KR101430781B1

KR101430781B1 - 통신 네트워크 형성을 위한 주파수 스캔

Info

Publication number: KR101430781B1
Application number: KR1020097021733A
Authority: KR
Inventors: 로널드 리; 캔 츄; 로버트 로렌스 해어; 글렌 델루시오; 종 리앙 우
Original assignee: 엔트로픽 커뮤니케이션즈, 인크.
Priority date: 2007-04-07
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2014-08-18
Also published as: EP2137890A1; US20110205935A1; JP5220841B2; JP2010524360A; WO2008124687A1; US7936701B2; US20200044885A1; US10218528B2; US20080247334A1; EP2137890A4; CN101663861A; KR20100028529A; CN101663861B

Abstract

본 발명에 따르면, 노드가 기존 네트워크를 스캔함으로서 네트워크를 형성한다. 기존 네트워크가 발견되지 않을 경우, 노드는 제 1 네트워크의 네트워크 컨트롤러 노드로 동작하여, 제 1 네트워크에 대한 한 개 이상의 클라이언트 노드를 승인한다. 네트워크 컨트롤러 노드로서, 이 노드는 클라이언트 노드들 중 하나를 스카우트 노드로 지정한다. 스카우트 노드는 제 1 네트워크로부터 자신을 제외시키고, 제 2 네트워크를 스캔한다. 스카우트 노드가 지정 시간 이후 제 1 네트워크로 복귀하지 않을 경우, 스카우트 노드가 제 2 네트워크를 발견하였다고 가정한다. 그후, 제 1 네트워크의 네트워크 컨트롤러 노드가 나머지 클라이언트 노드들을 스카우트 노드로 지정하고, 제 2 네트워크에 클라이언트 노드 자격으로 합류한다. 따라서 복수의 네트워크를 방지할 수 있다.

Description

통신 네트워크 형성을 위한 주파수 스캔{FREQUENCY SCANNING TO FORM A COMMUNICATION NETWORK}

본 출원은 2007년 4월 7일자 미국가특허출원 60/910,661호와 2007년 5월 8일자 미국가특허출원 60/916,804 호에 기초한 우선권주장출원이며, 이 문헌들은 본 출원에 참고용으로 인용/포함된다.

본 발명은 통신 네트워크에 관한 발명으로서, 특히, 주파수 스캐닝을 이용한 통신 네트워크 형성에 관한 발명이다.

일부 네트워크 환경에서, 공유 매체를 통해 통신하는 상호운용가능한 복수의 노드들이 타노드들의 존재를 검출할 때 통신 네트워크가 형성될 수 있다. 이러한 네트워크의 한 예로 MoCA (Media over Coax Alliance) MAC/PHY Specification v. 1.0 (이하, "MoCA 1.0")에 따라 동작하는 네트워크가 있다. 이 네트워크에서는 노드들이 "클라이언트", 또는 "슬레이브" 노드로 기능할 수 있고, 또는 "마스터"/"네트워크 컨트롤러"/"네트워크 코오디네이터(NC)" 노드로 기능할 수 있다. 일반적으로 한 개의 네트워크는 한 개의 NC 노드와 임의의 수의 클라이언트 노드를 가지며, NC 노드는 비컨(beacon)과 그외 다른 제어 정보를 송신하여 네트워크를 관리하게 된다.

파워 공급이나 파워 재설정시, 노드들은 NC 노드로부터 신호들을 검색하고자 어디서 동작할 지를 결정하기 위해 가용 범위의 주파수들을 스캔할 수 있다. 기존 네트워크를 표시하는 NC 노드가 발견되면, 한 개의 노드가 이러한 기존 네트워크에 합류될 수 있다. 네트워크에 합류되면 노드가 네트워크 승인을 위해 규정된 프로토콜을 따르게 된다. 네트워크 합류는 NC 노드에 의해 송신되는 네트워크 정보를 수신하는 단계와, 네트워크 승인 요청을 송신하기 위한 시간 슬롯을 결정하는 단계와, 네트워크 승인 요청을 송신하는 단계를 포함하며, 지정 시간 슬롯 상의 메시지를 식별하는 단계를 포함한다. 요청 노드는 네트워크에 대한 승인을 위해 NC 노드로부터 확인신호를 수신한다.

기존 네트워크가 발견되지 않으면, 노드는 NC 노드로 동작하면서 지정 주파수에서 네트워크를 구축하고, 타노드들의 검출을 기다리면서 이 네트워크에 합류하게 된다. 여러 노드들이 거의 동시에 가용 주파수들을 스캔하고 있는 경우, 여러 노드들이 기존 네트워크의 존재를 검출하는 데 실패하여 새 네트워크를 형성할 수 있다. 따라서, 가용 주파수 범위 내에서 복수의 네트워크들이 형성될 수 있고, 이때, 모든 노드들을 포함하는 단일 네트워크가 가정 환경에서처럼 형성되는 것이 바람직하다.

