KR100555872B1

KR100555872B1 - 크레디트를 적응적으로 재분배하는 알고리즘을 사용하는무선통신방법 및 장치

Info

Publication number: KR100555872B1
Application number: KR20030012900A
Authority: KR
Inventors: 차균현; 장기수; 엄두섭; 이태진; 박종헌; 오종수; 주양익
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2006-03-03
Also published as: JP4053012B2; CN1525656A; CN1333534C; JP2004266839A; US7505778B2; EP1453254A3; EP1453254A2; KR20040077375A; US20040177038A1

Abstract

본 발명에 따른 무선통신방법은, 복수의 피코넷에 링크되어 스캐터 모드로 동작하는 블루투스 장치에서, (a) 복수의 피코넷에 대한 각 링크별로 그레디트값, 및 상기 각 링크별 그레디트값의 총합을 임시계산값으로 설정하는 단계, (b) 각 링크별 그레디트값, 및 임시계산값을 설정된 방식에 의해 매 슬롯마다 갱신하는 단계, (c) 각 PP(Presence Point)에서 각 링크별 그레디트값의 비교결과에 기초하여 선택된 링크에서 통신이 수행되도록 하는 단계, 및 (d) POLL_NULL 시퀸스가 발생하여 통신이 중단되는 경우, 및 임시계산값이 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 소정의 크레디트값을 각 링크별 특성에 따라 차등적으로 재분배하고, (b) 단계로 천이하는 단계를 구비한다. 이에 의해, 크레디트 적응적으로 분배하여,크레디트를 균등하게 분배하는 경우 발생하는 무선자원의 낭비를 방지하며, 높은 수율 및 공정성이 보장되면서 구조가 간단한 무선통신방법이 제공된다.

블루투스, 스캐터넷, credit, 스캐터 모드

Description

크레디트를 적응적으로 재분배하는 알고리즘을 사용하는 무선통신방법 및 장치{Wireless communication method and apparatus using the adaptive redistribution of credit algorithm}

도 1은 블루투스 시스템의 스캐터넷을 설명하기 위한 도면,

도 2는 크레디트 방식을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 무선통신장치의 개략적인 블럭도

도 4는 본 발명에 따른 무선통신방법의 설명에 제공되는 흐름도,

도 5는 컴퓨터 시뮬레이션 환경을 설명하기 위한 도면,

도 6은 크레디트 방식을 사용한 경우 시간에 따른 플로우별 수율의 변화를 나타낸 도면,

도 7은 본 발명에 따른 무선통신방법을 사용한 경우 시간에 따른 플로우별 수율의 변화를 나타낸 도면,

도 8은 크레디트 방식을 사용한 경우 시간에 따른 링크별 수율의 변화를 나타낸 도면,

도 9는 본 발명에 따른 무선통신방법을 사용한 경우 시간에 따른 링크별 수율의 변화를 나타낸 도면,

도 10은 크레디트 방식을 사용한 경우 각 링크별 할당된 슬롯을 나타낸 도면

도 11은 본 발명에 따른 무선통신방법을 사용한 경우 각 링크별 할당된 슬롯을 나타낸 도면,

도 12는 본 발명에 따른 무선통신방법 및 차등화 KFP 방식이 결합된 경우 각 링크별 할당된 슬롯을 나타낸 도면, 그리고

도 13은 링크 0에 통과하는 패킷수를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 무선통신장치 110 : 버퍼부

113 : 임시계산 버퍼 115 : 크레디트 버퍼

120 : 크레디트 재분배부 130 : 통신순위 결정부

140 : 통신개시부

본 발명은 무선통신방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블루투스 스캐터 모드(scatter mode)에서 크레디트를 적응적으로 재분배하는 알고리즘을 사용하여 각 링크별 QoS(Quality of Service)를 지원할 수 있는 무선통신방법 및 장치에 관한 것이다.

블루투스(Bluetooth)는 본래 이동전화 핸드셋, 헤드셋, 및 휴대용 컴퓨터 등과 같은 장치를 연결하는 케이블을 제거하기 위해 개발된 것으로, 저가, 저전력, 단거리의 무선기술이다. 블루투스는 2.4GHz 무허가 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역을 사용하여 운용되며, 블루투스가 만드는 네트워크에서 데이터 교환을 초기화하는 블루투스 장치를 마스터라 하고, 마스터에 대하여 응답하는 블루투스 장치를 슬레이브라고 한다.

하나의 마스터는 최대 7개의 액티브한 슬레이브와 접속할 수 있으며, 이와 같이 하나의 마스터에 대해 하나 이상의 슬레이브가 연결설정을 거쳐 형성된 네트워크를 피코넷(Piconet) 이라 한다. 피코넷 상의 모든 슬레이브는 마스터 클럭과 주소를 사용하기 때문에 마스터의 주파수 호핑 순번에 동기된다.

블루투스는 애드혹(ad-hoc) 네트웍의 특성상 이러한 피코넷들을 서로 연결할 필요성이 있고, 이에 따라 스캐터넷(scatternet)을 구성하게 된다. 즉, 스캐터넷이란 공통 장치에 의하여 결합되어 있는 링크된 피코넷의 그룹을 말한다.

