, evolved NodeB)을 거치지 않고 데이터를 D2D 링크를 통해서 직접 주고받으면, 2번의 링크를 1번의 링크로 줄일 수 있으므로 이득이다.
비허가대역에서의 연구는 사람간의 통신, 사람과 사물간의 통신, 사물간의 통신이 발생하는 요구를 인지하여 불필요한 무선 자원 낭비를 막고, 적절하게 지역적으로 발생하는 트래픽을 판단하여 서비스하는데 있다. 따라서 다수의 디바이스가 서비스, 컨텐츠에 대한 정보를 주변에 방송하고 수신하는 과정을 효율적으로 운용하는 방법에 초점을 맞추고 있다.
디바이스 사이에 통신을 제어하기 위해서는 디바이스들 사이의 동기를 설정하는 과정이 요구되는데, 디바이스는 동기식 기지국 또는 GPS 수신 모듈을 통해 수신되는 시간 정보를 사용하여 디바이스들 사이의 동기를 설정하였다. 이와 같이 디바이스가 동기식 기지국 또는 GPS 수신모듈을 시간 정보를 획득하여 동기를 설정하는 방식에서, 디바이스는 동기식 기지국 또는 GPS 수신모듈과 접속이 필수적으로 요구된다. 그런데, 통신 사업자가 제공하는 통신 방식에 따라, 동기식 기지국을 지원하지 않을 수 있으므로, 동기식 기지국을 통해 수신되는 시간 정보를 사용하여 동기를 설정하지 못할 수 있다. 또한, 디바이스가 GPS 음영지역(예컨대, 고층 빌딩들 사이, 터널, 건물의 실내 등)에 위치하게 되면, 디바이스가 GPS로부터 시간 정보를 수신하지 못하게 되어 디바이스의 동기를 설정하지 못할 수 있다. 이와 같이, 디바이스가, 동기식 기지국 또는 GPS 수신모듈과의 접속이 원활하지 않을 경우, D2D 통신을 개시 조차할 수 없는 문제가 발생하게 된다.
따라서 본 발명에서는 전자장치간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명에서는 동기식 기지국 또는 GPS와 같은 절대적인 동기 제공 시스템에 의존하지 않고 전자장치간 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명에서는 전자장치간 중앙집중식 동기 방식과 분산식 동기 방식을 혼용할 수 있는 무선 통신을 위한 동기화 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 다른 전자장치와 무선 통신을 위한 전자장치에서 동기화 방법으로, 미리 설정된 주기 내에 둘 이상의 기준 동기 신호가 수신되는 경우 수신된 동기 신호들이 동기화 되어 있는지를 검사하는 단계; 상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있지 않는 경우 상기 수신된 기준 동기 신호들 중 가장 낮은 등급 이하 등급의 기준 동기신호 송출 단말을 선출하는 단계; 상기 기준 동기신호 송출 단말로 선출될 시 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점에 기준 동기신호를 생성하여 송신하는 단계; 및 상기 기준 동기신호를 송출하는 다른 전자장치들과 기준 동기 신호를 동기화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 방법은, 다른 전자장치와 무선 통신을 위한 전자장치에서 동기화 방법으로, 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점들 중 어느 한 시점에서 기준 동기신호를 송출하는 단계; 상기 기준 동기신호와 다른 동기를 갖는 기준 동기신호를 송출하는 제2전자장치와 비동기 상태임을 알리는 신호를 제3전자장치로부터 수신할 시 상기 제3전자장치로 비동기 확인 신호를 송신하는 단계; 및 상기 제3전자장치와 네트워크 분산 방법으로 동기화를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 다른 전자장치와 동기화되어 무선 통신을 수행하기 위한 전자장치로, 적어도 하나의 상기 다른 전자장치와 무선 통신을 수행하며, 기준 동기신호를 송출하기 위한 통신부; 및 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 다른 전자장치와 통신이 요구될 시 상기 통신부를 통해 미리 설정된 주기 내에 둘 이상의 기준 동기 신호가 수신되는 경우 수신된 동기 신호들이 동기화 되어 있는지를 검사하고, 상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있지 않는 경우 상기 수신된 기준 동기 신호들 중 가장 낮은 등급 이하 등급의 기준 동기신호 송출 단말을 선출하며, 상기 기준 동기신호 송출 단말로 선출될 시 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점에 기준 동기신호를 생성하여 상기 통신부를 통해 송신하도록 제어하고, 상기 기준 동기신호를 송출하는 다른 전자장치들과 기준 동기 신호를 동기화하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 다른 전자장치와 동기화되어 무선 통신을 수행하기 위한 전자장치로, 적어도 하나의 상기 다른 전자장치와 무선 통신을 수행하며, 기준 동기신호를 송출하기 위한 통신부; 및 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 통신부를 제어하여 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점들 중 어느 한 시점에서 기준 동기신호를 송출하도록 제어하고, 상기 통신부를 통해 상기 기준 동기신호와 다른 동기를 갖는 기준 동기신호를 송출하는 제2전자장치와 비동기 상태임을 알리는 신호를 제3전자장치로부터 수신할 시 상기 제3전자장치로 비동기 확인 신호를 상기 통신부를 통해 송신하도록 제어하며, 상기 제3전자장치와 네트워크 분산 방법으로 동기화를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용하면, D2D 네트워크에 효율적으로 동기화를 제공할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 방법 및 장치는 동기식 기지국 또는 GPS와 같은 절대적인 동기 제공 시스템에 의존하지 않고 전자장치간 무선 통신을 위한 동기화를 제공할 수 있으며, 전자장치간 중앙집중식 동기 방식과 분산식 동기 방식을 혼용할 수 있다. 이를 통해 D2D 네트워크에서 일대일, 일대다 통신에 있어서 중앙집중식 동기 방법과 분산식 동기 방법을 혼용하여 안정성과 효율성을 동시에 만족할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 무선 통신이 가능한 전자장치들 중에서 대표 전자장치를 선정하여 통신을 수행하는 방법을 설명하기 위한 네트워크 개념도,
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 2개의 네트워크가 중첩되는 경우 동기화를 위한 방법을 설명하기 위한 시스템 개념도,
도 3a 및 도 3b는 기준 동기 전자장치들간 동기를 맞추는 경우 하프 듀플렉스 문제를 설명하기 위한 타이밍도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따라 서로 다른 등급을 갖는 기준 동기 전자장치들간 직교성을 갖도록 동기 신호를 송신하여 동기를 맞추는 경우를 설명하기 위한 예시도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따라 3개의 네트워크가 중첩지역에서 보다 많은 네트워크로 구성되어 전체의 전자장치들이 동기화되는 과정을 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 블록 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 전자장치가 D2D 네트워크를 구성하는 경우의 제어 흐름도,
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 실시예에 따라 동기 신호를 송출하여 D2D 네트워크가 동기화가 이루어지는 경우를 설명하기 위한 예시도,
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 동기 신호를 송출하여 D2D 네트워크가 동기화가 이루어지는 경우를 설명하기 위한 예시도들.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 이하에 첨부된 본 발명의 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것으로, 본 발명의 도면에 예시된 형태 또는 배치 등에 본 발명이 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저 이하에서 설명될 본 발명의 기본적인 개념에 대하여 살펴보기로 한다. 무선 통신이 가능한 전자장치(Terminal or Device or User Equipment) 간 동기화를 수행한다는 것은 기준 시간을 발송하는 장치 예를 들어, GPS, 동기식 기지국 등의 도움 없이 무선 전자장치 간 가지고 있는 시간 기준을 동일하게 맞춘다는 것을 의미한다. 각 전자장치들은 전자장치 내부에 진동자(oscillator)를 가지고 있고, 이를 기준으로 시간 기준을 설정한다. D2D 통신 링크에서 주고받는 제어 신호와 데이터 신호를 충돌 없이 또한 효율적으로 상호간 주고받으려면 각 전자장치들이 모두 같은 시간 기준을 가지고 있어야 하며, 같은 프레임 구조를 가져야만 통신이 가능하다.
그런데 초기에 각 전자장치들은 서로 다른 시점에 진동자를 구동하므로 각각 알고 있는 시간 기준이 다르게 된다. 예를 들어, 진동자의 값이 0에서부터 100까지 상승하여 반복된다고 할 때, 어떤 전자장치 A는 절대 시간 10에서 진동자를 시작하였고, 어떤 전자장치 B는 절대 시간 40에서 진동자를 시작하였다고 하면, 절대 시간 50에서 전자장치 A는 40의 진동자 값을 가지고, 전자장치 B는 10의 진동자 값을 가진다.
따라서 기존의 네트워크에서 전자장치 간 동기를 맞추는 방법은 가지고 있는 진동자 값의 차이를 서로 알게 하여 이를 조정하는 것이다. 앞의 예에서 전자장치 A는 절대 시간 50에서 40의 진동자 값을 전자장치 B에게 알려주고, 전자장치 B는 자신의 진동자 값 10과의 차이가 30이 난다는 사실을 다시 전자장치 A에게 알려주면 전자장치 A가 이를 반영하여 진동자 값을 수정하여, 전자장치 A와 전자장치 B 간의 동기를 맞출 수 있다.
하지만, 전자장치들의 숫자가 늘어나면 상기와 같은 일대일 동작의 반복 수행만으로는 네트워크를 일정 시간 내에 수렴시키기 어렵게 되므로, 대표 전자장치를 선출하여 그 시간 기준을 따라가던지, 일대다 동작을 반복 수행하는 방법 등의 여러 방안들이 제안되어 왔다.
본 발명에서는 하나의 대표 전자장치를 선출하되, 필요한 경우 대표 전자장치들 간 일대일 또는 일대다의 동기화 과정을 통해 전체 네트워크의 동기화가 이루어지도록 하는 방법을 제안한다. 이하의 설명에서 전자장치들간 동기화를 위해 사용되는 신호 또는 프레임은 사용되는 시스템 또는 표준 또는 단체 또는 회사마다 서로 다른 용어를 사용할 수 있다. 이하에서 전자장치들간 동기화를 위해 사용되는 신호 또는 프레임은 기준 신호, 기준 프레임, 동기 신호, 동기 프레임, 시간동기, 동기 시간, 시간 기준, 동기 시간 정보, 기준 동기 신호, 기준 동기 프레임 등 다양한 형태로 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 설명하는 바와 동일한 형태의 동작을 한다면, 신호 또는 프레임 등 어떠한 형태를 가지더라도 무방하며, 사용되는 용어에 의해 본 발명이 한정되어서는 안됨에 유의해야 한다.
먼저 하나의 대표 전자장치가 선출되는 경우를 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 무선 통신이 가능한 전자장치들 중에서 대표 전자장치를 선정하여 통신을 수행하는 방법을 설명하기 위한 네트워크 개념도이다.
도 1a는 무선 통신이 가능한 전자장치들 중에서 대표 전자장치를 선정하는 경우 각각의 네트워크 중첩된(overlapped) 영역이 존재하지 않는 경우이며, 도 1b는 무선 통신이 가능한 전자장치들 중에서 대표 전자장치를 선정하는 경우 각각의 네트워크 중첩된(overlapped) 영역이 존재하는 경우를 예시하였다.
도 1a를 참조하면, 제1네트워크(10) 내에 존재하는 각각의 전자장치들(11, 12, 13, 14, 15)은 동기 신호를 송출하는 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(11)가 송신한 동기 신호에 근거하여 동기화된 네트워크를 구성하고 있으며, 제2네트워크(20) 내에 존재하는 각각의 전자장치들(21, 22, 23, 24, 25)은 동기 신호를 송출하는 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(21)가 송신한 동기 신호에 근거하여 동기화된 네트워크를 구성하고 있다.
여기서 제1네트워크(10) 및 제2네트워크(20) 내에 존재하는 전자장치들(11, 12, 13, 14, 15, 21, 22, 23, 24, 25)은 모두 D2D 무선 통신이 가능한 전자장치들이다. 도 1a에 도시한 바와 같이 제1네트워크(10)와 제2네트워크(20) 상호간 중첩된(overlapped) 영역이 존재하지 않는 경우 서로 다른 네트워크에 속한 전자장치들 간 간섭이 발생하지 않아 데이터를 주고받는데 아무런 지장을 초래하지 않을 수 있다. 따라서 제1네트워크(10)의 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(11)와 제2네트워크(20)의 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(21)간 동기화가 이루어지지 않아도 아무런 문제가 없을 수 있다.
다음으로 중첩된 지역을 갖는 경우를 도 1b를 참조하여 살펴보기로 한다. 도 1b를 참조하면, 제1네트워크(10) 내에 존재하는 각각의 전자장치들(11, 12, 13, 14, 31, 32) 중 제1네트워크(10) 내에만 존재하는 전자장치들(11, 12, 13, 14)은 동기 신호를 송출하는 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(11)가 송신한 동기 신호에 근거하여 동기화된 네트워크를 구성하고 있으며, 제2네트워크(20) 내에 존재하는 각각의 전자장치들(21, 22, 23, 24, 31, 32) 중 제2네트워크(20) 내에만 존재하는 전자장치들(21, 22, 23, 24)은 동기 신호를 송출하는 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synchy Device)(21)가 송신한 동기 신호에 근거하여 동기화된 네트워크를 구성하고 있다.