일실시예에서는 기존 네트워크를 스캔함으로써 네트워크를 형성하는 노드가 제시된다. 기존 네트워크가 발견되지 않을 경우, 노드는 제 1 네트워크의 네트워크 컨트롤러 노드로 기능하며, 제 1 네트워크에 대한 한 개 이상의 클라이언트 노드를 승인한다. 네트워크 컨트롤러 노드로서, 이 노드는 클라이언트 노드들 중 하나를 스카우트 노드로 지정한다. 스카우트 노드는 제 1 네트워크로부터 자신을 제거하고, 제 2 네트워크를 스캔한다. 스카우트 노드가 지정 시간 이후 제 1 네트워크로 복귀하지 못할 경우, 스카우트 노드가 제 2 네트워크를 발견하였다고 가정한다. 그후 제 1 네트워크의 네트워크 컨트롤러 노드가 나머지 클라이언트 노드들을 스카우트 노드로 지정하고, 그후 클라이언트 노드로 제 2 네트워크에 합류한다. 따라서 복수의 네트워크들을 방지할 수 있다.

도 1은 일실시예에 따른 네트워크의 블록도표.

도 2는 일실시예에 따른 노드의 블록도표.

도 3은 도 2의 노드가 NC 노드로서 스카우트 노드를 개시할 때, 또는, 스카우트 노드가 되는 클라이언트 노드로 작용할 때 일실시예에 따른 도 2의 노드 기능의 순서도.

도 4는 선호되는 NC 노드가 네트워크에 승인받기를 시도할 경우 상기 네트워크 상의 NC 노드로 기능할 때 일실시예에 따른 도 2의 노드 기능의 순서도.

도 5는 본 발명의 공개 방법 및 장치의 실시예들에 따른 두 노드의 시간라인을 나타내는 블록도표.

일실시예에서는 NC노드가 한 개의 주파수에서 네트워크를 형성하고, 또다른 네트워크가 앞서와는 다른 주파수에서 또 형성되었는지를 결정하는 작업들을 행한 다. 제 2 네트워크가 발견될 경우, NC 노드는 자신의 네트워크를 제 2 네트워크로 이동시키고, 궁극적으로 제 2 네트워크에 네트워크 노드로서 합류한다. 따라서, 복수의 네트워크를 방지할 수 있다.

도 1은 일실시예에 따른 네트워크(10)의 블록도표다. 네트워크(10)는 NC 노드(12)와 클라이언트 노드(13-15)를 포함한다. 일실시예에서는 네트워크(10)가 가정 환경의 네트워크이고, 노드(12-15)들은 서로 간에 디지털 데이터를 교환하는 가정 내 장치들과 일체구성되거나 이 장치들에 연결된다. 이러한 장치들의 예로는 셋탑 박스, 디지털 비디오 레코더(DVR), 컴퓨터, TV, 라우터, 등등이 있다. 노드(12-15)들은 디지털 데이터의 전송을 위한 매체를 제공하는 네트워크 매체(16)에 연결된다. 일실시예에서, 네트워크 매체(16)는 동축 케이블이다. 그러나 네트워크 매체(16)가 다른 유선 매체 또는 무선 매체처럼 그밖의 다른 종류의 매체일 수도 있다. 일실시예에서는 네트워크(10)가 풀 메시 네트워크(full mesh network)여서, 네트워크 상의 어떤 노드도 임의의 방향으로 네트워크 상의 다른 노드들과 직접 통신할 수 있게 된다.