도 1a 및 도 1b는 블루투스 시스템의 스캐터넷을 설명하기 위한 도면이다. 도 1a의 경우에는, 피코넷을 링크하는 장치(15)가 양쪽 피코넷(10,20)에서 슬레이브가 되는 경우를 도시한 것이고, 도 1b의 경우에는, 피코넷을 링크하는 장치(35)가 한 피코넷(30)의 마스터 그리고 다른 피코넷(40)의 슬레이브가 되는 경우를 도시하고 있다.

도면에 나타낸 바와 같이, 피코넷을 링크하는 장치(15,35)는 양쪽 피코넷에서 슬레이브가 되거나, 혹은 하나의 피코넷에서는 마스터가 되고 다른 피코넷에서는 슬레이브가 되며, 두개의 다른 피코넷에서 마스터가 되지는 않는다. 이는 피코넷은 클럭과 마스터의 블루투스 장치주소에 의하여 정의되는 시퀸스에 따라 호핑되는 장치의 그룹이기 때문이다. 즉, 동일한 마스터를 갖는 모든 장치는 동일한 피코 넷에 있어야 하고, 바꾸어 말하면 두개의 다른 마스터는 두개의 피코넷을 만들 필요가 있다.

한편, 여러 피코넷을 링크하는 장치를 PMP(Participant in Multiple Piconets) 노드라고도 한다. 즉, PMP 노드는 여러 피코넷에 동시에 연결되어 있는 공통장치이며, 이러한 PMP 노드들의 동작은 스캐터 모드를 따르게 된다. 스캐터 모드는 블루투스 스캐터넷의 효율적 동작을 위해 제안된 커넥션 모드로서, 시분할 방식을 기반으로 하는 장치가 동시에 여러 피코넷에 참여가 가능토록 한다.

스캐터 모드에서, PMP 노드가 각 피코넷에서 동작해야 할 시점을 PP(Presence Point)로 정의하여, 약속된 PP 에서만 해당 피코넷과 통신이 가능한 방식을 사용한다. 즉, PP는 스캐터 모드 상태에 있는 장치들간의 통신이 시작되는 시점이다.

그러나, PP에서 피코넷 통신을 위한 해당 마스터와 슬레이브가 항상 통신을 수행할 수 있는 상태가 된다고 볼 수 없으므로, 이를 효율적으로 관리하기 위한 스케쥴링 방안으로 크레디트 방식(crdit scheme)이 제안되었다. 크레디트 방식은 이전까지 불공평하게 서비스 기회를 제공받은 링크는 상대적으로 높은 우선순위를 부여받도록 하여 상대적 서비스 기회에 대한 형평성을 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 각 기기마다 각 링크에 대해 각각 사용할 수 있는 슬롯의 수를 계산하여 이를 크레디트(credit)로 표현하며, 한 크레디트는 해당 링크에서 한 슬롯을 사용할 수 있음을 나타낸다.

도 2는 크레디트 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 경우에는, PMP 노드에 3개의 피코넷이 링크되어 3개의 링크(Link1, Link2, Link3)가 존재하는 경우이다. 이와 같은 상황에서, 각 링크에 대한 크레디트값이 설정되고, 전체 그레디트값의 합을 일정하게 유지하기 위해 마련된 임시 계산기(temporary account)의 값이 설정된다. 처음 동작시에는 크레디트값의 전체합은 '0'이 된다.

도 2에서는, 먼저 크레디트가 가장 큰 링크 1에서 CE(Communication Event), 즉 통신이 수행되는 경우가 발생한 상태를 도시하고 있다. 통신이 진행중인 링크 1에 대해서는 매 슬롯마다 크레디트가 1씩 감소하며, 링크 2 및 링크 3의 크레디트는 일정하게 유지된다.

임시계산기의 값은 매 슬롯마다 한 크레디트씩 증가한다. 임시 계산기의 값이 총 링크수인 3이 되면, 임시계산기의 값은 총링크수인 3 만큼 감소되고, 이를 각 링크에 균등하게 분배하여 각 링크의 크레디트값은 1씩 증가하게 된다. 임시계산기의 값을 제외한 나머지 크레디트값은 N_max-credit으로 그 값이 제한되며, 이를 통해 링크별 최대 사용가능 버스트가 제한되다.

도 2에서, 두번째 PP 가 발생한 경우, 링크 1의 크레디트값은 2이고, 링크 2의 크레디트값은 -1 이므로, 링크 1의 통신이 계속된다. 그러나, 세번째 PP 시점에서는 링크 1의 크레디트값은 -1 이고, 링크 3의 크레디트값은 0 이므로 링크 1의 통신은 중단되고, 링크 3에서 통신이 수행된다.

