KR100272547B1 - 네트워크 사용의 공평성 향상방법 - Google Patents

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Abstract

이더넷 방식의 랜(LAN)에서 신호 전송시에 충돌이 발생했을 때 네트워크 사용에 대한 공평성(Fairness)을 증가시켜서 전체적인 네트워크 사용 효율을 높이기에 알맞은 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 제공하기 위한 것으로, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 네트워크 사용의 공평성 향상방법은 복수개 노드의 네트워크에서의 패킷전송시 충돌여부를 검출하는 단계, 상기 각 노드의 패킷전송 상태를 X회 모니터링하는 단계, 충돌이 검출되면 상기 모니터링된 각 노드의 패킷전송상태를 리드하고 충돌된 노드의 이전 패킷전송상태에 변화가 있는지 판별하는 단계, 판별결과 변화가 있으면 상기 리드된 노드의 상태에 따라 N값을 1≤N≤2X범위의 값으로 선택하고 백오프 시간을 결정하는 단계, 상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후에 노드의 신호를 재전송하는 단계, 상기 재전송된 노드의 전송충돌을 검출하는 단계, 상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후 노드의 신호를 재전송하여 전송충돌이 있을 경우 N값에 1을 더하여 스탠다드 백오프하여 신호를 재전송하는 단계, 상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후 노드의 신호를 재전송하여 전송충돌이 없을 경우 노드의 신호 송수신상태를 업데이트하는 단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.

Description

네트워크 사용의 공평성 향상방법
본 발명은 이더넷 방식의 랜(Local Area Network:LAN)에 대한 것으로, 특히 이더넷 방식의 랜(LAN)에서 충돌이 발생했을 때 네트워크 사용의 공평성 향상방법에 관한 것이다.
일반적으로, CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)에서는 모든 노드가 공평한 우선권을 가지고 네트워크에 접근할 수 있다. 하지만 어떤 노드라도 한 패킷(Packet)을 전송하기전에 IPG(Inter Packet Gap)동안 네트워크를 아무도 사용하지 않는다는 것을 확인하고 패킷을 전송해야 한다. 이 IPG는 10M 네트워크에서는 9.6㎲이고, 100M 네트워크에서는 0.96㎲이다.
그러나 첫 노드가 패킷을 전송하고 이어서 다른 두 번째 노드에서 패킷을 전송하면 충돌이 발생한다.
다음에 일반적인 이더넷(Ethernet) 방식의 랜(LAN)의 채널 억세스 과정을 설명한다.
도 1은 일반적인 이더넷 방식의 LAN의 채널 억세스 과정을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이 m개의 노드 즉, 제 1 노드(S1)∼제 m 노드(Sm)에서 제 1 노드는 제 1 패킷 전송을 하고 IPG만큼 기다린 후에 제 2 패킷 전송을 한다. 이후에 제 1 노드는 제 2 패킷 전송이 끝난 후 IPG만큼 기다린 후에 제 3 패킷 전송을 한다. 그리고 제 m 노드에서도 제 2 패킷 전송이 끝난 후에 IPG만큼 기다린 후에 제 4 패킷을 전송한다. 이때 제 1 노드와 제 m 노드는 모두 제 2 패킷이 끝난 후에 각각 패킷을 전송하므로 슬롯타임이 1/2이 경과한 후에 충돌이 발생하게 된다.
이와 같이 충돌이 발생되면 충돌이 발생된 노드들에서는 같은 패킷을 재전송하기 전에 IPG 만큼 기다리고 백오프 시간만큼 더 기다린 후 재전송을 한다. 이때 백오프 시간은 또 다른 충돌이 발생하는 것을 방지하기 위해서 각각의 노드에서 다르게 선택된다.
그리고 한 노드에서 패킷을 전송하다가 충돌이 발생하면 전송이 성공할 때까지 또는 충돌에 의해 최대 시도횟수를 초과하여 터미네이트(Terminate)될 때까지 선택된 백오프시간 후에 계속 재전송한다.
종래의 백오프 시간 결정과정은 Truncated Binary Exponential backoff라고 하는데 이를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 스텐다드 백오프 알고리즘을 사용할 때의 채널캡쳐(Channel C아파트ure)현상을 나타낸 도면이다.