하지만, 도 1b에 도시한 바와 같이 제1네트워크(10)와 제2네트워크(20)가 중첩된 지역(overlapped area)(30)이 존재할 수 있으며, 두 네트워크가 중첩된 지역(30)에 존재하는 전자장치들(31, 32)은 제1네트워크(10)와 제2네트워크(20)로부터 각각 기준 동기 신호를 수신하게 된다. 여기서도 제1네트워크(10) 및 제2네트워크(20) 내에 존재하는 전자장치들(11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 31, 32)은 모두 D2D 무선 통신이 가능한 전자장치들이다.
이때, 제1네트워크(10)의 제1기준 동기 전자장치(11)와 제2네트워크(20)의 제2기준 동기 전자장치(21)간 서로 동기가 맞지 않는 경우 두 네트워크가 중첩지역(30)에 존재하는 전자장치들(31, 32)은 무선 통신을 수행할 수 없게 될 수 있다. 뿐만 아니라 중첩된 지역(30)에 위치한 전자장치가 데이터를 송신하는 경우 다른 인접한 단말들은 심한 간섭을 받거나 일부 또는 모든 수신 단말과 통신을 위한 자원 제어가 불가능할 수도 있다.
예를 들어, 제1네트워크(10)와 제2네트워크(20)간 동기가 맞지 않는 상황에서 중첩지역(30)에 존재하는 제1전자장치(31)가 제1네트워크(10) 내에서 제1기준 동기 전자장치(11)와 동기를 맞춰 통신하고자 하는 경우를 가정해 보자. 이러한 경우 제1전자장치(31)가 송신한 신호는 제2네트워크(20) 내에만 존재하는 다른 전자장치들(21, 22, 23, 24) 중 적어도 하나의 전자장치까지 신호가 전달될 수 있다. 그러면 제2네트워크(20) 내에만 존재하는 전자장치들(21, 22, 23, 24) 중 적어도 하나의 전자장치는 중첩지역(30)에 제1전자장치(31)에서 송신한 신호로 인하여 간섭이 발생한다. 또한 이러한 간섭으로 인해 중첩지역(30)에 속한 제1전자장치(31)로부터 신호가 수신되는 제2네트워크(20) 내의 적어도 하나의 전자장치는 데이터 전송 효율이 저하되거나 통신이 불가능할 수도 있다.
다른 예로, 중첩지역(30) 내에 위치한 제1전자장치(31)는 제1네트워크(10)의 기준 시간에 따르고, 중첩지역(30) 내에 위치한 제2전자장치(32)는 제2네트워크(20)의 기준 시간에 따르는 경우 제1전자장치(31)와 제2전자장치(32)가 비슷한 시간에 데이터를 주고받는 경우에는 보다 심각한 통신 장애가 발생할 수 있다.
또 다른 예로, 중첩지역(30) 내에 위치한 제1전자장치(31)는 제1네트워크(10)의 기준 시간에 따르고, 중첩지역(30) 내에 위치한 제2전자장치(32)는 제2네트워크(20)의 기준 시간에 따르는 경우를 살펴보자. 이러한 경우 제1전자장치(31)가 방송 신호를 송출하면, 제2전자장치(32)는 제1전자장치(31)에 근접하여 위치하고 있음에도 상호간 동기가 맞지 않아 정확한 수신 시간을 알 수 없게 되며, 이로 인해 통신 장애가 발생할 수 있다.
도 1a 및 도 1b의 경우는 중앙집중식 동기방식으로 D2D 네트워크를 형성하는 경우에 발생할 수 있는 문제점이다. 하지만, 각각의 전자장치들 상호간 일대다로 동기를 맞춰 네트워크를 형성하는 경우에도 서로 다른 동기를 갖는 네트워크가 점차로 확산되어 서로 다른 동기를 갖는 둘 이상의 네트워크가 만나게 되는 경우에도 도 1b에서 설명한 바와 유사한 상황이 발생할 수 있다. 다만, 분산식 동기 방법의 경우 상기 상황에서 동기를 맞추기 위해 비교적 많은 시간과 자원이 소모되지만 점진적으로 동기화가 이루어질 수 있다. 하지만, 중앙집중식 동기방식의 경우 동기를 맞출 수 없다는 문제가 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따라 서로 다른 2개의 네트워크가 중첩되는 경우 동기화를 위한 방법을 설명하기 위한 시스템 개념도이다.
도 2a를 참조하면, 제1네트워크(100)에는 서로 다른 다수의 전자장치들(101, 102, 103, 104, 105, 151, 152, 153, 154)이 포함되어 있으며, 제2네트워크(200)에도 서로 다른 다수의 전자장치들(151, 152, 153, 154, 201, 202, 203, 204, 205)이 포함되어 있다. 또한 도 1b에서 설명한 바와 같이 제1네트워크(100)와 제2네트워크(200)는 중첩지역(150)을 가진다. 중첩지역(150)에 포함된 전자장치들(151, 152, 153, 154)은 앞서 설명한 바와 같이 크게 2가지 문제를 가질 수 있다.
이를 다시 살펴보면, 첫째는 하나의 네트워크 내에서의 문제이며, 다른 하나는 네트워크간의 문제이다. 도 2a에 도시한 바와 같이 각각의 네트워크들(100, 200) 내에는 기준 동기 신호를 송신하는 서로 다른 기준 동기 전자장치들(Reference Synch Devices)(101, 201)이 존재한다. 또한 각각의 네트워크들(100, 200) 내에는 기준 동기 신호를 제공하지 않는 하나 이상의 일반 전자장치들이 포함된다. 일반 전자장치의 경우 하나의 기준 동기 신호를 수신하여 해당하는 기준 동기 전자장치와 동기화되어야만 데이터를 송수신할 수 있다. 그런데, 앞서 설명한 바와 같이 서로 다른 기준 동기 전자장치들(101, 201)로부터 서로 다른 기준 동기 신호를 수신하는 중첩지역(150)의 전자장치들(151, 152, 153, 154)은 특정한 선택 기준에 근거해 하나의 기준 동기 전자장치를 선택해야만 한다. 가령, 기준 동기 전자장치들(101, 201)로부터 수신된 수신 전력에 근거하거나 별도의 선택 방법에 근거하여 하나의 기준 동기 전자장치를 선택할 수 있다.
하지만, 전자장치들이 이동하거나 채널 상황이 변화하는 경우 일반 전자장치는 선택한 기준 동기 전자장치를 변경해야만 하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있다. 예컨대, 수신 신호를 기준으로 하는 경우 채널 상황의 변화 또는 전자장치가 이동하거나 장애물이 발생하거나 기타 다른 이유로 채널의 변화가 발생하는 경우 이러한 채널 변화에 기인하여 수신 신호의 세기가 변경될 수 있다. 이처럼 채널의 상태가 변화하면, 전자장치는 수신 신호 세기에 따라 동기 기준 전자장치를 변경해야만 한다. 뿐만 아니라 중첩지역(150)에 위치한 전자장치들(151, 152, 153, 154)은 복수개의 동기 신호가 겹쳐서 수신될 경우, 동기 신호 탐지 성능이 감소하게 된다.
본 발명에서는 이를 해소하기 위해 첫 번째로 도 2b와 같이 중첩지역에 새로운 네트워크를 형성하도록 한다. 도 2a의 중첩지역(150)에 위치한 전자장치들 중 하나를 기준 동기 전자장치로 설정하여 도 2b와 같은 형태로 제3의 네트워크를 형성하는 것이다.
도 2b를 참조하면, 도 2a의 중첩지역(150)에 위치한 전자장치들(151, 152, 153, 154) 중 하나의 전자장치(151)가 제3네트워크(300)의 제3기준 동기 전자장치(3rd Reference Synch Device)로 설정되었음을 확인할 수 있다. 제3네트워크(300)는 제1네트워크(100)와 제2네트워크(200)의 중첩지역(150)에 위치한 전자장치들 중 하나의 전자장치(301)가 기준 동기 전자장치가 된 것이므로, 제1네트워크(100)의 제1기준 동기 전자장치(101)는 물론 제2네트워크(200)의 제2기준 동기 전자장치(201)까지 신호를 송출할 수 있다.
도 2b와 같이 네트워크를 구성하는 경우에도 아직 모든 문제가 해결된 것은 아니다. 도 2b와 같이 구성하는 경우의 문제점을 도 2c를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2c는 제3네트워크(300)를 구성하는 경우 발생하는 동기화 문제를 설명하기 위한 일 예시도이다. 도 2c를 참조하면, 제1네트워크(100)의 제1기준 동기 전자장치(101)로부터만 신호를 수신하는 전자장치들은 2개의 전자장치들(103, 104)이며, 제1기준 동기 전자장치(101)와 제3네트워크(300)의 제3기준 동기 전자장치(301)로부터 기준 동기 신호를 수신하며, 제1네트워크(100)에 속하는 전자장치들은 3개의 전자장치들(102, 105, 302)이 된다.
제3네트워크(300)의 제3기준 동기 전자장치(301)가 동기 신호를 출력하는 전자장치로 설정됨에 따라 제1네트워크(100)와 제3네트워크(300)에 속하게 된 전자장치들(102, 105, 302) 중 하나의 전자장치에서 기준 신호가 수신되는 경우를 살펴보자. 전자장치(105)는 제1기준 동기 전자장치(101)로부터 기준 신호를 수신하며, 동시에 제3기준 동기 전자장치(301)로부터 기준 신호를 수신하게 된다. 이처럼 서로 다른 2개의 기준 동기 전자장치들(101, 301)로부터 기준 동기 신호를 수신하려면, 각각의 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)간 동기가 맞아야만 가능하다. 따라서 제1기준 동기 전자장치(101)와 제3기준 동기 전자장치(301) 상호간 동기가 맞아야 한다. 그러면, 이하에서 각각의 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)간 동기를 맞추는 방법을 도 2d를 참조하여 살펴보기로 하자.
도 2d는 본 발명에 따라 서로 다른 기준 동기 전자장치들 사이의 동기화를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2d에 도시한 바와 같이 제3네트워크(300)를 구성하는 제3기준 동기 전자장치(3rd Reference Synch Device)(301)는 제1네트워크(100)의 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(101)는 물론 제2네트워크(200)의 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(201)와 통신이 가능하다. 따라서 서로 다른 3개의 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)간 동기화가 이루어진다면, 제1네트워크(100), 제2네트워크(200) 및 제3네트워크(300)간 모두 동기화가 이루어질 수 있다.
하지만, 현재까지 알려진 방법을 사용하는 경우 아래와 같은 문제가 발생할 수 있다. 각각의 동기 기준 전자장치들(101, 201, 301)간 서로 동기화를 수행하는 경우에 모두 동일한 시간으로 인지하고 있는 시간에서 송신하게 된다. 그러면, 각각의 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)은 하프 듀플렉스(Half Duplex) 문제로 인해 완벽한 동기가 불가능해지는 문제가 있다.
도 3a 및 도 3b는 기준 동기 전자장치들간 동기를 맞추는 경우 하프 듀플렉스 문제를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3a를 참조하면, 제1기준 동기 전자장치(Reference Synch Device #1, RSD #1)의 동기 신호(Synch Signal, SS) 전송 시점이 t1 시점이고, 제2기준 동기 전자장치(Reference Synch Device #2, RSD #2)의 동기 신호(Synch Signal, SS) 전송 시점이 t3 시점이며, 제3기준 동기 전자장치(Reference Synch Device #3, RSD #3)의 동기 신호(Synch Signal, SS) 전송 시점이 t2 시점인 경우를 도시하고 있다.
이처럼 서로 다른 3개의 기준 동기 전자장치들이 서로 다른 시점에서 동기 신호를 송신하는 경우 상호간 통신이 가능하므로, 동기시점을 일치시키기 위해 분산 방식 등의 방법을 통해 동기화를 시도할 수 있다. 하지만, 이처럼 분산 방식을 이용하여 동기화를 시도하는 경우에도 도 3b에 도시한 바와 같이 정확한 동기화가 이루어지기는 어려운 문제가 있다.