일실시예에서는 기존 네트워크 검색을 위해 주파수 채널들의 리스트를 스캔하는 노드에 의해 네트워크(10)가 형성된다. 기존 네트워크가 발견될 경우, 이 노드는 클라이언트 노드로 이러한 기존 네트워크에 합류할 것이다. 기존 네트워크가 발견되지 않을 경우, 이 노드는 NC 노드로서 새 네트워크, 가령, 네트워크(10)를 시작할 것이고, 클라이언트 노드들이 새 네트워크에 합류할 것이다. 일실시예에서는 네트워크(10)가 MoCA 1.0의 허용 주파수 내의 네트워크로 기능한다. MoCA 1.0의 주파수 범위는 875 - 1500 MHz이고, 주파수 채널들은 25 MHz 또는 50 MHz의 간격으로 존재한다. 따라서, 875 MHz의 중심 주파수를 가진 주파수 채널, 900 MHz의 중심 주파수를 가진 주파수 채널, 925 MHz의 중심 주파수를 가진 주파수 채널, ..., 1000 MHz의 중심 주파수를 가진 주파수 채널이 존재하고, 여기서부터 1150 MHz까지는 건너뛰고, 1150 MHz부터 1500 MHz 까지 주파수 채널들은 50Mhz의 간격으로 나타난다. 즉, 1150MHz, 1200 MHz, 1250 MHz, ..., 1500 MHz의 중심 주파수를 가진 주파수 채널들이 존재한다. 도 1의 예에서, 네트워크(10)는 주파수 채널 B1(가령, 900 MHz)에서 동작하고 NC 노드 및 복수의 클라이언트 노드들을 가진 또다른 네트워크는 주파수 채널 D2(가령, 1200 MHz)에서 동작할 수 있다.

일실시예에서, 네트워크(10)가 처음에 형성될 때, 또는 새 클라이언트 노드가 승인될 때, 링크 관리 동작(Link Maintenance Operation: LMO)이 각 노드로부터 네트워크의 다른 모든 노드에까지 수행된다. LMO는 NC 노드에 의해 제어되며, NC 노드는 어떤 노드가 LMO를 수행하여야 하는지도 명시한다. LMO는 한 노드로부터 또다른 노드까지 길이와 지정 비트 시퀀스를 이용하여 형성되는 프로브 메시지들을 송신하여 노드들간 채널 특성을 추정하는 단계를 포함한다. 수신 노드는 수신에 따라 프로브 메시지들을 처리하여 송신기와 수신기간에 존재하는 장애를 결정한다. 채널의 측정 장애에 기반하여, 송신기와 수신기간 변조가 적응된다. 일실시예에서는 변조 적응에 비트로딩(bitloading)이 사용된다. 비트로딩은 낮은 신호 대 잡음 비를 가진 캐리어에 낮은 차수의 신호군들을 할당하고, 높은 신호 대 잡음 비를 가진 캐리어에 높은 차수의 신호군들을 할당하는 방법이다. 일실시예에서는 네트워크 에 대한 GCD(Greatest Common Denominator) 변조 프로파일을 개별적인 점간(point to point) LMO 결과에 기초하여 연산하고, 또다른 실시예에서는 GCD 프로브를 송신하여 GCD 변조 프로파일을 결정할 수도 있다.

일실시예에서는 네트워크(10)가 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조를 이용하여 노드들 간에 디지털 데이터를 송신한다. 본 실시예에서, 링크를 통해 송/수신되는 디지털 데이터는 정보 운반을 위해 변조된 256개의 캐리어 각각을 이용하여 전송되며, 모든 캐리어들은 서로 다른 주파수 상에서 병렬 방식으로 동일한 수신자에게 송신된다. 따라서, 네트워크(10)는 256개의 캐리어를 포함하며, 그 중 224개는 일실시예에서 콘텐트 운반에 사용된다. 콘텐트를 운반하는 224개의 캐리어 각각은 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 또는 그밖의 다른 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 기법을 이용하여 변조된다.

도 2는 일실시예에 따른 노드(21)의 블록도표다. 노드(21)는 도 1의 노드(12)처럼 NC 노드로 기능할 수도 있고, 도 1의 노드(13-15)처럼 클라이언트 노드로 기능할 수도 있다. 노드(21)는 프로세서(20), 트랜시버(27), 그리고 메모리(22)를 포함한다. 프로세서(20)는 임의의 타입의 범용 또는 전용 프로세서일 수 있다. 트랜시버(27)는 디지털 데이터를 송수신하는 임의의 장치일 수 있다. 메모리(22)는 프로세서(20)에 의해 실행될 정보 및 명령어들을 저장한다. 메모리(22)는 RAM, ROM, 자기 디스크나 광 디스크같은 정적 저장장치, 또는 그외 다른 타입의 컴퓨터로 판독가능한 매체이거나 이들의 조합일 수 있다.