종래 네트워크 사용방법에서 백오프 시간(backoff time)은 슬롯타임(Slot time)의 정수배로 결정된다.
여기서 슬롯타임이란 네트워크에서 최대왕복 지연시간을 의미하는 것으로 즉, 한 노드에서 패킷을 전송하고 응답을 받을때까지 걸리는 최대시간을 의미한다. 예를 들어 10M 네트워크에서의 슬롯타임은 51.2㎲이다.
그리고 슬롯타임에 가해질 정수배(r)는 다음과 같은식에 의해서 결정된다.
0≤r＜2k,k=min(n,10) , n은 신호재전송 횟수이다.
신호재전송 횟수(1∼n)에 따른 r값은 표1에 도시하였다.
다음에 n값이 1∼10일 때를 예를 들어 설명하면 첫 번째 재전송때에는 즉, n=1일 때의 경우에는 k=min(1,10)=1이고 0≤r＜21이다. 따라서 r은 0과 1이다. 이때 r값은 임으로 선택할 수 있고, 백오프 시간은 0×slot time 또는 1×slot time이 된다.
그리고 10번째 재전송때에는 k=min(10,10)=10이고 0≤r＜210이다. 따라서 r은 0∼1023이다. 이때 백오프 시간은 r값을 임의로 선택하면 0×slot time∼1023×slot time 중 어느하나가 된다.
여기서 10M 네트워크의 경우의 슬롯타임(slot time)은 52.4㎳이다.
상기와 같은 방법은 노드가 많을 경우에 사용하면 공평한 특성을 갖을 수 있다.
이후에 액티브 노드가 적을 경우에 종래 방법을 적용하여 신호를 전송할 경우에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 스탠다드 백오프 알고리즘을 사용할 때의 채널캡쳐 현상에 대해 도시한 것이다.
먼저 노드A와 노드B가 모두 전송하려고 하면 전송충돌이 발생한다. 충돌이 발생하면 노드A와 노드B는 백오프 시간을 결정하게 되는데 이때 노드A와 노드B의 r값을 각각 0과 1로 선택하면, 노드A의 백오프 타임은 0×slot time이고, 노드B의 백오프 타임은 1×slot time이 된다. 이에따라서 노드A는 IPG만큼 대기한 후 신호를 전송하고, 노드B는 IPG+1×slot time만큼 대기하고 노드A가 패킷 전송을 끝타치고 IPG이 시간이 지난후에 전송할 수있디. 이에따라서 노드A는 전송에 성공하게 된다.
그런데 이후에도 노드A가 계속해서 패킷을 전송하려고 하면 노드B와 또다시 충돌하게 된다. 이때 노드A는 이전에 패킷 전송에 성공했으므로 사실상 첫 번째 충돌하는 것이되고, 노드B는 두 번째 충돌하는 것이된다. 즉, 노드A의 신호재전송횟수(n)가 노드B의 신호재전송횟수(n)보다 적다. 따라서 노드A의 백오프 시간이 노드B의 백오프 시간보다 더 길어질 확률이 작다. 즉, 노드A가 네트워크를 사용할 확율이 노드B가 네트워크를 사용할 확율보다 더 높아진다. 이와 같이 노드A는 계속 전송하고 노드B는 계속 기다려야 하는 상황이 발생할 수 있다.
이와 같이 종래 방법으로 패킷 전송을 할 경우에는 액티브 노드가 적은 LAN에서는 채널캡쳐 현상이 발생할 수 있다.
상기와 같은 종래 네트워크 사용방법은 다음과 같은 문제가 있다.