도 3b는 기준 동기 전자장치들간 동기를 맞추는 경우 하프 듀플렉싱으로 인하여 동기가 틀어진 경우를 예시한 타이밍도이다. 도 3b를 참조하면, 제1기준 동기 전자장치(Reference Synch Device #1, RSD #1)의 동기 신호(Synch Signal, SS) 전송 시점이 기존 t1 시점에서 t1' 시점으로 이동한 상태이고, 제3기준 동기 전자장치(Reference Synch Device #3, RSD #3)의 동기 신호(Synch Signal, SS) 전송 시점이 기존 t2 시점에서 t2' 시점으로 이동한 상태이며, 제2기준 동기 전자장치(Reference Synch Device #2, RSD #2)의 동기 신호(Synch Signal, SS) 전송 시점이 기존 t3 시점에서 t3' 시점으로 이동한 상태를 도시하고 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이 D2D 방식 또는 에드-혹(ad-hoc) 방식으로 통신하는 전자장치들에서 현재까지 알려진 방법을 이용하여 일부의 전자장치들간 동기를 맞추고자 하는 경우 완벽한 동기화를 이룰 수 없다. 이는 각각의 동기 기준 전자장치가 동기 신호를 송신하면서 다른 동기 기준 전자장치가 송신하는 동기 신호를 수신할 수 없는 상황이 발생하기 때문이다.
따라서 본 발명에서는 기준 동기 전자장치들간 등급의 차이를 두어 동기화를 수행하도록 한다. 또한 하프 듀플렉싱 문제를 해결하기 위해 서로 다른 등급을 갖는 전자장치들간 동기 신호를 송신하는 시점을 다르게 구성할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따라 서로 다른 등급을 갖는 기준 동기 전자장치들간 직교성을 갖도록 동기 신호를 송신하여 동기를 맞추는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명에 따라 송신되는 프레임에는 직교성을 갖는 2개의 동기 프레임을 가진다. 도 4a에 도시한 구성(400)을 하나의 패킷(one packet) 또는 하나의 전체 프레임(full frame)이라 가정하자. 이하에서는 설명의 편의를 위해 전체 구성을 하나의 패킷(400)으로 가정하기로 한다.
하나의 패킷(400)에는 제1동기 프레임(1st Sync Frame)(401)과 제2동기 프레임(2nd Sync Frame)을 가질 수 있다. 도 4a와 같이 2개의 직교성(Orthogonality)을 갖는 동기 프레임으로 구성하는 경우는 전자장치들의 등급을 2가지로 구분하는 경우이다. 따라서 3가지 이상의 등급을 갖도록 하는 경우 하나의 패킷(400) 내에 3개 이상의 직교성을 갖는 동기 프레임들로 구성할 수 있다. 본 발명은 한 가지 등급에 대해 복수 개의 동기 프레임을 구성하는 것으로 확장할 수도 있다. 이러한 경우 한 가지 등급 내 복수 개의 동기 프레임들을 구분할 수 있도록 서로 다른 시간 위치를 알려주는 정보가 동기 신호 또는 동기 채널에서 추가적으로 포함되어야 한다. 예를 들어, 두 번째 등급에 대해 3개의 동기 프레임이 구성된 경우 동기 신호의 시퀀스로 등급을 나타내고, 이어서 수신하는 동기채널에서 두 번째 등급용의 동기 프레임 중 몇 번째 프레임을 사용하는지 알려줄 수 있다.
앞서 설명한 도 2c 및 도 2d의 구성을 갖는 경우 도 4a와 같은 형태의 패킷을 송신하면, 최초 전송은 도 4b와 같은 형태로 이루어질 수 있다.
도 2c 및 도 2d의 구성을 갖는 경우 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(101)와 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(201)는 우선순위가 높은 전자장치가 될 수 있다. 제1기준 동기 전자장치(101)와 제2기준 동기 전자장치(201)는 최초 기준 동기 전자장치로 선정될 시 인접한 다른 전자장치들로부터 기준 동기 신호를 수신하지 않는 경우였기 때문이다. 이처럼 최초 기준 동기 전자장치로 설정된 제1기준 동기 전자장치(101)와 제2기준 동기 전자장치(201)를 제1등급이라 하고, 서로 다른 2개 이상의 기준 동기 전자장치로부터 기준 동기 신호를 수신함으로 인하여 기준 동기 전자장치가 된 제3기준 동기 전자장치(301)를 제2등급의 기준 전자장치로 가정한다.
이처럼 제1등급의 기준 동기 전자장치들(101, 201)은 제1동기 프레임(401)의 위치에 동기 신호를 삽입하여 전송하며, 제2등급의 제3기준 동기장치(301)는 제2동기 프레임(402)의 위치에 동기 신호를 삽입하여 전송하도록 구성한다.
따라서 도 4b를 참조하면, 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(101)는 제1등급의 기준 동기 전자장치이므로, 패킷(410)을 송신할 때, 제1동기 프레임(411)의 위치에 동기 신호를 삽입하여 t1의 시점에 전송하며, 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(201) 또한 제1등급의 기준 동기 전자장치이므로, 패킷(430)을 송신할 때, 제1동기 프레임(431)의 위치에 동기 신호를 삽입하여 t3의 시점에 전송한다. 또한 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(101)는 제2동기 프레임(412)의 위치에는 동기 신호를 삽입하지 않으며, 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(201) 또한 제2동기 프레임(432)의 위치에는 동기 신호를 삽입하지 않는다.
제2등급의 기준 동기 전자장치인 제3기준 동기 전자장치(301)는 패킷(420)을 송신할 때, 제1동기 프레임(421)의 위치에는 동기 신호를 삽입하지 않고, 제2동기 프레임의 위치(422)에 동기 신호를 삽입하여 전송하도록 한다.
이와 같은 프레임 구조(410, 420, 430)에 따라 동기 신호를 전송하도록 함으로써, 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(101)는 t1의 시점에 동기 신호를 삽입하여 송신하며, 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(201)는 t3의 시점에 동기 신호를 삽입하여 송신하고, 제3기준 동기 전자장치(3rd Reference Synch Device)(301)는 t5의 시점에 동기 신호를 삽입하여 송신하게 된다.
따라서 각각의 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)은 상호간 동기가 어느 정도 틀어졌는지를 확인할 수 있다. 이처럼 각 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301) 상호간 동기가 어느 정도 틀어졌는지 확인이 이루어지면, 각 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)은 상호간 동기화를 수행할 수 있다. 상호간 동기화 동작은 네트워크간 분산 방식으로 재동기화를 수행할 수 있다. 이때, 특정한 전자장치가 GPS와 같이 절대시간 정보를 획득할 수 있고, 이러한 정보를 다른 기준 동기 전자장치들로 제공할 수 있다면, 절대시간 정보를 갖는 전자장치에 맞춰 동기화를 수행하도록 할 수도 있다. 또한 이러한 본 발명의 구성에 따르면, 절대시간 정보를 갖는 전자장치는 제1등급의 기준동기 전자장치로 동작하는 것이 바람직하다.
이처럼 서로 다른 동기를 갖는 장치들 상호간 동기화를 통해 앞서 설명한 하프 듀플렉스 문제를 해소할 수 있어 도 4c에 도시한 바와 같이 정확한 동기화가 이루어질 수 있다. 즉, 각각의 기준 동기 전자장치들(101, 201, 301)은 모두 t1'의 시점에 동기를 맞출 수 있으며, 제1기준 동기 전자장치(101) 및 제2기준 동기 전자장치(201)는 t1'의 시점에 동기 신호를 송신할 수 있고, 제3기준 동기 전자장치(301)는 t2'의 시점에 동기 신호를 송신할 수 있다.
이상에서는 네트워크가 2개이며, 2개의 네트워크가 중첩되는 경우 제3의 네트워크를 구성하는 경우를 가정하여 설명하였다. 이에 따라 전자장치들의 등급이 2개로 구분되는 경우를 살펴보았다. 그러면 보다 많은 네트워크들이 구성되는 경우 3개의 등급으로 구성되어야 하는 경우를 살펴보기로 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따라 3개의 네트워크 중 일부 네트워크가 중첩지역을 가짐에 따라 보다 많은 네트워크로 구성되어 전체의 전자장치들이 동기화되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5a를 참조하면, 제1기준 동기 전자장치(1st Reference Synch Device)(511)는 제1네트워크(510)를 구성하며, 제2기준 동기 전자장치(2nd Reference Synch Device)(521)는 제2네트워크(520)를 구성하며, 제3기준 동기 전자장치(3rd Reference Synch Device)(531)는 제3네트워크(530)를 구성한다. 각각의 기준 동기 장치들(511, 521, 531)은 다른 인접한 전자장치들로부터 신호를 수신하지 않는 전자장치들이므로, 최상위 등급 예컨대, 제1등급의 전자장치가 될 수 있다.
제1네트워크(510)는 제1기준 동기 전자장치(511)를 포함하며, 제1네트워크(510)에만 포함된 전자장치들(512, 513, 514)과 제1네트워크(510)와 제3네트워크(530)의 중첩지역에 포함된 전자장치(541)가 존재한다. 제2네트워크(520)는 제2기준 동기 전자장치(521)를 포함하며, 제2네트워크(520)에만 포함된 전자장치(522) 및 제2네트워크(520)와 제3네트워크(530)의 중첩지역에 포함된 전자장치(551)가 존재한다. 또한 제3네트워크(530)는 제3기준 동기 전자장치(531)를 포함하며, 제3네트워크(530)에만 포함된 전자장치들(532, 533, 534)과 제1네트워크(510)와 제3네트워크의 중첩지역에 포함된 전자장치(541) 및 제2네트워크(520)와 제3네트워크의 중첩지역에 포함된 전자장치(551)가 존재한다.
이처럼 구성되면, 앞서 설명한 바와 같이 제1네트워크(510)와 제3네트워크(530)의 중첩지역에 위치한 전자장치(541)는 제1네트워크(510)의 제1기준 동기 전자장치(511)로부터 기준 동기 신호를 수신하며, 제3네트워크(530)의 제3기준 동기 전자장치(531)로부터 기준 신호를 수신하는 전자장치(541)는 자체적으로 제2등급의 기준 동기 전자장치가 될 수 있다. 이때, 만일 제1네트워크(510)와 제3네트워크(530)의 중첩지역에 위치한 둘 이상의 전자장치가 제1네트워크(510)의 제1기준 동기 전자장치(511)로부터 기준 동기 신호를 수신하며, 제3네트워크(530)의 제3기준 동기 전자장치(531)로부터 기준 신호를 수신하는 경우 둘 중 하나의 전자장치가 제2등급의 기준 동기 전자장치가 될 수 있다. 이에 대하여는 후술되는 도면을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.
또한 제2네트워크(520)와 제3네트워크(530)의 중첩지역에 위치한 전자장치(551)는 제2네트워크(520)의 제2기준 동기 전자장치(521)로부터 기준 동기 신호를 수신하며, 제3네트워크(530)의 제3기준 동기 전자장치(531)로부터 기준 신호를 수신하므로 자체적으로 제2등급의 기준 동기 전자장치가 될 수 있다. 이때에도 만일 제2네트워크(520)와 제3네트워크(530)의 중첩지역에 위치한 둘 이상의 전자장치가 제2네트워크(520)의 제2기준 동기 전자장치(521)로부터 기준 동기 신호를 수신하며, 제3네트워크(530)의 제3기준 동기 전자장치(531)로부터 기준 신호를 수신하는 경우 둘 중 하나의 전자장치가 제2등급의 기준 동기 전자장치가 될 수 있다.
도 5a에 도시한 바와 같이 둘 이상의 전자장치로부터 기준 동기 신호를 수신하는 각각의 전자장치들(541, 551)은 각각 제2등급의 기준 동기 전자장치가 되어 제4네트워크(540) 및 제5네트워크(550)를 구성할 수 있다.
도 5b는 둘 이상의 전자장치로부터 기준 동기 신호를 수신하는 전자장치들이 각각 제2등급의 기준 동기 전자장치로 설정된 경우를 예시한 도면이다.
도 5b에 도시한 바와 같이 제2등급의 전자장치들(541, 551)은 각각 제4네트워크(540) 및 제5네트워크(550)를 구성하며, 각각의 네트워크들(540, 550)로 제2등급의 기준 동기 신호를 송신한다. 이처럼 송신되는 제2등급의 기준 동기 신호는 앞서 설명한 도 4a와 같은 형태일 수도 있으며, 셋 이상의 등급을 설정하기 위한 다른 형태일 수도 있다. 셋 이상의 등급을 설정하기 위한 다른 형태는 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 더 살펴보기로 한다.
또한 도 5b를 참조하면, 도 5a에서와 달리 제1네트워크(510), 제2네트워크(520) 및 제3네트워크(530) 중 어느 하나에도 속하지 않은 전자장치(561)가 제4네트워크(540) 및 제5네트워크(550)의 형성에 따라 중첩된 지역에 위치한 전자장치가 될 수 있다. 이처럼 제4네트워크(540) 및 제5네트워크(550)의 형성에 따라 중첩된 지역에 위치한 전자장치(561)는 앞서 설명한 바와 같이 다시 자체적으로 또는 다른 전자장치와의 경쟁을 통해 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 될 수 있다.
도 5c는 둘 이상의 제2등급 전자장치로부터 기준 동기 신호를 수신하는 전자장치가 제3등급의 기준 동기 전자장치로 설정된 경우를 예시한 도면이다.