컴퓨터로 판독가능한 매체는 프로세서(20)가 액세스할 수 있는 임의의 가용 매체로서, 휘발성 매체 및 비휘발성 매체, 탈착식 매체 및 고정식 매체, 그리고 통신 매체들을 포함한다. 통신 매체는 임의의 정보 전송 매체나 반송파처럼 변조된 데이터 신호에 컴퓨터로 판독가능한 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 그외 다른 데이터를 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

일실시예에서, 메모리(22)는 프로세서(20)에 의해 실행될 때 기능을 제공하는 소프트웨어 모듈을 저장한다. 이 모듈들은 운영 체제(24), 네트워크 개시 모듈(25), 그리고, 복수 네트워크 회피 모듈(26)을 포함한다. 이 모듈들의 기능은 도 2에서는 소프트웨어적으로 표시되었으나 하드웨어적 또는 소프트웨어적인 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

일실시예에서 운영체제(24)는 프로세서(20)가 노드(21)를 동작시키게 하는 기능을 제공한다. 가령, 트랜시버(27)와 메모리(22)를 제어하는 기능을 제공한다. 일실시예에서는 네트워크 개시 모듈(25)이 노드(21)로 하여금 NC 노드로 기능하여 네트워크를 형성하게 하거나, 클라이언트 노드로서 기능하여 기형성된 네트워크에 합류하게 한다. 일실시예에서는 네트워크 개시 모듈(25)이 MoCA 1.0에 따라 자신의 기능을 수행한다. 본 실시예에서, 노드(21)가 파워 온되거나 리셋되었을 때, 노드(21)는 주파수 채널들의 초기 리스트를 스캔하여 비컨을 검색한다. 소정의 채널에서 비컨을 발견하면, 노드(21)는 클라이언트 노드로 이 채널 상의 네트워크에 승인받기를 시도할 것이다. 초기 리스트의 모든 주파수 채널들(가령, 875 - 1500 MHz 채널들)을 검색한 후, 노드(21)가 어떤 비컨도 발견하지 못하거나 임의의 네트워크 에 승인받지 못할 경우, 노드(21)는 선택된 주파수 채널에서 NC 노드로 기능하면서 네트워크를 형성하려 시도할 것이다.

네트워크 형성을 위해, 노드(21)는 주파수 채널들의 제 2 리스트를 훑어볼 것이다. 각 주파수 채널에서, 노드(21)는 비컨들에 다시 귀기울인다. 기존 네트워크의 비컨이 들릴 경우, 노드(21)는 이 네트워크에 합류를 시도할 것이다. 비컨이 나타나지 않을 경우, 노드(21)는 NC 노드로 기능하여 기존 네트워크의 비컨에서 광고하는 바와 같이 채널이 터부 채널(즉, 회피 대상인 채널)이 아닌 한 주파수 채널 상에서 비컨을 송출할 것이다. 이 비컨은 다른 노드들을 초청하여 이 네트워크에 합류할 것이다. 일실시예에서는 네트워크가 통신용 TDD(Time Division Duplex) 프로토콜을 이용한다. TDD 시스템에서는 수신 및 송신 데이터가 서로 다른 시간 구간 중에 송수신되며, 일반적으로 동일한 주파수 대역을 이용한다. 서로 다른 노드들이 시간 분할 다중 접속(TDMA)을 이용하여 공통 주파수 채널을 공유한다. TDMA 시스템에서는 각각의 노드가 서로 다른 시간 구간 중에 송신을 행한다. 복수의 슬롯들을 가진 프레이밍 구조에서 지정 길이의 한 개 이상의 슬롯이 노드들에 할당된다. 모든 노드들이 네트워크의 NC 노드에 의해 송출되는 비컨이나 MAP(Media Access Plans)같은 메시지에 의해 동기화된다. 비컨과 MAP 메시지들은 클라이언트 노드에 공통 시간 기준을 제공하며, 그외 다른 네트워크 관리 정보를 포함할 수 있다. MAP는 MoCA 1.0에 명시된 바와 같이, 시간 슬롯에 대한 노드들의 할당을 규정하기 위해 NC 노드로부터 송신되는 메시지다.

도 1의 네트워크(10)같은 네트워크를 포함하는 하나의 가정이나 그외 다른 시설이 복수의 노드들을 포함할 수 있다. 일실시예에서는 최대 16개의 노드가 단일 네트워크의 일부분일 수 있다. 그러나, 이러한 노드들의 일부나 전부가 리셋되게 하는 사고나 전력 고장의 경우, 각각의 노드는 기존 네트워크를 스캔할 것이고, 기존 네트워크가 발견되지 않을 경우 NC 노드로 기능하여 새 네트워크를 형성할 것이다. 복수의 노드가 있을 경우, 복수의 노드들이 기존 네트워크를 발견하지 못했기 때문에, 서로 다른 채널에서, 또는 심지어 동일 채널 상에서, 독립적인 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 그러나, 복수의 독립적인 채널들이 하나의 가정이나 그외 다른 시설 내에 존재하는 것은 바람직하지 못하다. 왜냐하면, 개별적인 네트워크 상의 노드들이 데이터를 교환하지 못할 수 있기 때문이다.