네트워크 상에서 동작하는 노드가 적을 경우에는 한 노드가 백투백(back-to-back) 방식으로 계속 패킷을 전송하고, 기다리는 것은 계속 기다려야 하는 채널캡쳐 현상(Channel C아파트ure Effect)이 발생하므로 네트워크 사용의 공평성(Fairness)이 떨어진다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로 특히, 이더넷 방식의 랜(LAN)에서 신호 전송시에 충돌이 발생했을 때 네트워크 사용에 대한 공평성(Fairness)을 증가시켜서 전체적인 네트워크 사용 효율을 높이기에 알맞은 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 이더넷 방식의 LAN의 채널 억세스 과정을 나타낸 도면
도 2는 종래 스텐다드 백오프 알고리즘을 사용할 때의 채널캡쳐(Channel C아파트ure)현상을 나타낸 도면
도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트
도 4는 본 발명 제 1 실시예를 응용한 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트
도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트
도 6은 본 발명 제 2 실시예를 응용한 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 네트워크 사용의 공평성 향상방법은 복수개 노드의 네트워크에서의 패킷전송시 충돌여부를 검출하는 단계, 상기 각 노드의 패킷전송 상태를 X회 모니터링하는 단계, 충돌이 검출되면 상기 모니터링된 각 노드의 패킷전송상태를 리드하고 충돌된 노드의 이전 패킷전송상태에 변화가 있는지 판별하는 단계, 판별결과 변화가 있으면 상기 리드된 노드의 상태에 따라 N값을 1≤N≤2X범위의 값으로 선택하고 백오프 시간을 결정하는 단계, 상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후에 노드의 신호를 재전송하는 단계, 상기 재전송된 노드의 전송충돌을 검출하는 단계, 상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후 노드의 신호를 재전송하여 전송충돌이 있을 경우 N값에 1을 더하여 스탠다드 백오프하여 신호를 재전송하는 단계, 상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후 노드의 신호를 재전송하여 전송충돌이 없을 경우 노드의 신호 송수신상태를 업데이트하는 단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.
일반적으로 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)에서는 모든 노드가 공평한 우선권을 가지고 네트워크에 접근할 수 있다. 하지만 어떤 노드라도 한 패킷(Packet)을 전송하기전에 IPG(Inter Packet Gap)동안 네트워크를 아무도 사용하지 않는다는 것을 확인하고 패킷을 전송해야 한다. 이 IPG는 10M 네트워크에서는 9.6㎲이고, 100M 네트워크에서는 0.96㎲이다.
그러나 첫 노드가 패킷을 전송하고 이어서 다른 두 번째 노드에서 패킷을 전송하면 충돌이 발생한다. 이와 같이 충돌이 발생되면 충돌이 발생된 노드들에서는 같은 패킷을 재전송하기 전에 IPG 만큼 기다리고 백오프 시간만큼 더 기다린 후 재전송을 한다. 이때 백오프 시간은 각각의 노드에서 다르게 선택되어 또 다른 충돌을 방지한다.
그리고 한 노드에서 패킷을 전송하다가 충돌이 발생하면 전송이 성공할 때까지 또는 충돌에 의해 최대 시도 횟수를 초과하여 터미네이트(Terminate)될 때까지 선택된 백오프시간 후에 계속 재전송한다.
본발명은 복수개의 노드가 패킷전송시에 충돌이 발생했을 때 각 노드들의 이전 네트워크 상태를 읽어들여서 이에 알맞게 백오프 시간을 주어서 전체적으로 네트워크 사용의 공평성을 향상시킬 수 있는 방법에 대한 것으로 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 제 1 실시예에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트이고, 도 4는 본 발명 제 1 실시예를 응용한 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
그리고 도 5는 본 발명 제 2 실시예에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트이고, 도 6은 본 발명 제 2 실시예를 응용한 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
본 발명에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법은 각 노드의 패킷 전송시 충돌(collision)발생을 검출하고, 백오프(backoff) 시간을 결정하기 위해서 이전 네트워크 상태를 읽어들이고, 읽어들인 정보를 가지고 N값을 결정하여 백오프시간을 결정한 후 결정된 백오프 시간만큼 기다리고, 이후에 신호를 재전송하는 과정을 통하여 진행된다.
이와 같은 과정을 통하여 진행되는 본 발명을 실시예별로 설명하면 다음과 같다.
먼저 이전 노드의 패킷전송상태를 연속 2회 리드할 경우의 본 발명 제 1 실시예에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법은 도 3에 도시한 바와 같이 노드의 패킷전송시에 충돌 발생이 있는지 검출(S100)하여 충돌 발생이 없을 경우에는 신호를 전송(S101)하여 노드상태를 업데이트(S102) 한다.