도 5c에 도시한 바와 같이 제6네트워크(560)를 구성하는 전자장치(561)는 제3등급의 전자장치가 될 수 있다. 만일 이때에도 제4네트워크(540)와 제5네트워크(550)의 중첩지역에 위치한 둘 이상의 전자장치가 제4네트워크(540)의 제4기준 동기 전자장치(541)로부터 기준 동기 신호를 수신하며, 제5네트워크(550)의 제5기준 동기 전자장치(551)로부터 기준 신호를 수신하는 경우 둘 중 하나의 전자장치가 제3등급의 기준 동기 전자장치가 될 수 있다. 또한 만일 네트워크의 등급이 2개의 등급만을 가지는 경우 제6네트워크(560)를 구성하는 전자장치(561)는 제2등급의 기준 동기 신호를 송신하는 전자장치가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자장치의 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면, 전자장치는 무선 통신을 위한 통신부(610)를 가진다. 통신부(610)는 안테나(ANT)를 통해 미리 설정된 대역으로 신호를 송수신할 수 있다. 이에 따라 통신부(610)는 송수신할 신호를 대역상승 변환 및 대역하강 변환하는 RF(Radio Frequency) 처리부(미도시)를 포함할 수 있으며, 송신할 신호 또는 데이터 또는 시퀀스를 처리하기 위한 제1계층(L1 Layer)(612)과 미리 설정된 데이터의 형태에 맞춰 데이터를 처리하기 위한 제2계층(L2 Layer)(611)을 포함할 수 있다. 또한 통신부(610)는 송수신되는 데이터의 부호화 및 복호화를 위한 코덱 또는 모뎀을 포함할 수 있다. 이러한 통신부(610)는 본 발명에 따라 D2D 방식으로 데이터 또는 신호 또는 시그널 등을 송수신할 수 있다.
메모리(613)는 전자장치의 구동에 필요한 제어 데이터와 제어 시 발생되는 데이터를 임시 저장할 수 있다. 또한 메모리(613)는 본 발명에 따라 D2D 통신을 위한 알고리즘 또는 제어 데이터를 저장할 수 있다. 그 외에 메모리(613)는 전자장치를 사용하는 사용자의 요구에 따라 사용자 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 영역을 가질 수 있다.
제어부(621)는 전자장치의 전반적인 제어를 수행하며, 본 발명에 따라 D2D 통신 시에 필요한 제어를 수행할 수 있다. 가령, D2D 통신 방식에서 일반 단말로 동작하기 위한 제어와 D2D 통신 방식에서 기준 동기 신호를 송신하는 단말로의 동작하기 위한 제어 및 D2D 통신 방식에서 기준 동기 신호를 송신하는 다른 단말과의 동기화 등에 대한 동작의 제어를 수행할 수 있다.
표시부(614)는 LCD 또는 LED 또는 OLED 등으로 구현할 수 있으며, 제어부(621)의 제어에 의해 전자장치의 동작 상태 및 상황을 전자장치의 사용자에게 문자, 기호, 이모티콘, 그래픽 등의 다양한 형태로 제공할 수 있다. 또한 표시부(614)는 경우에 따라서는 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 입력부(615)는 사용자가 전자장치로 사용자가 원하는 데이터를 입력하기 위한 인터페이스로 키, 터치스크린, 근접센서 등으로 구현할 수 있다. 사용자 입력부(615)는 사용자가 입력하는 입력 신호를 검출하고, 검출된 신호를 처리 가능한 형태의 신호로 생성하여 제어부(621)로 제공한다. 사용자 입력부(615) 또한 경우에 따라서는 포함하지 않을 수도 있다.
도 6에서 설명한 전자장치의 내부 블록 구성은 본 발명에 따른 하나의 실시예에 따른 구성이므로, 도 6에 도시한 구성 외에 더 많은 구성을 포함할 수도 있다. 예컨대, 인공위성으로부터 위치 신호를 수신하기 위한 구성, 사용자의 입력을 검출하기 위한 다양한 센서들, 이동통신 네트워크와 통신을 위한 구성, 마이크, 스피커, 보코더 등의 음성 신호의 처리를 위한 구성 등 다양한 구성들을 더 포함하도록 구성할 수도 있다. 반대로, 앞서 설명한 바와 같이 표시부(614) 및 사용자 입력부(615)를 포함하지 않을 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 전자장치가 D2D 네트워크를 구성하는 경우의 제어 흐름도이다.
도 7은 D2D 네트워크에 진입하거나 또는 전자장치에서 D2D 통신이 시작되는 경우의 제어 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 제어부(621)는 700단계에서 미리 설정된 시간 동안 통신부(610)를 제어하여 D2D 방식으로 통신하는 대역을 스캔하여 기준 동기 신호가 수신되는가를 검사한다. 여기서 미리 설정된 시간은 기준 동기 신호를 검색하기 위함이기 때문에 최소 기준 동기 신호가 송신되는 주기 이상의 시간이어야 한다.
이후 제어부(621)는 702단계로 진행하여 미리 설정된 시간동안 통신대역을 스캔한 결과 기준 동기 신호가 존재하지 않는가를 검사한다. 702단계의 검사는 제1기준 동기 전자장치가 되기 위한 조건을 충족하는가를 검사하는 경우가 된다. 702단계의 검사결과 미리 설정된 시간 동안 통신대역을 스캔한 결과 어떠한 기준 동기 신호가 수신되지 않는 경우는 704단계로 진행하고, 하나 이상의 기준 동기 신호가 수신된 경우 708단계로 진행한다.
먼저 704단계로 진행하면, 제어부(621)는 전자장치의 등급을 최상위 등급의 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정한다. 앞서 설명한 바와 같이 제1등급, 제2등급으로 구성되거나 또는 제1등급, 제2등급 및 제3등급의 3가지 등급을 갖는 경우 중 704단계에서는 모두 전자장치를 제1등급의 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정하는 것이다. 이하의 설명에서는 전자장치가 가질 수 있는 등급의 수가 3개인 경우로 가정하여 설명하기로 한다. 하지만, 2개의 등급만을 갖거나 4개 이상의 등급을 갖는 경우에도 본 발명에 기재된 내용을 기반으로 동일한 방법을 통해 구현할 수 있음은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
제어부(621)는 704단계에서 전자장치를 최상위 등급으로 설정하면, 704단계에서 설정된 등급을 메모리(613)에 저장할 수도 있다. 이후 제어부(621)는 706단계로 진행하여 최상위 등급으로 네트워크를 구성하고, 최상위 등급에 대응한 기준 동기 신호를 송출한다. 이처럼 704단계 및 706단계를 통해 설정된 전자장치들은 앞서 설명한 도 5a에 도시한 하나의 네트워크를 구성하는 전자장치들이 될 수 있다. 예를 들어, 제1기준 동기 전자장치(511), 제2기준 동기 전자장치(521) 및 제3기준 동기 전자장치(531)가 될 수 있다.
706단계에서 네트워크를 구성하는 경우 도 5a 내지 도 5c에서 살펴본 바와 같이 제1등급의 전자장치는 임의의 시점에서 기준 동기 신호를 송출할 수 있다. 이후 제1등급의 전자장치는 다른 기준 동기 신호를 송출하는 인접한 전자장치가 출현하는 경우 기준 동기 신호의 송출 시점을 도 5a 및 도 5c에서 살펴본 바와 같이 변경할 수 있다. 다만, 이때에도 전자장치의 등급은 변경되지 않을 수 있다.
한편, 702단계에서 708단계로 진행하면, 제어부(621)는 미리 설정된 시간동안 통신대역을 스캔한 결과 하나의 기준 동기 신호만 검출되었는가를 검사한다. 708단계의 검사결과 하나의 기준 동기 신호만 검사된 경우 제어부(621)는 714단계로 진행하고, 둘 이상의 기준 동기 신호가 검출된 경우 710단계로 진행한다.
먼저 미리 설정된 시간동안 통신대역을 스캔한 결과 하나의 기준 동기 신호만 검출되어 714단계로 진행하는 경우를 살펴보기로 한다. 제어부(621)는 714단계로 진행하면, 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치의 기준 동기 신호에 동기화되어 해당 네트워크 내에서 통신을 수행하는 일반 단말로 설정하고, 일반 단말로서의 동작을 수행한다.
본 발명에 실시 예에 따르면, 특정한 네트워크 내에 속하는 일반 단말은 하나의 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치에 동기화되어 해당 네트워크 내에서 통신을 수행할 수 있다. 이는 특정 네트워크 내에서는 중앙집중식 통신 방식으로 D2D 통신이 이루어지는 것을 의미한다. 714단계에서 해당하는 네트워크에서 일반 단말로 동작하는 경우에도 기준 동기 신호가 변경될 수 있다. 가령 앞서 설명한 도 5a 내지 도 5c에서와 같이 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 다른 기준 동기 신호를 송출하는 인접한 전자장치가 출현하는 경우 기준 동기 신호의 송출 시점이 변경될 수 있기 때문이다. 이처럼 기준 동기 신호가 변경되면, 일반 단말로 동작하는 전자장치는 자신이 속한 네트워크에서 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 제공하는 동기 신호 또는 기준 시간 변경 신호에 맞춰 재동기화를 수행할 수 있다. 예컨대, 앞서 설명한 도 4b 내지 도 4c와 같은 형태로 일반 단말이 동기 기준 단말에 의존하여 네트워크간 분산 방식으로 재동기화가 이루어질 수 있다. 즉, 하나의 기준 동기 신호가 수신된다는 의미는 동기 신호를 시퀀스로 사용하는 경우, 하나의 기준시간을 나타내는 신호가 수신된다는 의미와 같다. 다른 예로, 동기 신호를 메시지로 사용하는 경우, 하나의 기준시간 만을 보내는 하나 이상의 메시지가 수신된다는 의미와 같다. 또한, 하나의 기준시간은 동기가 맞은 동기단말로부터 받음으로 인하여 이전에 유지하고 있던 기준시간과 동일할 수도 있고, 새로운 동기단말로부터 받음으로 인하여 이전에 유지하고 있던 기준시간과 달라질 수도 있다.
다른 한편, 708단계의 검사결과 미리 설정된 시간동안 통신대역을 스캔한 결과 둘 이상의 기준 동기신호가 검출되는 경우 제어부(621)는 710단계로 진행하여 수신된 기준 동기 신호들 상호간 동기가 불일치하는가를 검사한다. 이는 앞서 설명한 도 4b의 경우인지 또는 도 4c의 경우인지를 판별하는 경우에 해당할 수 있다. 둘 이상의 기준 동기신호들간 동기가 맞지 않는 경우 720단계로 진행하고, 기준 신호들간 동기가 맞는 경우 712단계로 진행할 수 있다. 또한 이때, 기준 동기신호들간 동기가 맞는가를 검출할 시 전자장치가 원래 소속되어 있는 동기 기준단말로부터의 신호도 포함될 수 있다. 따라서 전자장치는 자신이 원래 소속되어 있는 동기 기준단말로부터 동기신호의 타이밍을 신뢰하여 기준 동기 신호를 검색하는 스캐닝 구간에서 자신이 소속되어 있지 않은 동기 기준단말로부터의 동기 신호만 스캔하거나 또는 동기 기준단말이 스캐닝 구간에서 일부러 동기신호 송신을 억제한 경우에, 소속되어 있는 동기 기준단말로부터의 동기신호 타이밍과 다른 타이밍을 가지는 하나 이상의 동기신호를 수신한 경우도 상기 둘 이상의 동기가 맞지 않는 동기신호를 검출한 경우에 포함될 수 있다.
이처럼 수신된 기준 동기 신호들 중 동기가 맞지 않는 기준 신호가 둘 이상이 아닌 경우 제어부(621)는 712단계로 진행하여 통신할 네트워크를 선택한다. 이때, 선택 기준은 여러 가지 방법이 있을 수 있다. 한 실시 예에 따른 방법으로, 수신된 둘 이상의 기준 동기 신호들 중 수신 신호의 세기가 가장 센 기준 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크에 포함되어 D2D 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 다른 한 실시 예에 따른 방법으로, 수신된 둘 이상의 기준 동기 신호들 중 등급이 높은 기준 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크에 포함되어 D2D 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또 다른 한 실시 예에 따른 방법으로, 하나의 네트워크에 많은 수의 전자장치가 통신하는 것을 방지하기 위해 임의의 수신된 등급에 대응한 임의의 수(random number)를 생성하고, 생성된 수에 대응하는 기준 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크 중 조건을 만족하는 네트워크 예를 들어 수신한 동기 신호 중 가장 높은 수에 대응하는 경우의 네트워크에 포함되어 D2D 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또는 상기 임의의 수 대신 단말에게 주어진 정보(예를 들어 동기 기준단말의 ID, 동기 기준단말로 동작하는 잔여 유효기간, 동기 기준단말로 활동한 기간, 배터리 잔량, GPS와 같은 절대시간 사용 여부, 네트워크 접속 여부 등)를 기반으로 특정한 수를 생성할 수도 있다. 이 밖에 상기 방법의 조합 또는 하나의 네트워크 부하가 집중되는 것을 방지하기 위한 다양한 다른 방법들을 취할 수도 있다.