복수 네트워크 회피 모듈(26)은 대응하는 노드(즉, 노드(21))가 NC 노드 또는 클라이언트 노드로 기능하고 있을 때 복수의 독립적인 네트워크가 형성되는 것을 방지하는 기능을 제공한다. 일실시예에서, 이 기능은 클라이언트 노드를 "스카우트 노드"로 이용하여 복수 네트워크를 검색하는 단계를 포함한다. 도 3은 도 2의 노드(21)가 NC 노드로서 스카우트 노드를 개시할 때, 또는, 스카우트 노드가 되는 클라이언트 노드로 작용할 때, 일실시예에 따른 도 2의 노드(21)의 기능 순서도다. 일실시예에서는 아래 설명되는 도 4 및 도 3의 순서도의 기능은 메모리나 그외 다른 컴퓨터로 판독가능한 매체(즉, 유형의 매체)에 저장되어 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어에 의해 구현된다. 또다른 일실시예에서는 이 기능이 하드웨어에 의해 또는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 조합에 의해 구현될 수 있다.

단계 302에서, 네트워크(10)같은 네트워크가 주파수 채널 A1, D2, 등등에 형 성되었다. 네트워크가 형성된 후, 그리고 NC 노드로 기능할 때, 노드(21)는 클라이언트 노드가 스카우트 노드가 되어야 함을 지시하는 스카우트 명령을 클라이언트 노드들 중 하나에 발행한다. NC 노드는 지정 시간 이후 만료되는 스카우트 리턴 타이머를 또한 개시한다. 일실시예에서 네트워크는, 새 네트워크가 최초 형성된 후에만 스카우트 노드를 개시한다. 일실시예에서는 NC 노드가 스카우트 노드의 복귀를 기다리는 동안 새 노드가 네트워크에 합류할 경우, 스카우트 리턴 타이머가 리셋된다. 왜냐하면, 새 노드가 스카우트 노드 재합류와 간섭하여 그 복귀를 지연시킬수 있기 때문이다.

노드(21)가 클라이언트 노드일 경우, 단계 320에서 노드(21)는 스카우트 명령을 수신하여 스카우트 노드가 된다.

단계 321에서, 노드(21)는 스카우트 노드로서 기존 네트워크로부터 자신을 제외하고, 중복 네트워크(a duplicate network)를 위해 한 방향으로 주파수 채널을 검색한다. 이 방향은 증가하는 방향일 수 있다. 가령, 채널 1150 MHz, 채널 1200 Mhz, 채널 1250 MHz 순으로 진행될 수 있고, 가장 높은 채널에 도달하면(즉, 일실시예에서 1500 MHz 채널에 도달하면), 방향이 역전된다. 즉, 주파수가 감소하는 방향으로 주파수 채널을 검색한다. 또다른 실시예에서, 이 방향은 채널을 감소시킴으로써 시작될 수 있다. 스카우트 노드인 모든 노드들은 동일한 초기 방향(즉, 상향과 하향 중 하나의 방향)으로 스캔하여야 한다. 그래서 서로 다른 두 개의 네트워크로부터의 서로 다른 두 개의 스카우트들이 서로 반대 방향으로 스캔하지 않게 되고 서로의 원 네트워크에 합류하지 않게 된다. 서로 다른 두 개의 스카우트들이 중 복 네트워크를 검색할 때 일부 지점에서 서로 다른 두 개의 네트워크에 합류하는 상태로 끝남에도 불구하고, 스카우트들은 검색 과정을 반복함으로써 결국 동일한 네트워크에 수렴하게 된다.

단계 322에서, 스캔 과정 중 새 네트워크를 발견하였는지가 결정된다. 스카우트 노드가 자신의 원 네트워크의 주파수와는 다른 주파수에서 비컨을 검출한 경우, 그리고 스카우트 노드가 새 네트워크의 NC 노드에 의해 캡처될 경우, 새 네트워크가 발견될 것이다. 일실시예에서, 새 네트워크가 발견되었다고 결정됨으로써, 새 네트워크로의 합류가 야기된다.

단계 324에서, 새 네트워크가 발견되면, 스카우트 노드는 클라이언트 노드 역할로 새 네트워크에 합류한다.

단계 323에서, 새 네트워크가 발견되지 않을 경우, 스카우트 노드는 클라이언트 노드 역할로 원 네트워크에 재합류할 것이다. 스카우트 노드가 한방향으로 끝까지(즉, 가장 높은 주파수의 채널까지, 또는 가장 낮은 주파수의 채널까지) 스캔을 행하고, 방향을 반전시켜서 다시 원 네트워크 채널로 스캔을 행할 경우 새 네트워크가 발견되지 않는다.