그러나 충돌이 발생하였을 경우에는 충돌한 노드의 이전 2회의 네트워크 상태를 연속 리드(S103)하고, 얼만큼의 백오프 시간을 줄지를 결정하기 위해서 이전 2회의 노드상태를 판별(S104)한다.
노드상태를 리드하여 판별한 후에는 N값을 선택하고, 이에 해당하는 백오프 시간만큼 대기한다.
여기서 N값의 결정은 이전 2회의 노드에서 수신만을 했을 경우(즉,(Rx,Rx))에는 N=1로 선택되고 이에 해당하는 백오프시간 만큼 대기(S105)한다. 그리고 이전에 노드상태가 전송후 수신한 경우(즉,(Tx,Rx))에는 N=2로 선택되고 이에 해당하는 백오프시간 만큼 대기(S106)한다. 또한 이전 노드상태가 수신후 전송한 경우 (즉, (Rx,Tx))일 경우에는 N=3으로 선택되고 이에 해당하는 백오프 시간만큼 대기(S107)한다. 그리고 이전 노드상태가 모두 전송만 한 경우(즉,(Tx,Tx))에는 N=4로 선택되고 이에 해당하는 백오프시간 만큼 대기(S108)한다.
여기서 N값에 따른 백오프 시간은 다음과 같은 식에 의해서 결정한다.
0≤r＜2k,k=min(N,10)
N값에 따른 백오프 시간은 표 1에 도시한 바와 같다. 이때 정수 r은 임의로 선택할 수 있다.
이와 같이 수신만 했을 경우에는 전송될 확률이 많도록 백오프 대기시간을 짧게 주고, 반면에 두 번 모두 전송만 했을 경우에는 전송될 확률이 적도록 백오프 대기시간을 길게 준다.
여기서 N이 1로 선택되었을 경우에는 N=1에 해당하는 백오프 시간이 지난 후에 신호를 재전송(S109)한다. 이후에 전송시에 충돌발생이 있는지 검출(S111)하고 검출결과 전송충돌이 없을 경우에는 신호를 전송(S112)하여서 노드상태를 업데이트(S102)하고, 검출결과 또다시 전송충돌이 있을 경우에는 스탠다드 백오프 방법을 선택(S113)한다. 여기서 스탠다드 백오프 방법은 이전에 선택된 N값에 1을 더하여서 이에 해당하는 백오프 시간동안 대기하는 것을 의미한다. 이와같이 스탠다드 백오프 방법을 선택한 후에 신호를 다시 재전송하여 신호가 전송될 때 까지 이러한 과정을 반복한다.
그리고 N=2 또는 N=3 또는 N=4로 선택되었을 경우에는 각 N값에 해당하는 백오프 시간만큼 대기한 후에 신호를 재전송(S110)하는데, 이때도 전송충돌이 있는지를 검출(S100)한 후에 충돌이 없으면 신호를 전송(S101)하여서 노드상태를 업데이트(S102)한다. 그리고 충돌이 있다면 상기와 같이 노드상태를 리드(S103)하고 노드상태를 판별(S104)하고 N값을 선택하여서 해당하는 백오프 시간만큼 대기하고 신호를 재전송하는 과정을 반복한다.
다음에 본 발명 제 1 실시예를 응용한 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명 제 1 실시예를 응용한 것으로써 충돌 이전의 노드의 네트워크의 패킷전송상태를 연속 3회 리드하여 신호를 전송하는 네트워크의 공평성을 향상시키는 방법에 대한 것이다.
이것은 도 4에 도시한 바와 같이 전송충돌을 검출하는 단계(S200)와, 전송충돌이 없을 경우에 신호전송하는 단계(S201)와, 노드상태를 업데이트하는 단계(S202)와, 전송충돌이 있을 경우에 노드상태를 리드하는 단계(S203)와, 백오프시간을 결정하기 위해서 노드상태를 판별하는 단계(S204)는 도 3에 도시한 본 발명 제 1 실시예와 동일한 과정을 거쳐서 진행된다.
단지 본 발명 제 1 실시예를 나타낸 도 3과의 차이는 연속적으로 이전 3회의 노드상태를 저장하고 리드하므로써 N값의 선택을 23개로 늘렸다는 것이다.