이후 제어부(621)는 714단계로 진행하여 해당 네트워크에서 일반 단말로 동작한다. 이처럼 714단계에서 전자장치가 일반 단말로 동작하는 경우에도 앞서 설명한 바와 같이 지속적인 재동기화가 필요하다. 가령 앞서 설명한 도 5a 내지 도 5c에서와 같이 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 다른 기준 동기 신호를 송출하는 인접한 전자장치가 출현하는 경우 기준 동기 신호의 송출 시점이 변경될 수 있기 때문이다. 이처럼 기준 동기 신호가 변경되면, 일반 단말로 동작하는 전자장치는 자신이 속한 네트워크에서 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 제공하는 동기 신호 또는 기준 시간 변경 신호에 맞춰 재동기화를 수행할 수 있다. 이러한 재동기화는 저전력 동작을 위해 동기 기준단말에 의해 미리 정해진 시간 구간에서 재동기화를 수행할 수도 있다.
또 다른 한편, 710단계에서 720단계로 진행하는 경우 즉, 동기가 맞지 않는 기준 동기 신호들이 둘 이상 존재하는 경우 제어부(621)는 수신된 둘 이상의 기준 동기신호가 수신 단말 입장에서 서로 다른 시간 기준에 맞춰진 상태임을 인지할 수 있다. 따라서 제어부(621)는 전자장치를 기준 동기 단말의 후보(Candidate Reference Synch Device)로 설정하고, 기준 동기 단말의 선출을 수행한다.
기준 동기 단말의 선출(election) 또는 경쟁(competition)은 여러 가지 방법을 통해 수행할 수 있다. 먼저 본 발명에서 기준 동기 단말의 선출(election) 또는 경쟁(competition)은 대체될 수 있거나 동일한 의미로 이해될 수 있다. 기준 동기 단말의 선출(election) 또는 경쟁(competition) 방법의 일 실시 예에 따르면, 후보가 된 하나 이상의 전자장치들간 미리 설정된 임의의(random) 대기시간을 설정하고, 임의의 대기시간 후에 먼저 동기 신호를 송신하는 후보가 기준 동기 신호를 송출하는 기준 동기 전자장치가 될 수 있다. 기준 동기 단말의 선출(election) 또는 경쟁(competition) 방법의 다른 일 실시 예에 따르면, 후보가 된 전자장치들간 특정한 파라미터 예컨대, 배터리 잔량, 거주 예상 시간 또는/및 랜덤하게 발생한 수 등의 파라미터를 이용하여 우선순위 값을 상호간 교환하도록 하고, 이 중 가장 높은 수 또는 가장 낮은 수를 제시한 후보가 기준 동기 단말로 선출하도록 할 수도 있다. 또한 기준 동기 신호를 송출하는 단말로 선출되지 않은 전자장치는 일반 단말로 동작할 수 있다. 기준 동기 단말의 선출(election) 또는 경쟁(competition) 방법의 또 다른 일 실시 예에 따르면, 경쟁하는 후보 전자장치들이 하나 또는 복수 개의 기존 전자장치들에게 기준 동기 단말로 선출되기 위한 요청을 보내고, 상기 기존 전자장치들로부터 수신된 응답을 기반으로 기준 동기 단말을 선출할 수도 있다.
또한 기준 동기 단말의 선출 시에 이미 서로 다른 둘 이상의 네트워크들이 동기화를 진행하고 있는 중일 수도 있다. 따라서 전자장치는 동기화가 진행되고 있는지를 자체적으로 판별하도록 할 수도 있다. 가령, 특정한 기준 동기 전자장치로부터 송신된 기준 동기 신호를 두 주기 이상 동안 검사하여 기준 동기 신호가 변경되고 있는 경우라면, 기준 동기 신호를 송출할 후보 전자장치에서 바로 일반 단말로 전환할 수 있다. 다른 예로, D2D 방식에서 특정한 제어 정보를 이용하여 서로 다른 네트워크간 동기화가 이루어지고 있는 상태임을 알리도록 구성하는 경우에는 해당 제어 정보를 이용하여 후보 단말로 설정하지 않도록 구성할 수도 있다.
이상에서 설명한 방법을 통해 720단계에서 기준 동기 단말을 선출 또는 경쟁을 통해 기준 동기 단말이 될 수도 있고, 일반 단말로 남을 수도 있다.
이후 제어부(621)는 722단계로 진행하여 전자장치가 기준 동기 단말로 선출되었는가를 검사한다. 722단계의 검사결과 전자장치가 기준 동기 단말로 선출된 경우 제어부(621)는 724단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 712단계로 진행하여 통신할 네트워크를 선택하고, 714단계로 진행하여 해당 네트워크에서 일반 단말로 동작한다. 712단계 및 714단계에서의 동작은 앞서 설명하였으므로 여기서 더 설명하지 않기로 한다.
제어부(621)는 724단계로 진행하면, 동기가 불일치하는 기준 동기신호들 중 낮은 등급의 기준 동기신호와 같거나 낮은 등급의 기준 동기 전자장치로 설정한 후 기준 동기 전자장치로 동작한다. 여기서 기준 신호를 송출하기 위한 등급 설정을 좀 더 살펴보기로 하자.
전자장치는 기준 동기 전자장치로 선출될 시 등급을 설정하는 기준을 살펴본다. 기준 동기 전자장치로 설정되면, 전자장치는 기준 동기 신호를 송출할 등급을 결정해야 한다. 이는 앞서 설명한 도 4a에서와 같이 어떠한 위치에서 기준 동기 신호를 송신할 것인가를 결정하도록 하는 것이 될 수 있다. 이하에서는 도 4a 및 도 4b의 경우를 가정하여 살펴보기로 한다.
기준 동기 전자장치의 기준 동기 신호 송신 등급 결정은 수신된 기준 동기 신호들의 등급에 의거하여 결정할 수 있다. 동일한 등급에 대해 동기가 맞은 경우 기준 동기 신호는 하나만 검출된다. 하지만, 동기가 맞지 않는 경우 동일한 등급의 기준 시간이 서로 다른 기준 동기 신호는 둘 이상이 검출될 것이다. 이하에서는 기준 동기 전자장치들이 3가지 등급으로 기준 동기 신호를 송신하는 경우를 예를 들어 살펴보기로 하자.
먼저 1등급의 기준 동기 신호가 둘 이상 검출된 경우 둘 이상의 1등급으로 설정된 기준 동기 전자장치들간 모두 동기가 맞지 않는 경우이다. 따라서 이러한 경우 동일 등급을 갖는 기준 신호들이 1등급이므로, 기준 동기 전자장치로 설정된 전자장치는 2등급의 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정하여 동작할 수 있다.
다른 예로, 1등급의 기준 동기 신호는 1개만 검출되었으나, 2등급의 서로 다른 기준 시간을 가지는 기준 동기 신호가 둘 이상 검출된 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우 기준 동기 전자장치로 설정된 전자장치는 3등급의 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정하여 동작할 수 있다.
또 다른 예로, 1등급의 기준 동기 신호와 2등급의 기준 동기 신호는 하나만 검출되었으나, 3등급의 서로 다른 기준 시간을 가지는 기준 동기 신호가 둘 이상 검출되는 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우 기준 동기 전자장치로 설정된 전자장치는 3등급의 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정하여 동작할 수 있다.
또 다른 예로, 1등급의 기준 동기 신호와 2등급의 기준 동기 신호는 하나만 검출되었으나, 각 기준 동기 신호가 서로 다른 기준 시간을 가지는 경우가 존재할 수 있다. 이러한 경우 1등급의 기준 동기 신호를 송신하는 단말과 2등급의 기준 동기 신호를 송신하는 단말은 서로 등급이 다르므로, 기준 동기 전자장치로 설정된 전자장치는 1등급 또는 2등급 중 하나의 단말에 동기를 맞추고, 조건이 성립하면 동기를 맞춘 단말보다 하나 아래 등급의 기준 동기를 송출하는 전자장치로 설정하여 동작할 수 있다. 여기서 조건이 성립한다는 것은 기준 동기 신호를 송출하기 위한 전자장치로의 선출 조건이 될 수 있다.
이상에서 예시한 바와 같이 기준 동기 전자장치로 설정된 전자장치가 기준 동기 신호를 송신하는 등급을 결정할 시 전자장치는 둘 이상이 검출된 기준 동기 신호의 등급 이하의 등급이 되도록 설정할 수 있다.
그러므로 동일 등급을 갖는 기준 동기 신호가 일치하지 않는 경우 일치하지 않는 기준 동기 신호들 중 가장 낮은 등급보다 하나 더 낮은 등급으로 설정하는 것이 바람직하다. 만일 수신된 동일 등급을 갖는 기준 동기 신호가 일치하지 않는 경우 일치하지 않는 기준 동기 신호들의 등급이 최하위 등급인 경우 최하위 등급으로 설정한다. 724단계에서 설정된 등급의 기준 동기 단말로 동작하는 경우 하나의 네트워크를 구성하게 된다. 또한 하나의 네트워크를 구성한 경우 앞서 설명한 바와 같이 전자장치는 기준 동기 신호의 송출 시점이 다른 기준 동기 신호를 송출하는 인접한 전자장치들과 동기화를 위해 기준 동기 신호의 송출 시점이 변경될 수 있다. 다만, 이때에도 전자장치의 등급은 변경되지 않을 수 있다. 이처럼 각 네트워크에서 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치들간에는 분산 방식으로 상호간 동기화가 이루어질 수 있다.
또한 724단계에서 전자장치는 특정 등급의 기준 동기 단말로 동작하고자 할 때 상기 등급에 대한 동기 프레임에서의 동기 자원을 기존 동기 단말이 사용하고 있는지를 확인할 수 있다. 만일 사용하고자 하는 등급의 동기 프레임에서의 동기 자원이 비어 있는 경우 전자장치는 사용하고자 하는 동기 프레임에서 동기 신호를 송신 할 수 있다. 동기 프레임의 사용 여부는 기존 동기 단말로부터의 동기 신호에 대한 수신 전력이 될 수 있다. 또 다른 일례로, 상기 등급에 대한 동기 프레임이 복수의 동기 단말을 위해 구비되어 있다면, 가능한 동기 프레임의 동기 자원을 모두 검색하고, 검색된 동기 자원들 중 비어 있는 자원이 있으면 해당 자원을 사용할 수 있다. 반면에 검색된 동기 자원들 중 비어 있는 자원이 존재하지 않는다면, 기준 동기 단말로 동작하지 못하기 때문에 714단계로 진행하여 일반 단말로 동작하게 된다.
분산 방식으로 동기화를 수행하는 경우를 살펴보기로 하자. 일 실시 예에 따르면, 서로 다른 동기를 갖는 기준 동기 전자장치간 동기의 시점을 검사하고, 검사된 동기 시점들의 차이에 대한 평균을 이용하여 분산 동기화를 수행할 수도 있다. 다른 실시 예에 따르면, 서로 다른 동기를 갖는 기준 동기 전자장치간 동기의 시점을 검사하고, 검사된 동기 시점들 중 가장 먼저 동기 신호를 송출하는 전자장치의 동기 시점에 맞추도록 할 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 서로 다른 동기를 갖는 기준 동기 전자장치간 동기의 시점을 검사하고, 검사된 동기 시점에 따른 미리 정해진 함수의 출력 값에 동기 시점을 맞추도록 할 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 서로 다른 동기를 갖는 기준 동기 전자장치 중 특정한 전자장치가 위성 통신이나 동기식 이동통신 네트워크와 통신을 수행할 수 있어 절대적인 기준 동기를 획득할 수 있는 경우 제어 신호들의 교환을 통해 해당하는 전자장치에 동기를 맞추도록 구성할 수도 있다. 이를 위해 절대적인 기준 동기의 획득 여부를 동기신호에 실어 보내는 것은 자명하다.
한편, 이상에서 설명한 720단계 또는/및 704단계에서 한 번 설정된 기준 동기 전자장치는 이후 일반 단말로 전환될 수도 있다. 이하에서 기준 동기 전자장치가 일반 단말로 전환되는 경우를 720단계를 기준으로 살펴보기로 한다. 하지만 704단계의 동작에 대응한 결과에 따라서도 동일하거나 유사한 방법으로 기준 동기 전자장치가 일반 단말로 전환될 수도 있다.
기준 동기 단말의 중 하나의 전자장치가 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 선출된 후 계속 동일한 전자장치가 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치의 역할을 맡고 있지 않도록 은퇴(retirement) 메시지를 방송하여 다른 전자장치들이 다시 선출 과정을 진행하도록 지시할 수 있다.