단계 307에서, NC 노드는 스카우트 노드의 복귀 이전에 스카우트 타이머의 만료를 기다린다.

단계 308에서, 스카우트 타이머가 스카우트 노드 복귀없이 만료되었는지가 결정된다.

단계 305에서, 타이머가 만료되기 전에 스카우트 노드가 복귀한 경우, 스카 우트 노드가 중복 네트워크를 발견하지 못했기 때문에 NC 노드가 기존 네트워크를 유지관리한다. 일실시예에서, 스카우트 노드가 복귀할 경우, NC 노드는 또다른 스카우트 노드를 내보내지 않는다.

단계 306에서, 타이머 만료 이전에 스카우트 노드가 복귀하지 않으면, 중복 네트워크가 존재하며 스카우트 노드가 이 네트워크에 합류하였다고 NC 노드가 추정할 것이다. 그후 NC 노드는 한번에 한 개씩 나머지 클라이언트 노드들을 스카우트 노드로서 내보낸다. 이는 클라이언트 노드들을 그밖의 다른 네트워크에 합류시키게 할 것이다. 일실시예에서는 스카우트들을 내보내는 시간에 간격을 둠으로서, 동시에 중복 네트워크에 합류하려 시도하는 기회를 감소시키게 된다.

단계 307에서, 모든 클라이언트 노드들이 스카우트 노드로서 네트워크를 떠난 후, NC 노드는 자체적으로 중복 네트워크를 검색하여 궁극적으로 클라이언트 노드 역할로 이 네트워크에 합류할 것이다.

일실시예에서는 집같은 하나의 장소 내 노드들 중 하나(또는 다수)가 "선호" NC 노드로 지정될 수 있다. 선호 NC 노드는 선호 NC 노드로 지정되지 않은 다른 노드들에 비해 높은 우선순위를 가져서, 선호 NC 노드가 NC 노드의 기능을 수행함을 보장하게 된다. 타 노드들과의 통신, 노드의 성능, 안정성, 대기시간(latency), 네트워크 외부의 타 장치와의 연결 등등을 최적화시키기 위해 네트워크 내 노드의 선호되는 물리적 위치같은 인자들을 기초로 하여 하나의 노드를 선호 NC 노드로서 선택할 수 있다. 선호 노드로 지정되는 노드는 전력 공급이 끊겨 다운될 가능성이 거의 없는 노드일 수 있다. 예를 들어, 일부 네트워크 실시예에서, 광 네트워크 단 말(ONT: optical network terminal) 노드가 집 외부에 위치하여 집의 나머지와는 다른 전력원 상에 놓일 수 있다.

하나의 노드가 선호 NC 노드로 구성될 경우, 상기 노드는 네트워크에 대한 승인 중 네트워크에 자신의 지정 상태를 신호할 것이다. 일실시예에서 각각의 노드는 네트워크에 합류할 때 NC 노드에 송신되는 성능 비트(capabilities bits)를 포함한다. 본 실시예에서, 선호 NC 노드의 성능 비트는 이 노드가 선호 NC 노드임을 표시한다.

도 4는 선호 NC 노드가 네트워크에 대한 승인을 받으려 시도할 때 도 2의 노드(21)가 네트워크 상에서 NC 노드로 기능하는 경우 일실시예에 따른 도 2의 노드(21)의 기능의 순서도다.

단계 402에서, 현재의 NC 노드(선호 NC 노드가 아닌 경우)는 새 노드의 성능 비트를 읽어들여서, NC 기능을 새로이 합류한 선호 NC 노드로 핸드-오프(hand-off)한다. 일실시예에서는 선호 NC 노드가 네트워크 내 모든 기존 노드들과 비트로딩(가령, LMO 수행)할 기회를 가진 후에만 핸드-오프가 이루어진다.

네트워크가 MoCA 표준에 따라 동작하는 일실시예에서, 단계 404에서 현 NC 노드가 선호 NC 노드이고 한 개 이상의 다른 선호 NC 노드가 이 네트워크에 합류할 경우, 현 NC 노드는 자신의 MoCA 리비전(revision)보다 높은 가장 높은 MoCA 리비전을 가진 선호 NC 노드로 핸-드오프되어야 한다. 가장 높은 MoCA 리비전을 가진 선호 NC 노드가 두 개 이상 존재할 경우, 현 NC 노드는 이 시점에서 가장 우수한 GCD 비트 로딩을 가진 선호 NC 노드로 핸드-오프되어야 한다. 가장 우수한 GCD 비 트 로딩을 가진 선호 NC 노드는 가장 높은 GCD 비트레이트를 가진 선호 NC 노드에 해당한다. 일실시예에서는 핸드-오프를 넘겨받는 노드가 네트워크 내 모든 기존 노드들과 비트로딩(가령, LMO 수행)할 기회를 가진 후에만 핸드-오프가 이루어진다.