즉, 이전 노드상태가 (Rx,Rx,Rx)일 때는 N을 1로 선택하고, (Tx,Rx,Rx)일 때는 N을 2로 선택하고, (Rx,Tx,Rx)일 때는 N을 3으로 선택하고, (Tx,Tx,Rx)일 때는 N을 4로 선택하고, (Rx,Rx,Tx)일 때는 N을 5로 선택하고, (Tx,Rx,Tx)일 때는 N을 6으로 선택하고, (Rx,Tx,Tx)일 때는 N을 7로 선택하며 (Tx,Tx,Tx)일 때는 N을 8로 선택하고, 각 N값에 해당하는 백오프 시간만큼 대기(S205,S206,S207,S208,S209,S210,S211,S212)한 후에 신호를 재전송(S214)한다.
여기서 N이 1로 선택되었을 경우에는 N=1에 해당하는 백오프 시간이 지난 후에 신호를 재전송(S213)한다. 이우에 전송시에 충돌발생이 있는지 검출(S215)하고 검출결과 전송충돌이 없을 경우에는 신호를 전송(S216)하여서 노드상태를 업데이트(S202)하고, 검출결과 또다시 전송충돌이 있을 경우에는 스탠다드 백오프 방법을 선택(S217)한다. 여기서 스탠다드 백오프 방법은 이전에 선택된 N값에 1을 더하여서 이에 해당하는 백오프 시간 동안대기하는 의미한다. 이와같이 스탠다드 백오프 방법에 의해 신호를 다시 재전송하여 신호가 전송될 때 까지 이러한 과정을 반복한다.
그리고 N값이 2에서 8중 어느하나로 선택되었을 경우에는 각 N값에 해당하는 백오프 시간만큼 대기한 후에 신호를 재전송(S214)하는데, 이때도 전송충돌이 있는지를 검출(S200)한 후에 충돌이 없으면 신호를 전송(S201)하여서 노드상태를 업데이트(S202)한다. 그리고 충돌이 있다면 상기와 같이 노드상태를 리드(S203)하고 노드상태를 판별(S204)하고 N값을 선택하여서 해당하는 백오프 시간만큼 대기하고 신호를 재전송하는 과정을 반복한다.
다음에 본 발명 제 2 실시예를 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 충돌 이전 노드의 패킷전송상태를 연속 2회 리드한 본 발명 제 2 실시예에 따른 네트워크 사용의 공평성 향상방법은 도 5에 도시한 바와 같이 노드의 패킷전송시에 충돌 발생이 있는지 검출(S300)하여 충돌 발생이 없을 경우에는 신호를 전송(S301)하여 노드상태를 업데이트(S302) 한다.
그러나 충돌이 발생하였을 경우에는 충돌한 노드의 이전 네트워크 상태가 저장된 충돌이전 2회의 노드상태를 연속 리드하고 노드상태가 이전과 같은지 여부를 판별(S303)한 후에 백오프 시간을 결정하기 위해서 리드된 노드상태를 판별(S104)한다.
노드상태를 판별한 후에는 N값을 선택하고, 이에 해당하는 백오프 시간만큼 결정한다.
이때 N값의 결정은 이전 노드에서 수신만을 했을 경우(즉,(Rx,Rx))에는 N=1로 선택되고 이에 해당하는 백오프시간 만큼 대기(S305)한다. 그리고 이전에 노드상태가 전송후 수신한 경우(즉,(Tx,Rx))에는 N=2로 선택되고 이에 해당하는 백오프시간 만큼 대기(S306)한다. 또한 이전 노드상태가 수신 후 전송한 경우(즉,(Rx,Tx))일 경우에는 N=3으로 선택되고 이에 해당하는 백오프 시간만큼 대기(S307)한다. 그리고 이전 노드상태가 모두 전송만 한 경우(즉,(Tx,Tx))에는 N=4로 선택되고 이에 해당하는 백오프시간 만큼 대기(S308)한다.
여기서 N값에 따른 백오프 시간은 다음과 같은 식에 의해서 결정한다.
0≤r＜2k,k=min(N,10)
그리고 N값에 따른 백오프 시간은 표 1에 도시한 바와 같이 N값에 해당하는 r값을 임의로 선택하여 결정된다.