이처럼 은퇴 과정을 두면, D2D 방식으로 통신하는 전자장치들 중 배터리를 사용하는 휴대용 전자장치의 경우 과도한 배터리 소모로 인한 네트워크 상실의 위험을 줄일 수 있다. 이처럼 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치들간 경쟁 방법은 선출이나 은퇴 과정 없이, 단순히 각 후보 전자장치들이 동기 신호와 함께 우선순위 값을 보내면, 이를 수신한 전자장치들이 가장 높은 수를 제시한 전자장치를 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 간주하는 방법을 사용할 수도 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 후보 전자장치간 방송 신호로 서로 정보를 주고받아 어떤 전자장치를 최종적으로 새로운 기준 동기 전자장치로 선출할지 결정하도록 구성할 수도 잇다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 실시 예에 따라 동기 신호를 송출하여 D2D 네트워크가 동기화가 이루어지는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8a는 본 발명의 실시 예에 따라 동기 신호를 송출하기 위한 패킷 또는 프레임의 한 주기(T)를 예시한 도면이다. 이하에서는 동기 신호를 송출하기 위한 한 주기 동안 하나의 프레임이 전송되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
도 8a를 참조하면, 동기 채널(801)에는 제1기준 시퀀스(1st Reference Sequence)(801a), 제2기준 시퀀스(2nd Reference Sequence)(802b) 및 제3기준 시퀀스(3rd Reference Sequence)(803c)를 송신할 수 있다. 각각의 기준 시퀀스 위치는 앞서 설명한 등급에 따른 위치일 수 있다. 예컨대, 제1등급의 기준 동기 신호를 송신하는 경우 제1기준 시퀀스(801a)의 위치에서만 기준 동기 신호를 송출하고, 제2등급의 기준 동기 신호를 송신하는 경우 제2기준 시퀀스(801b)의 위치에서만 기준 동기 신호를 송출하며, 제3등급의 기준 동기 신호를 송신하는 경우 제3기준 시퀀스(801c)의 위치에서만 기준 동기 신호를 송출하도록 구성할 수 있다.
또한 프레임 내에는 임의 접속 채널(802)을 포함할 수 있으며, 제어 채널(803)을 포함할 수 있다. 이후 나머지 데이터 채널들(804a, 804b, 804c, …, 804n)을 통해서는 D2D 방식으로 데이터를 송수신할 수 있다. 이처럼 동기 채널(801)에 전송되어 온 동기 신호 또는 기준 시퀀스를 이용하여 해당 네트워크에 존재하는 일반 단말들은 중앙 집중식으로 동기화가 이루어질 수 있다. 상기 예시에서 시퀀스 대신 메시지를 사용하는 경우, 1번째, 2번째, 3번째에 대한 인덱스 또는 위치에 상응하는 정보가 메시지로 보내져야 한다.
그러면 도 8b 내지 도 8f를 참조하여 네트워크간 동기화(inter Synchronizing) 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 8b에서 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)는 t11의 시점에서 동기 채널을 통해 자신의 네트워크 내에 존재하는 전자장치들로 동기 신호 또는 기준 시퀀스를 전송할 수 있다. 또한 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 t13의 시점에서 동기 채널을 통해 자신의 네트워크 내에 존재하는 전자장치들로 동기 신호 또는 기준 시퀀스를 전송할 수 있다. 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)와 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)간에는 상호간 신호가 송달되지 않으며, 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)의 네트워크와 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)의 네트워크간 중첩 지역이 존재하는 것으로 가정한다.
두 기준 신호 전자장치간 중첩 지역에 위치한 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)는 미리 설정된 시간 예컨대, 한 프레임 주기(T)동안 기준 신호를 스캔한다. 도 8b에서는 t12시점부터 t15시점까지 스캔이 이루어지는 경우를 가정하였다. 따라서 도 8b에서 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)는 t13의 시점에서 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)가 송신한 제1등급의 기준 동기 신호 또는 기준 시퀀스를 수신할 수 있다. 또한 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)는 t14의 시점에서 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)가 송신한 제1등급의 기준 동기 신호 또는 기준 시퀀스를 수신할 수 있다.
이처럼 서로 다른 두 기준 동기 신호가 동기화되지 않은 신호들을 수신하는 둘 이상의 전자장치들이 존재하는 경우 앞서 설명한 과정들을 통해 특정한 하나의 전자장치를 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)로 선출할 수 있다.
이후 동작은 도 8c를 참조하여 살펴보기로 한다. 도 8c를 참조하면, 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)는 t22시점에서 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)가 송신한 동기 채널을 수신하고, 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)의 임의 접속 채널(842)로 비동기 지시 정보(852)를 송신한다. 이는 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)와 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)간 동기가 맞지 않음을 지시하기 위한 정보가 될 수 있다.
제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 비동기 지시 정보(852)를 수신하면, 제어 채널(843)을 통해 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)로 비동기 확인(853) 신호를 송신하여 비동기 상황을 인지하였음을 알릴 수 있다. 이후 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 네트워크간 분산 방식의 동기화를 위해 데이터 전송을 수행하지 않고 동기 신호의 수신을 대기한다. 다만, t24의 시점과 같이 자신의 기준 동기 신호를 송신해야 하는 시점에서는 자신의 기준 동기 신호를 송신할 수 있다.
또한 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)는 t23시점에서 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)가 송신하는 동기 채널을 수신하고, 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)의 임의 접속 채널(862)로 비동기 지시 정보(872)를 송신한다. 이는 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)와 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)간 동기가 맞지 않음을 지시하기 위한 정보가 될 수 있다.
제1기준 신호 전자장치(RSD#1)는 비동기 지시 정보(872)를 수신하면, 제어 채널(863)을 통해 제2기준 신호 전자장치(RSD#2)로 비동기 확인(873) 신호를 송신하여 비동기 상황을 인지하였음을 알릴 수 있다. 이후 제1기준 신호 전자장치(RSD#1) 또한 네트워크간 분산 방식의 동기화를 위해 데이터 전송을 수행하지 않고 동기 신호의 수신을 대기한다. 다만, 제1기준 신호 전자장치(RSD#1)도 자신의 기준 동기 신호를 송신해야 하는 시점에서는 자신의 기준 동기 신호를 송신할 수 있다.
도 8d를 참조하면, 이처럼 분산 방식으로 네트워크간 동기화가 이루어지는 경우 제1기준 신호 전자장치(RSD#1), 제2기준 신호 전자장치(RSD#2), 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 각각 자신의 프레임 시작 시점들 t31, t32, t33에 맞춰 자신의 등급에 따라 기준 동기 신호들(881, 882, 883)을 송신할 수 있다. 제1기준 신호 전자장치(RSD#1), 제2기준 신호 전자장치(RSD#2), 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 그 외의 구간에서는 동기 신호를 수신하기 위해 채널을 스캔하게 된다. 이는 네트워크간 분산 동기화 방법에 1회만 이루어질 수도 있고, 수차례 반복될 수도 있다. 도 8d에서는 t34, t35, t36의 시점과 같이 수차례 반복될 수 있음을 도시하고 있다. 저전력 동작을 위하여 스캐닝 구간은 네트워크에 따라 주기적으로 실시될 수 있다.
도 8e를 참조하면, 앞서 설명한 과정을 통해 제1기준 신호 전자장치(RSD#1), 제2기준 신호 전자장치(RSD#2), 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)가 모두 동기가 맞춰지게 되는 경우를 도시하였다. 즉, t41의 시점과 t42의 시점에 제1기준 신호 전자장치(RSD#1), 제2기준 신호 전자장치(RSD#2), 제3기준 신호 전자장치(RSD#3) 모두 프레임의 시작 시점이 될 수 있다.
도 8f는 이처럼 동기화가 이루어진 이후 각각의 네트워크에서 이루어지는 일반적인 데이터 송/수신 과정을 도시하였다. 이때에도 제1기준 신호 전자장치(RSD#1), 제2기준 신호 전자장치(RSD#2), 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 모두 t51의 시점 및 t52의 시점에 동기가 맞은 상태이다. 또한 제1기준 신호 전자장치(RSD#1), 제2기준 신호 전자장치(RSD#2), 제3기준 신호 전자장치(RSD#3)는 각각 동기 채널들에서 자신의 등급에 따라 기준 동기 신호들(894, 895, 896)을 송출할 수 있다.
다음으로 첨부된 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 동기 신호를 송출하여 D2D 네트워크가 동기화가 이루어지는 다른 경우를 살펴보기로 하자.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 동기 신호를 송출하여 D2D 네트워크가 동기화가 이루어지는 경우를 설명하기 위한 예시도들이다.
도 9a를 참조하면, 서로 다른 3개의 전자장치들(UE, User Equipment)(UE1, UE2, UE3)을 도시하고 있으며, 서로 다른 3개의 전자장치들(UE1, UE2, UE3)은 하나의 네트워크 예컨대, 도 1a의 제1네트워크(10) 또는 제2네트워크(20) 내에 위치한 전자장치들일 수 있다.
각각의 전자장치들(UE1, UE2, UE3)은 상호간 통신을 위해 기준 신호를 송신하는 전자장치를 설정해 하나의 전자장치에 동기를 맞춰야만 통신할 수 있다. 따라서 도 9a에 도시한 바와 같이 제1전자장치(UE1)가 먼저 한 주기 동안 기준 프레임(Sync. Frame)을 포함한 하나의 프레임을 송신할 수 있다. 이때, 제1전자장치(UE1)는 앞서 설명한 바와 같이 초기에 일정 시간 무선 자원을 모니터링 하고 기존 동기 또는 시퀀스 신호가 수신되지 않으면, 기준신호 전자장치로 전환하고 동기 또는 시퀀스 신호를 송신하기 시작할 수 있다.
또한 기존 동기 또는 시퀀스 신호가 수신되는 경우라면, 기준신호 전자장치의 역할을 부여받기 위해 기존 기준신호 전자장치에게 요청 신호를 보내게 된다. 이처럼 기준 동기 또는 시퀀스 신호를 수신한 경우는 도 9a의 제2전자장치(UE2) 및 제3전자장치(UE3)가 될 수 있다.
이를 도 9a를 참조하여 살펴보면, 기준 동기 신호를 송신하는 전자장치 예컨대, 제1전자장치(UE1)는 한 주기(T) 동안 전송되는 하나의 프레임을 전송할 수 있다. 예를 들어 첫 번째 전송되는 프레임(900)을 참조하여 살펴보면, 첫 번째 프레임(900)은 기준 프레임(Sync. Frame)(901), 데이터 프레임(Data Frame)(902) 및 요구/응답 프레임(Req/Resp Frame)(903)을 포함할 수 있다.
여기서 데이터 프레임(922)은 다른 전자장치들 예컨대, 제2전자장치(UE2) 또는/및 제3전자장치(UE3)와 데이터를 주고받는 경우를 포함할 수 있다. 또한 요구/응답 프레임들(903, 913)은 다른 전자장치 예컨대, 제2전자장치(UE2) 또는 제3전자장치(UE3)가 기준 신호를 송신하는 전자장치로 선출되기 위해 제1전자장치(UE1)로 요구 신호(Req)를 송신하며, 현재 기준 신호를 송출하는 전자장치에서 요구 신호(Req)에 응답하여 특정한 하나의 전자장치를 기준 신호를 송출하는 전자장치로 선택한 응답 신호(Res)를 송신하기 위한 프레임이 될 수 있다.
도 9a에 도시한 바와 같이 제1전자장치(UE1)는 첫 번째 프레임(900)을 송신하고, 이후 두 번째 프레임(910)을 송신할 수 있다. 이는 첫 번째 프레임(900)을 송신한 이후 다른 전자장치들(UE2, UE3)로부터 요구 신호(Req)를 수신하지 못한 경우이기 때문이다. 하지만, 두 번째 프레임(910)을 송신하는 주기에서 제2전자장치(UE2)와 제3전자장치(UE3)로부터 각각 요구 신호(Req)를 참조부호 914 및 915와 같이 수신할 수 있다.
제1전자장치(UE1)는 제2전자장치(UE2)로부터 수신된 요구 신호(Req)(914)와 제3전자장치(UE3)로부터 수신된 요구 신호(Req)(915)를 수신하면, 둘 이상의 요구 신호를 수신하였기 때문에 하나의 전자장치를 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정해야만 한다. 도 9a에서는 제2전자장치(UE2)가 다음 시점에서 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 할당된 예를 도시하고 있다. 즉, 도 9a에 도시한 바와 같이 제1전자장치(UE1)는 참조부호 916과 같이 응답 신호(Res)를 제2전자장치(UE2)로 송신할 수 있다. 이처럼 응답 신호(Res)를 수신한 전자장치는 다음에 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 될 수 있다.
따라서 제2전자장치(UE2)는 한 주기(T)동안 기준 프레임(Sync. Frame)(921), 데이터 프레임(Data Frame)(922) 및 요구/응답 프레임(Req/Resp Frame)(923)을 포함 프레임(920)을 송신할 수 있다. 여기서 데이터 프레임(922)은 다른 전자장치와 데이터를 주고받는 경우를 포함할 수 있다. 또한 요구/응답 프레임 또한 두 번째 프레임(910)에서 설명한 바와 같이 다른 전자장치들(UE1, UE3)과 신호를 주고받는 경우가 될 수 있다.