네트워크가 MoCA 표준에 따라 동작하는 일실시예에서, 단계 406에서 현 NC 노드가 선호 NC 노드이고 한 개 이상의 그밖의 다른 선호 NC 노드가 자신과 동일한 MoCA 리비전을 갖고 네트워크에 합류하려 시도할 때 더 높은 MoCA 리비전을 가진 선호 NC 노드가 없을 경우 현 NC 노드는, 히스테리시스를 가진 가장 우수한 GCD 비트로딩에 기초하여 MoCA 1.0에 개시된 NC 핸드-오프 기준을 이용하여 동일한 MoCA 리비전을 가진 또다른 선호 NC 노드로 핸드-오프되어야 한다. 일실시예에서는 핸드-오프를 넘겨받는 노드가 네트워크 내 모든 기존 노드들과 비트로딩할 기회를 가진 후에만 핸드-오프가 이루어질 것이다.

복수의 노드들이 NC 노드로서 네트워크를 개시하려 시도할 때 거의 동시에 비컨을 송신할 경우, 복수의 네트워크들이 상술한 바와 같이 형성될 수 있다. MoCA 1.0에 따른 네트워크 형성처럼 종래 기술의 네트워크 형성에서는 노드가 비컨을 송신하고, 클라이언트 노드들로부터 응답을 기다릴 것이다. 이와는 달리, 본원의 방법 및 장치의 일실시예에서는 노드(21)같은 노드가 비컨 전송 사이사이에 청취 주기(listening period)를 포함시킬 것이다. 청취 주기 중, 노드는 그밖의 다른 NC 노드들로부터의 비컨을 청취하고, 비컨이 검출될 경우 이 네트워크에 합류할 것이다.

도 5는 본 발명의 방법 및 장치의 실시예에 따른 두 개의 노드(500, 502)의 시간 슬롯을 나타내는 블록도표다. 도 5의 예에서, 노드(500)는 시간 슬롯(510)에서 비컨을 내보내고, 청취 주기(511) 중 비컨을 청취하며, 시간 슬롯(512)에서 또다른 비컨을 내보낸다. 노드(502)는 시간 슬롯(520)에서 비컨을 내보내고, 청취 주기(521) 중 비컨을 청취하며, 시간 슬롯(522)에서 또다른 비컨을 내보낸다. 일실시예에서 노드는 내보낸 비컨의 주파수 채널과 동일한 주파수 채널에 있는 비컨을 청취할 것이다. 이는 동일 채널 상에 두 개 이상의 네트워크가 형성되는 것을 방지한다. 더우기, 일실시예에서 청취 주기는, 청취 주기 중 또다른 노드의 비컨이 들리게될 확률을 증가시키기 위해, 비컨이 전송되는 시간 슬롯보다 훨씬 길다. 일실시예에서는 노드(500)와 노드(502) 중 한 개만이 나머지 노드의 비컨을 들을 것이고 자신의 비컨의 전송을 중단할 것이다. 따라서, 단 한 개의 노드만 비컨을 전송하고 단 한 개의 NC 노드만이 존재하기 때문에 단 한 개의 네트워크만이 형성됨을 보장할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 한 개의 NC 노드와 한 개 이상의 클라이언트 노드들을 가진 네트워크를 형성하면서 복수 또는 중복 네트워크의 형성을 방지할 수 있다. 클라이언트 노드를 스카우트 노드로 지정하는 단계와 비컨 송신 간에 청취 주기를 포함하는 단계가 일실시예에 포함될 수 있다. 더우기, 한 개의 노드가 타 노드들에 비해 높은 우선순위를 제시하는 성질을 가진 경우 이 노드가 선호 NC 노드로 지정될 수 있다.

다양한 실시예들이 구체적으로 제시되고 있으나, 이러한 실시예들에 대한 수정 및 변경이 본 발명의 사상 및 의도한 범위로부터 벗어남이 없이 첨부된 청구범 위의 기재 내에 포함된다.