이와 같이 수신만 했을 경우에는 전송될 확률이 많도록 백오프 대기시간을 짧게 주고, 반면에 두 번모두 전송만 했을 경우에는 전송될 확률이 적도록 백오프 대기시간을 길게 준다.
그리고 백오프 시간이 경과한 후에는 신호를 재전송(S309)하고 이때도 전송충돌이 있는지 검출(S301)한다. 검출결과 충돌이 없으면 신호전송(S301)을 하여 노드상태를 액티브노드에 업데이트(S302)한다.
그러나 검출결과 충돌이 있으면 노드상태는 백오프 후에도 전송이 되지 않는다. 이와 같이 충돌이 검출되면 노드상태를 다시 리드하여 이전의 노드상태와 비교하여 변화여부를 판단(S303)한다. 이때 노드상태에 변화가 없으면 스탠다드 백오프 방법을 선택(S310)하여 백오프 시간을 다시 결정한 후 백오프 시간이 경과하면 신호를 재전송(S311)한다. 이후에 충돌이 있는지를 검출(S300)하는 과정을 반복한다.
다음에 본 발명 제 2 실시예를 응용한 네트워크 사용의 공평성 향상방법을 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 5에 도시한 본 발명 제 2 실시예와 전송충돌을 검출(S400)하는 단계와 검출결과 충돌이 없으면 신호를 전송(S401)하여 노드상태를 업데이트(S402)하고, 검출결과 충돌이 있으면 노드상태를 리드하여 이전의 노드상태와 비교하여 변화여부를 판단(S403)하고 노드상태에 변화가 없으면 스탠다드 백오프방법을 선택(S414)하여 백오프시간을 다시 결정한 후 백오프 시간이 경과하면 신호를 재전송(S415)하고 또한 노드상태에 변화가 있으면 리드된 노드상태를 판별(S404)하는 과정까지는 동일하게 진행된다.
단지 본 발명 제 2 실시예와의 차이는 이전 3회의 노드상태를 연속 저장하므로써 N값의 선택개수를 23개로 늘렸다.
즉, 이전 노드상태가 (Rx,Rx,Rx)일 때는 N을 1로 선택하고, (Tx,Rx,Rx)일 때는 N을 2로 선택하고,(Rx,Tx,Rx)일 때는 N을 3으로 선택하고, (Tx,Tx,Rx)일 때는 N을 4로 선택하고, (Rx,Rx,Tx)일 때는 N을 5로 선택하고, (Tx,Rx,Tx)일 때는 N을 6으로 선택하고, (Rx,Tx,Tx)일 때는 N을 7로 선택하며 (Tx,Tx,Tx)일 때는 N을 8로 선택하고, 각 N값에 해당하는 백오프 시간만큼 대기(S405,S406,S407,S408,S409,S410,S411,S412)한 후에 신호를 재전송한다.
상기와 같은 본 발명 네트워크 사용의 공평성 향상방법은 다음과 같은 효과가 있다.
규모가 적은 네트워크에서 액티브노드가 적을 경우에 백오프 시간을 알맞게 조절하여서 채널 캡쳐(Channel C아파트ure) 현상을 줄일 수 있다. 이에 따라서 네트워크 사용의 공평성(Fairness)을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 복수개 노드의 네트워크에서의 패킷전송시 충돌여부를 검출하는 단계,
    상기 각 노드의 패킷전송 상태를 X회 모니터링하는 단계,
    충돌이 검출되면 상기 모니터링된 각 노드의 패킷전송상태를 리드하고 충돌된 노드의 이전 패킷전송상태에 변화가 있는지 판별하는 단계,
    판별결과 변화가 있으면 상기 리드된 노드의 상태에 따라 N값을 1≤N≤2X범위의 값으로 선택하고 백오프 시간을 결정하는 단계,
    상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후에 노드의 신호를 재전송하는 단계,
    상기 재전송된 노드의 전송충돌을 검출하는 단계,
    상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후 노드의 신호를 재전송하여 전송충돌이 있을 경우 N값에 1을 더하여 스탠다드 백오프하여 신호를 재전송하는 단계,
    상기 결정된 백오프 시간이 경과한 후 노드의 신호를 재전송하여 전송충돌이 없을 경우 노드의 신호 송수신상태를 업데이트하는 단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 하는 네트워크 사용의 공평성 향상방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 충돌한 노드의 상태를 판별하여 N값을 선택하는 방법은 이전 노드상태가 수신만 연속해서 X회 했을 경우에는 N값을 1로 선택하고 이전에 노드상태가 X회 전송만 했을 경우에는 N값을 2X로 선택하는 것과 같이 이전 X회 동안 전송한 순서가 빠르고 전송횟수가 적은 노드일 경우에 N값을 더 작게 정의하는 것을 특징으로 하는 네트워크 사용의 공평성 향상방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 백오프 시간은 N값이 선택되면 0≤r＜2k,k=min(N,10) 와 같은 식을 이용하여 r값을 산출하고, 산출된 r값 중 하나를 임으로 선택하여 선택한 r값에 슬롯타임(Slot time)을 곱하여 결정함을 특징으로 하는 네트워크 사용의 공평성 향상방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 슬롯타임은 한 노드에서 상대편으로 패킷을 전송하고 응답을 받을 때까지 걸리는 최대시간으로 네트워크의 크기에 따라서 다르게 나타남을 특징으로 하는 네트워크 사용의 공평성 향상방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100281138B1 (ko) * 1998-12-18 2001-02-01 김영환 네트워크 사용의 공평성 향상방법