여기서 앞서 설명한 예시들과 다른 점으로 다음에 기준 동기 신호를 송신하는 제2전자장치(UE2)는 앞선 시점에서의 기준 동기 신호와 다른 시간 기준을 사용할 수 있다. 예컨대, 첫 번째 프레임(900) 및 두 번째 프레임(910)은 제1전자장치(UE1)가 선택한 시간 기준에 따른 동기신호이며, 제2전자장치(UE2)가 송신하는 세 번째 프레임(920)은 제1전자장치(UE1)가 설정한 기준과 다른 시간 기준에 따라 기준 동기 신호를 송출할 수 있다. 도 9a에서는 이러한 시간 갭(TG)(930)이 존재할 수 있음을 도시하고 있다. 그러므로, 도 9a의 방법을 사용하는 경우 기준신호 송신 및 프레임 구성은 각 전자장치들(UE1, UE2, UE3)이 자체적인 시간 기준에 따라 설정하고, 인접한 전자장치는 데이터를 수신할 때 기준 신호를 송출하는 전자장치로부터의 기준신호에 따른다.
또한 제3전자장치(UE3)는 제1전자장치(UE1)가 제2전자장치(UE2)를 다음 시점에서 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정한 응답 신호(Res)(916)를 제2전자장치(UE2)와 함께 수신할 수 있다. 따라서 제3전자장치(UE3)는 다음 시점에서 자신이 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정되지 않았음을 인지할 수 있다.
이처럼 각각의 전자장치들(UE1, UE2, UE3)이 상호간 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정되는 동작은 1주기 단위 또는 2주기 단위 또는 4주기 단위 등과 같이 미리 설정된 소정의 주기 단위로 수행할 수 있다. 뿐만 아니라 각각의 전자장치들(UE1, UE2, UE3)이 상호간 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정할 시 특정 전자장치들간 불균형하게 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치로 설정되는 것을 방지하기 위해 랜덤한 확률 값을 발생시켜 전자장치들을 설정하도록 할 수도 있다. 그 외의 다른 방법으로, 요구 신호(Req)를 송신할 시 해당하는 전자장치의 배터리 잔량 정보를 삽입하도록 하여 배터리 잔량을 이용할 수도 있고, 수신된 신호의 세기 등 전자파의 환경을 고려하여 다음 시점에서 기준 동기 신호를 송신할 전자장치를 설정하도록 할 수도 있다.
도 9b는 특정한 하나의 기준 신호를 송신하는 전자장치가 존재하는 경우에 데이터 송수신을 위한 타이밍도이다.
도 9b에 도시한 바와 같이 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치(RSD)는 미리 정해진 주기(T) 단위로 기준 동기 신호를 송출할 수 있다. 따라서 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치(RSD)로부터 기준 동기 신호를 수신할 수 있는 영역에 위치한 전자장치들(UE1, UE2, UE3)은 모두 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치(RSD)로부터 수신된 기준 동기 신호에 동기되어 데이터를 주고받을 수 있다. 그러므로 전자장치들(UE1, UE2, UE3)은 모두 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치(RSD)를 중심으로 한 하나의 네트워크를 형성할 수 있다.
또한 도 9b를 참조하면, t0의 시점부터 t3의 시점까지가 하나의 주기가 되며, t3의 시점부터 t6의 시점까지가 다른 하나의 주기가 되고, t6의 시점부터 t9의 시점까지가 또 다른 하나의 주기가 될 수 있다.
도 9b와 같이 동작하는 경우 제1전자장치(UE1)는 도 9b의 첫 번째 주기와 두 번째 주기 중 데이터를 송신할 수 있는 시점인 t1~t2의 시점과 t4~t5의 시점에서 데이터를 송신할 수 있다. 또한 도 9b에서 요청/응답 프레임들은 각 전자장치들(UE1, UE2, UE3)간 데이터 송신에 대한 자격을 획득하기 위한 요청(Req)들을 t5의 시점에서 제2전자장치(UE2)와 제3전자장치(UE3)가 제1전자장치(UE1)로 참조부호 941, 942와 같이 송신할 수 있다. 그러면 제1전자장치(UE1)는 요청 신호들(Req)(941, 942)을 수신하면, 수신된 요청 신호(941, 942)들 중 어느 하나를 다음 주기에서 데이터를 송신할 수 있는 전자장치로 선택할 수 있다. 예컨대, 도 9b에서는 제3전자장치(UE3)가 데이터를 송신하는 전자장치로 선택된 경우이다. 따라서 제1전자장치(UE1)는 제3전자장치(UE3)로 응답 신호(Res)(943)를 송신하여 제3전자장치(UE3)가 세 번째 주기(T)의 데이터를 송신할 수 있는 시점인 t7~t8의 시점에서 데이터를 송신하는 경우를 도시하였다.
이때, 제1전자장치(UE1)가 둘 이상의 요청 신호들(Req)을 수신하여 다음 주기에서 데이터를 송신할 수 있는 전자장치로 선택할 시 요청 신호에 포함된 정보를 이용하여 결정할 수도 있고, 임의로 선택하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 서비스 품질(QoS)의 등급에 따라 우선순위를 결정할 수도 있고, 전송해야 하는 데이터의 양을 기준으로 선택할 수도 있으며, 무작위로 선택할 수도 있다. 마찬가지로 도 9b에서는 생략되어 있지만, 제1전자장치(UE1)가 t5 시점에서 응답 신호(Res)를 송신할 때, 제4전자장치(UE4, 미도시)에서도 응답신호를 송신할 수 있다. 요청 신호를 송신했던 제2전자장치(UE2)와 제3전자장치(UE3)는 둘 이상의 응답 신호들(Res)을 수신하여 다음 주기에서 데이터를 송신할 수 있는 전자장치로 선택할 시 응답 신호(Res)에 포함된 정보를 이용하여 결정할 수도 있다. 예를 들어, 응답 신호(Res)에 포함된 임의의 수(Random Number)를 기준으로 결정할 수도 있고, 응답 신호(Res)에서 특정 전자장치의 식별자(ID)를 지정한 경우, 전자장치 간 식별자(ID)의 우선 순위를 기준으로 결정할 수도 있고, 응답 신호에 포함된 품질 등급(QoS) 또는 응급 여부에 따른 우선순위에 따라 결정할 수도 있다.
다음으로 도 9c를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따라 전자장치들간 동기화 과정을 살펴보기로 하자. 도 9c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 전자장치들간 동기화를 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9c에서 기준 동기 신호를 송신하는 전자장치들은 앞서 설명한 도 2c 및 도 2d에 도시한 각각의 전자장치들이 될 수 있다. 이하에서는 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)가 도 2c 및 도 2d에 도시한 참조부호 101의 전자장치에 대응하며, 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)가 도 2c 및 도 2d에 도시한 참조부호 201이 전자장치에 대응하고, 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 도 2c 및 도 2d에 도시한 참조부호 301이 전자장치에 대응하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
이러한 가정에 따르면, 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)와 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)는 상호간 신호가 수신되지 않는 전자장치들이 된다. 따라서 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)와 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)간에는 기준 신호가 서로 시간적으로 다를 수 있다. 이하에서는 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)와 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)가 서로 다른 시간 기준을 갖는 경우를 가정한다.
제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)와 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 신호를 수신할 수 있다. 따라서 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)와 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)가 서로 다른 시간 기준을 갖는 동기 신호를 수신하므로, 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)와 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)의 시간 기준이 서로 다름을 인지할 수 있다.
이러한 상황에서 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 제1기준 동기 전자장치(RSD1)의 시간 기준에 맞춰 소정의 주기 예컨대, t111 ~ t115의 주기 중 요구/응답 프레임 내에서 참조부호 951과 같이 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)로 기준 신호를 송신하는 역할의 이양을 요구 신호(Req)로 송신할 수 있다. 그러면 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)는 참조부호 952와 같이 응답 신호를 송신하여 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 기준 동기를 송신하도록 할 수 있다.
제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)로부터 기준 신호를 송신하는 역할을 이양받는 것과 동일한 방법으로 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 기준 신호를 송신하는 역할을 이양받을 수 있다.
이후 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 t115가 종료된 이후 소정의 시간 예컨대, t116 시점과 같이 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)의 주기가 종료된 이후 소정의 시간 TG(960)만큼 지연된 시간에 동기 프레임을 송신할 수 있다. 이처럼 동작하는 경우는 앞서 도 9b에서 설명한 바와 같이 특정한 기준 동기 신호만을 송신하는 전자장치가 존재하는 형태와 동일한 상황이 될 수 있다.
이상에서와 같이 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 기준 동기 신호를 송신하는 경우 제1기준 동기 전자장치(RSD #1) 및 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)는 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 송신하는 기준 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)가 도 9c에 도시한 바와 같이 데이터를 주고받을 필요가 있는 경우 t116의 시점에 송신되는 동기 프레임에 동기되어 t117시점부터 t118시점까지 데이터를 주고받을 수 있다. 또한 이처럼 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 기준신호를 송신하는 주기 동안 다른 전자장치들 간에는 다음 기준신호를 송신할 전자장치를 정하기 위한 요청/응답 신호를 주고받을 수 있다. 이는 참조부호 953 및 954에 도시한 바와 같다.
또한 도 9c의 예에서 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)는 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)로 기준 신호를 송신하는 역할은 이양했지만, 기준 동기 장치를 결정하는 역할은 계속 수행할 수 있다. 따라서 참조부호 953 및 참조부호 954와 같이 다음 기준 신호를 송신하기 위한 전자장치를 결정하기 위한 주체는 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)가 될 수 있다. 그러므로 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 참조부호 953과 같이 기준 신호를 송신하는 역할의 이양을 요구 신호(Req)를 수신할 시 참조부호 954와 같은 응답 신호(Res)를 송신할 수 있다.
이때, 일반 전자장치 가령, 도 2c에 도시한 바와 같이 제1네트워크(100) 및 제2네트워크(200)에 포함되어 데이터를 수신하기만 하는 전자장치들은 제1기준 동기 전자장치(RSD #1) 및 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 기준 신호가 수신될 경우 보다 등급이 높은 제1기준 동기 전자장치(RSD #1) 및 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)의 기준 신호에 동기를 맞춰 동작할 수 있다. 이러한 과정이 반복적으로 이루어지게 되면, 각 기준 동기 전자장치들간 분산 방식으로 동기를 맞출 수 있게 된다.
도 9d는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 전자장치들간 동기화를 수행하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9d는 앞서 설명한 도 9c의 동작과 유사한 형태로 동작할 수 있다. 다만, 새롭게 선정된 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 다음 기준 신호 전자장치를 결정하기 위한 동작까지 모두 수행한다는 점에서 차이를 가진다. 그러면 이를 도 9c를 참조하여 더 살펴보기로 하자.
앞서 설명한 도 9c에서는 도 2c의 경우를 가정하여 살펴보면, 제1네트워크(100)에서 기준 동기 신호를 송신할 전자장치의 결정은 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)가 수행하며, 제2네트워크에서 기준 동기 신호를 송신할 전자장치의 결정은 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)가 수행하도록 구성하였다.
반면에 도 9d에서는 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)가 제1기준 동기 전자장치(RSD #1) 및 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 기준신호를 송신하는 역할을 이양받는 동작은 동일하다. 예컨대, 도 9d에 도시한 바와 같이 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 이양 요구 신호(Req)(951)를 송신하고, 제1기준 동기 전자장치(RSD #1)로부터 응답 신호(Res)(952)를 수신할 수 있다. 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 이양 받는 동작 또한 동일하므로, 도 9d에서는 생략되었음에 유의하자.
이처럼 기준신호를 송신하는 역할을 이양받은 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 소정의 시간 갭(TG)(970)만큼 지연 시간을 갖고, 제1기준 동기 전자장치(RSD #1) 및 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로 동기 프레임을 송신할 수 있다. 이후 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)로 제1기준 동기 전자장치(RSD #1) 및 제2기준 동기 전자장치(RSD #2)로부터 참조부호 981, 982와 같이 기준신호 역할에 대한 이양을 요청받을 수 있다. 이때, 제3기준 동기 전자장치(RSD #3)는 둘 이상의 이양 요청이 존재하면 둘 중 하나를 선택하여 이양할 수 있다. 즉, 이처럼 한 주기 단위 또는 미리 설정된 몇 주기 단위로 기준신호를 송신하는 역할이 변경되는 것은 앞서 설명한 도 9a에서와 동일한 동작이 될 수 있다.