Claims

제 1 노드의 네트워크 형성 방법에 있어서, 상기 방법은,

기존 네트워크를 스캔하는 단계와,

기존 네트워크가 발견되지 않을 경우, 제 1 네트워크의 제 1 네트워크 컨트롤러 노드로 동작하는 단계와,

제 1 네트워크 상의 한 개 이상의 클라이언트 노드를 승인하는 단계와,

제 1 클라이언트 노드가 자신을 제 1 네트워크로부터 제외시키도록 제 1 네트워크의 제 1 클라이언트 노드를 스카우트 노드로 지정하는 단계와,

지정 시간 이후 스카우트 노드가 제 1 네트워크로 복귀하지 않을 경우 상기 제 1 네트워크 컨트롤러 노드가 제 2 네트워크에 제 2 클라이언트 노드 자격으로 합류하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 항에 있어서, 제 1 네트워크가 제 1 주파수 채널에서 동작하고, 제 2 네트워크가 제 1 주파수 채널과는 다른 제 2 주파수 채널에서 동작하는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 항에 있어서, 제 2 네트워크에 합류할 때 제 1 네트워크를 포기하는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 항에 있어서, 제 1 노드가 선호 네트워크 컨트롤러로 지정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 항에 있어서, 제 1 네트워크의 제 1 네트워크 컨트롤러 노드로 동작하는 단계는,

제 1 시간 주기 동안 제 1 네트워크의 주파수로 제 1 비컨을 송신하는 단계와,

제 1 시간 주기 이후 제 2 시간 주기동안 제 2 비컨을 청취(listening)하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 5 항에 있어서, 제 2 시간 주기가 제 1 시간 주기보다 큰 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 항에 있어서, 스카우트 노드가 지정 시간 이후 제 1 네트워크로 복귀하지 않을 경우 나머지 모든 클라이언트 노드를 추가적인 스카우트 노드로서 내보내는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 항에 있어서, 스카우트 노드가 지정 시간 이전에 제 1 네트워크로 복귀할 경우 제 1 네트워크를 유지하는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
제 1 노드가 네트워크에 합류하는 방법에 있어서, 상기 방법은,

제 1 네트워크의 제 1 네트워크 컨트롤러로부터 제 1 비컨을 청취하는 단계와,

제 1 네트워크에 제 1 클라이언트 노드로서 합류하는 단계와,

스카우트 노드가 되라는 요청을 수신하는 단계와,

제 1 네트워크를 떠나 제 2 네트워크의 제 2 네트워크 컨트롤러로부터 제 2 비컨을 청취하는 단계와,

제 2 비컨이 발견되지 않을 경우, 제 1 네트워크에 재합류하는 단계와,

제 2 비컨이 발견될 경우, 제 1 네트워크 컨트롤러 노드가 제 2 네트워크에 제 2 클라이언트 노드로서 합류하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 합류 방법.
제 9 항에 있어서, 제 2 비컨을 청취하는 단계는, 지정 주파수 채널 스캔 방향으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 네트워크 합류 방법.
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기존 네트워크를 스캔하는 단계와,

기존 네트워크가 발견되지 않을 경우, 제 1 네트워크의 제 1 네트워크 컨트롤러 노드로 동작하는 단계와,

제 1 네트워크 상의 한 개 이상의 클라이언트 노드를 승인하는 단계와,

제 1 클라이언트 노드가 자신을 제 1 네트워크로부터 제외시키도록 제 1 네트워크의 제 1 클라이언트 노드를 스카우트 노드로 지정하는 단계와,

지정 시간 이후 스카우트 노드가 제 1 네트워크로 복귀하지 않을 경우 제 1 네트워크 컨트롤러 노드가 제 2 네트워크에 제 2 클라이언트 노드 자격으로 합류하는 단계

를 프로세서로 하여금 수행하게 하는 명령들을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
제 14 항에 있어서, 제 1 네트워크는 제 1 주파수 채널에서 동작하고, 제 2 네트워크는 제 1 주파수 채널과는 다른 제 2 주파수 채널에서 동작하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
제 14 항에 있어서, 제 2 네트워크에 합류할 때 제 1 네트워크를 포기하는 단계를 프로세서로 하여금 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
기존 네트워크를 스캔하는 수단과,

기존 네트워크가 발견되지 않을 경우, 제 1 네트워크의 제 1 네트워크 컨트롤러 노드로서 동작하는 수단과,

제 1 네트워크에서 한 개 이상의 클라이언트 노드를 승인하는 수단과,

제 1 클라이언트 노드가 자신을 제 1 네트워크로부터 제외시키도록 제 1 네트워크의 제 1 클라이언트 노드를 스카우트 노드로 지정하는 수단과,

지정 시간 이후 스카우트 노드가 제 1 네트워크로 복귀하지 않을 경우 상기 제 1 네트워크 컨트롤러 노드가 제 2 네트워크에 제 2 클라이언트 노드 자격으로 합류하는 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 형성 방법.
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