US7051226B1 (en) * 1999-08-10 2006-05-23 3Com Corporation Method and system for providing priority to a station in a congested half duplex Ethernet network
US6721331B1 (en) * 1999-12-15 2004-04-13 At&T Corp. Method and apparatus for decentralized prioritized scheduling in a CSMA/CA wireless system
AU2001241654A1 (en) * 2000-02-23 2001-09-03 Microsoft Corporation Quality of service over paths having a wireless-link
US7206319B2 (en) * 2001-05-03 2007-04-17 Lucent Technologies Inc. Fixed collision rate back off methods and systems
US7184408B2 (en) * 2001-07-31 2007-02-27 Denton I Claude Method and apparatus for programmable generation of traffic streams
KR100531783B1 (ko) * 2002-09-27 2005-11-29 엘지전자 주식회사 백오프 시간 제어 방법
US20040085992A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-06 Wentink Maarten Menzo Shared-medium contention algorithm exhibiting fairness
CN101605283B (zh) * 2009-06-29 2012-06-06 中兴通讯股份有限公司 Wson中节点资源状态的恢复方法及装置
JP5418193B2 (ja) * 2009-12-14 2014-02-19 富士ゼロックス株式会社 調停装置、画像処理装置、及び画像形成システム
KR101242311B1 (ko) * 2011-12-15 2013-03-11 포항공과대학교 산학협력단 데이터 재전송 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69426139T2 (de) 1993-06-30 2001-05-17 Cabletron Systems Inc Kollisionverminderungsverfahren für Ethernet-Netze
US5436903A (en) 1993-06-30 1995-07-25 Digital Equipment Corporation Method and apparatus for use in a network of the ethernet type, to improve fairness by controlling collision backoff times and using stopped backoff timing in the event of channel capture
US5734833A (en) * 1996-03-12 1998-03-31 Hewlett-Packard Company Shared communications channel with enhanced reservation and collision resolution protocols allows any subset of stations to transmit data after collision occured in contention slot
US5940399A (en) * 1996-06-20 1999-08-17 Mrv Communications, Inc. Methods of collision control in CSMA local area network
US5864558A (en) * 1996-06-27 1999-01-26 International Business Machines Corporation Dynamic transmit tuning for ethernet device drivers
US5936962A (en) * 1996-07-02 1999-08-10 Extreme Networks, Inc. Method and apparatus for predicting and controlling data transmission in a CSMA/CD LAN
US5978385A (en) * 1996-07-02 1999-11-02 Extreme Networks, Inc. Repeater providing for deterministic access in a LAN utilizing the CSMA/CD medium access method
US6205153B1 (en) * 1997-05-09 2001-03-20 Siemens Information And Communications Systems, Inc. System and method for improving CSMA/CD network performance during collisions
US6172984B1 (en) * 1997-06-19 2001-01-09 Siemens Information And Communication Networks, Inc. System and method for reducing the latency for time sensitive data over CSMA/CD networks

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