또한 이처럼 기준신호를 송신하는 역할을 이양할 시 데이터 송신도 이양할 것인지에 대해서는 한 번에 모두 이양할 수도 있고, 등급에 따라 이양하지 않도록 구성할 수도 있다. 예컨대, 동일한 등급간 기준신호의 송신 역할이 이양되는 경우 데이터 송신도 동일하게 이양할 수 있다. 반면에 서로 다른 등급을 갖는 경우 낮은 등급의 전자장치가 기준신호를 송신하는 역할을 이양받을 시 데이터 송신에 대해서는 등급이 높은 전자장치에서 계속 수행하도록 구성할 수도 있다.
또한 데이터를 수신하는 일반 전자장치들도 데이터 수신에 대해서는 등급이 높은 기준 동기 전자장치를 유지할 수 있으며, 만일 서로 다른 동기 신호가 수신되고, 두 동기 신호의 등급이 서로 다른 경우 높은 등급을 갖는 기준신호에 따라 시간 동기 및 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
이처럼 서로 다른 전자장치들이 한 주기 단위로 또는 미리 설정된 몇 주기 단위로 기준 신호를 송신하는 역할을 이양하게 되면, 서로 다른 기준 동기 전자장치들이 동기 프레임을 전송하는 시간 갭(TG)들(970, 971, 972)은 점차로 줄어들게 되며, 나중에는 모두 동기를 맞출 수 있게 된다.
이처럼 모든 전자장치들간 동기가 맞게 되는 경우 기준신호를 송신하는 전자장치의 역할 이양을 하지 않도록 구성하거나 동기를 맞추는 동안보다 상당히 긴 시간 예컨대, 수 분 또는 수십 분 또는 몇 시간으로 늘려, 네트워크의 부하를 줄일 수도 있다. 한편, 상기 예시들에서 각 기준신호를 송신하는 기준 동기 전자장치들은 동일한 주파수 자원에서 동작함을 가정하였으나, 상기 예시들의 동작은 반드시 동일한 주파수 자원에서의 동작으로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 동기신호에 어떤 주파수 자원을 사용하는지에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예시한 D2D에서의 송수신에서는, 가까이 있는 전자장치로부터의 송신전력이 상대적으로 멀리 있는 전자장치로부터의 송신전력보다 클 때, 멀리 있는 전자장치로부터의 신호가 가까이 있는 전자장치와 다른 주파수를 사용하더라도 주파수 간 간섭 효과가 커서 수신이 어려울 수 있다.
또한 같은 그룹에 속한 전자장치들 간 그룹통신을 수행하고자 할 경우, 송신하고 있는 전자장치는 동일한 시간에 다른 주파수 자원에서의 신호를 수신할 수 없는 하프-듀플렉스(Half-Duplex)의 제약 사항이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 동기신호가 공통의 주파수 자원으로 송수신되고, 이를 수신한 인접 전자장치들은 특정 주파수 자원이 사용되고 있음을 알고, 비어 있는 주파수 자원을 선택하여 동작할 수 있다. 상기 공통의 주파수 자원은 하나 또는 복수 개 또는 전체의 주파수 자원일 수 있다.
이러한 가정에 따르면 본 발명에서 설명한 예시에서 동기신호가 사용하는 주파수 자원과 데이터 송신에 사용하는 주파수 자원은 반드시 일치할 필요는 없다. 또한 동기신호에 자원정보를 포함하는 방법은 예를 들어 동기시퀀스 정보의 일부를 자원정보용으로 미리 할당할 수 있다. 예를 들어, 0000에서 1111까지의 시퀀스 정보 중 하위 두 자리를 4개의 자원을 구분하는데 사용할 수 있다. 또는 동기신호가 메시지 형태로 자원정보를 포함할 수도 있다. 자원정보는 주파수 자원일 수도 있고, 시간 자원일 수도 있고, 주파수와 시간 자원일 수도 있다.
이상에서 설명한 발명에 따른 기준 동기 신호들은 도 6의 제1계층(L1)(612)인 물리계층(PHY Layer)에서 구현하는 경우와 제2계층(L2)(611)인 맥 계층(MAC Layer)에서 구현될 때 약간의 차이가 있을 수 있으나, 전반적인 동작과 구성은 동일하다. 물리계층에서 구현될 때는, 동기신호를 시퀀스로 보내게 되며, 프레임 구조에서 정해진 시간에 보내게 된다. 따라서 기준 동기 전자장치가 동기 이외의 송신 동작을 할 때, 동기 신호를 받지 못하는 경우가 생길 수 있으므로 이를 해결하기 위해서 기준 동기 전자장치의 역할을 주기적으로 바꾸는 동작이 추가될 수 있다.
반면에 맥 계층(MAC Layer)에서 구현될 때는, 동기신호를 비콘(Beacon)으로 보내게 되며, 비콘 안에 메시지 형태로 시간정보가 포함될 수 있다. 비콘을 보낼 때는 CSMA/CA 방식으로 자원의 사용 여부를 보고 보내게 되므로 비콘 간 충돌은 없으나, 비콘의 송신 시간이 지연될 수는 있다. 비콘 안에는 지연 시간까지 고려하여 시간 정보를 보내고, 단말이 수신하여 지연 시간을 고려하여 원래의 시간을 계산하게 되므로, 기준 동기 전자장치 간 분산 동기 및 일반 단말의 동기화에는 문제가 없게 된다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
무선 통신을 위한 시스템에서 동기를 맞추기 위한 경우에 사용할 수 있다.

Claims (22)

  1. 다른 전자장치와 무선 통신을 위한 전자장치에서 동기화 방법에 있어서,
    미리 설정된 주기 내에 둘 이상의 기준 동기 신호가 수신되는 경우 수신된 동기 신호들이 동기화 되어 있는지를 검사하는 단계;
    상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있지 않는 경우 상기 수신된 기준 동기 신호들 중 가장 낮은 등급 이하 등급의 기준 동기신호 송출 단말을 선출하는 단계;
    상기 기준 동기신호 송출 단말로 선출될 시 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점에 기준 동기신호를 생성하여 송신하는 단계; 및
    상기 기준 동기신호를 송출하는 다른 전자장치들과 기준 동기 신호를 동기화하는 단계를 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 동기 신호의 동기화는,
    상기 다른 기준 동기신호를 송신하는 기준 동기 전자장치로 비동기 상태임을 알리는 단계; 및
    상기 다른 기준 동기 신호를 송신하는 전자장치로부터 비동기 확인 신호 수신 시 네트워크 분산 방법으로 동기를 맞추는 단계를 더 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 동기 신호 송출 단말로 설정은,
    임의의(random) 대기시간을 설정하고, 상기 설정된 대기시간 동안 상기 설정된 등급의 기준 동기신호가 수신되지 않을 시 상기 기준 동기 신호 송출 단말로 설정하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 동기 프레임 내의 기준 동기신호는,
    제1계층에서 송신하는 시퀀스로 구성하거나 또는 제2계층에서 송신하는 비콘(Beacon)으로 구성하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있는 경우 서로 다른 동기 신호들 중 하나의 기준 동기신호를 송출하는 네트워크를 선택하여 통신을 수행하는 단계;를 더 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나의 네트워크를 선택은,
    수신 전력인 가장 센 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크를 선택하거나 또는 등급이 높은 기준 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크를 선택하거나 또는 각 기준 동기 신호를 송신한 전자장치의 등급에 대응한 임의의 수(random number)를 생성하여 해당 전자장치의 네트워크를 선택하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기 내에 기준 동기신호가 수신되지 않는 경우 최상위 등급의 기준 동기 전자장치로 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 등급에 대응한 기준 동기신호를 생성하여 송신하는 단계를 더 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 미리 설정된 조건이 충족되는 경우 상기 기준 동기 전자장치의 은퇴(retirement) 메시지를 해당 네트워크 내에 방송하여 상기 해당 네트워크 내에서 다른 전자장치들 중 하나가 기준 동기 전자장치로 선출되도록 하는 단계를 더 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  9. 다른 전자장치와 무선 통신을 위한 전자장치에서 동기화 방법에 있어서,
    동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점들 중 어느 한 시점에서 기준 동기신호를 송출하는 단계;
    상기 기준 동기신호와 다른 동기를 갖는 기준 동기신호를 송출하는 제2전자장치와 비동기 상태임을 알리는 신호를 제3전자장치로부터 수신할 시 상기 제3전자장치로 비동기 확인 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 제3전자장치와 네트워크 분산 방법으로 동기화를 수행하는 단계;를 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 동기 프레임 내의 기준 동기신호는,
    제1계층에서 송신하는 시퀀스로 구성하거나 또는 제2계층에서 송신하는 비콘(Beacon)으로 구성하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    미리 설정된 은퇴 조건이 충족되는 경우 상기 기준 동기 전자장치의 은퇴(retirement) 메시지를 해당 네트워크 내에 방송하여 상기 해당 네트워크 내에서 다른 전자장치들 중 하나가 기준 동기 전자장치로 선출되도록 하는 단계를 더 포함하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 방법.
  12. 다른 전자장치와 동기화되어 무선 통신을 수행하기 위한 전자장치에 있어서,
    적어도 하나의 상기 다른 전자장치와 무선 통신을 수행하며, 기준 동기신호를 송출하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 다른 전자장치와 통신이 요구될 시 상기 통신부를 통해 미리 설정된 주기 내에 둘 이상의 기준 동기 신호가 수신되는 경우 수신된 동기 신호들이 동기화 되어 있는지를 검사하고,
    상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있지 않는 경우 상기 수신된 기준 동기 신호들 중 가장 낮은 등급 이하 등급의 기준 동기신호 송출 단말을 선출하며,
    상기 기준 동기신호 송출 단말로 선출될 시 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점에 기준 동기신호를 생성하여 상기 통신부를 통해 송신하도록 제어하고,
    상기 기준 동기신호를 송출하는 다른 전자장치들과 기준 동기 신호를 동기화하도록 제어하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기준 동기신호의 동기화 시 상기 통신부를 제어하여 상기 다른 기준 동기신호를 송신하는 기준 동기 전자장치로 비동기 상태임을 알리도록 제어하고, 상기 다른 기준 동기 신호를 송신하는 전자장치로부터 비동기 확인 신호 수신 시 네트워크 분산 방법으로 동기화를 수행하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기준 동기 신호 송출 단말로 설정 시 임의의(random) 대기시간을 설정하고, 상기 설정된 대기시간 동안 상기 통신부로 상기 설정된 등급의 기준 동기신호가 수신되지 않을 시 상기 기준 동기 신호 송출 단말로 설정하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 동기 프레임 내의 기준 동기신호는,
    제1계층에서 송신하는 시퀀스로 구성하거나 또는 제2계층에서 송신하는 비콘(Beacon)으로 구성하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해 수신된 상기 기준 동기신호들간 동기화되어 있는 경우 서로 다른 동기 신호들 중 하나의 기준 동기신호를 송출하는 네트워크를 선택하여 통신을 수행하도록 제어하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 하나의 네트워크를 선택 시 수신 전력인 가장 센 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크를 선택하거나 또는 등급이 높은 기준 동기 신호를 송출한 전자장치의 네트워크를 선택하거나 또는 각 기준 동기 신호를 송신한 전자장치의 등급에 대응한 임의의 수(random number)를 생성하여 해당 전자장치의 네트워크를 선택하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 미리 설정된 주기 내에 기준 동기신호가 수신되지 않는 경우 최상위 등급의 기준 동기 전자장치로 설정하고, 상기 설정된 등급에 대응한 기준 동기신호를 생성하여 상기 통신부를 통해 송신하도록 제어하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  19. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기준 동기 신호를 송출하는 전자장치가 미리 설정된 조건이 충족되는 경우 상기 통신부를 통해 상기 기준 동기 전자장치의 은퇴(retirement) 메시지를 해당 네트워크 내에 방송하도록 제어하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  20. 다른 전자장치와 동기화되어 무선 통신을 수행하기 위한 전자장치에 있어서,
    적어도 하나의 상기 다른 전자장치와 무선 통신을 수행하며, 기준 동기신호를 송출하기 위한 통신부; 및
    상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 통신부를 제어하여 동기 프레임 내에 각 등급간 시간적인 직교성을 갖도록 미리 설정된 시점들 중 어느 한 시점에서 기준 동기신호를 송출하도록 제어하고, 상기 통신부를 통해 상기 기준 동기신호와 다른 동기를 갖는 기준 동기신호를 송출하는 제2전자장치와 비동기 상태임을 알리는 신호를 제3전자장치로부터 수신할 시 상기 제3전자장치로 비동기 확인 신호를 상기 통신부를 통해 송신하도록 제어하며, 상기 제3전자장치와 네트워크 분산 방법으로 동기화를 수행하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 동기 프레임 내의 기준 동기신호는,
    제1계층에서 송신하는 시퀀스로 구성하거나 또는 제2계층에서 송신하는 비콘(Beacon)으로 구성하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제어부는,
    미리 설정된 은퇴 조건이 충족되는 경우 상기 통신부를 통해 상기 기준 동기 전자장치의 은퇴(retirement) 메시지를 해당 네트워크 내에 방송하도록 제어하는, 전자장치들간 무선 통신을 위한 동기화 장치.
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