한편, 새로운 링크가 추가되었을때, 새 링크의 크레디트값은 '0'으로 초기화 되고, 반대로 한 링크가 끊어진 경우, 그 링크의 크레디트값은 임시계산기에 추가되어서 나머지 링크에 균일하게 분배된다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 통신이 진행중인 링크에 대해서는 새로운 PP에서의 다른 링크의 크레디트값이 보다 높은 값인 경우, 또는 T_scatter-poll 슬롯동안 폴링되지 않는 경우에는 진행중인 통신이 중단되게 되고, POLL-NULL 시퀸스나 전송오류로 인해 타임 아웃되어 통신이 일찍 중단된 경우에는 다음 PP를 미리 연결하여 크레디트값과 상관없이 새로운 링크와 통신을 시작하도록 한다.

POLL_NULL 시퀸스, 혹은 더 이상 데이터를 전송 혹은 수신할 수 없는 상태가 되어 통신이 중단된 경우, 이 링크의 크레디트는 다른 링크들에게 분배된다. 이때, 재분배되는 크레디트양 c는 다음의 식에 의해 산출된다.

여기서, n은 총링크수, ac_red 는 재분배해야 할 링크의 크래디트 수, ac_max 는 재분배 받을 링크중 최대 크레디트 수, ac_min 는 재분배 받을 링크 중 최소 크레디트 수, 그리고 N_switch-th는 피코넷간의 잦은 스위칭을 방지하기 위한 문턱값이다.

[수학식 1]에서 구한 크레디트양 만큼 해당 링크의 크레디트값을 줄이고, 이 양만큼의 크레디트를 나머지 링크에 균일하게 재분배한다. 이와 같은 방식에 의해 각 링크에 대한 서비스 기회에 형평성을 제공한다.

그런데, 이러한 크레디트 방식은 블루투스의 스캐터넷 동작을 지원하는 효과적인 방안이기는 하지만, 마스터-슬레이브쌍, 혹은 PMP 노드에 연결된 각 피코넷마다의 트래픽 특성에 의한 효율적인 스케쥴링은 지원할 수 없다는 문제점이 있다. 특히, QoS 측면에서의 성능을 고려한다면, 이러한 방식으로는 각 링크의 다양한 데이터 트래픽 특성을 고려하여 효과적으로 자원을 할당하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 블루투스 시스템의 스캐터 모드 동작시 낭비되는 무선자원을 효율적으로 활용하고, PMP 노드에 연결된 링크에 대해 적절한 형평성을 유지하면서도, 각 링크마다 요구되는 다양한 QoS 요구조건을 충족하는 무선통신방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선통신방법은, 복수의 피코넷에 링크되어 스캐터 모드로 동작하는 블루투스 장치에서 사용되며, (a) 상기 복수의 피코넷에 대한 각 링크별로 그레디트값, 및 상기 각 링크별 그레디트값의 총합을 임시계산값으로 설정하는 단계, (b) 상기 각 링크별 그레디트값, 및 상기 임시계산값을 설정된 방식에 의해 매 슬롯마다 갱신하는 단계, (c) 각 PP(Presence Point)에서 상기 각 링크별 그레디트값의 비교결과에 기초하여 선택된 링크에서 통신이 수행되도록 하는 단계, 및 (d) POLL_NULL 시퀸스가 발생하여 통신이 중단되는 경우, 및 상기 임시계산값이 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 소정의 크레디트값을 상기 각 링크별 특성에 따라 차등적으로 재분배하고, 상기 (b) 단계로 천이하는 단계를 포함한다.

상기 (b) 단계에서, 통신이 수행중인 링크에 대해서만 해당 크레디트값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 나머지 링크의 크레디트값은 그대로 유지시켜,상기 각 링크별 크레디트값을 갱신하며, 상기 임시계산값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 상기 임시계산값이 총링크수 n과 같아지면, n 만큼 감소시키는 과정을 반복하여 상기 임시계산값을 갱신하는 것이 바람직하다.

상기 (c) 단계에서는, 상기 각 링크별 크레디트값 중에서 가장 큰 크레디트값에 대응되는 링크에서 통신이 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 (d) 단계에서, 상기 임시계산값이 상기 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 상기 크레디트값 n을 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 상기 각 링크별 크레디트값에 재분배하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 (d) 단계에서, POLL_NULL 시퀸스가 발생하는 경우 다음의 식에 의해 산출된 크레디트값 c를 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라, 해당 링크를 제외한 나머지 링크의 크레디트값에 재분배하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 각 링크별로 각각 재분배되는 크레디트값은 다음의 식과 같은것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 무선통신장치는, 복수의 피코넷에 링크되어 스캐터 모드로 동작하는 블루투스 무선통신장치에 있어서, 상기 복수의 피코넷에 대한 각 링크별로 그레디트값, 및 상기 각 링크별 그레디트값의 총합을 임시계산값으로 저장하는 버퍼, 상기 각 링크별 그레디트값, 및 상기 임시계산값을 설정된 방식에 의해 매 슬롯마다 갱신하고, 각 PP(Presence Point) 에서 상기 각 링크별 크레디트값의 비교결과에 기초하여 통신이 수행될 링크를 선택하는 통신순위 결정부, POLL_NULL 시퀸스가 발생하여 통신이 중단되는 경우, 및 상기 임시계산값이 총링크수 n 과 같아 지는 경우를 검출하여, 소정의 크레디트값을 상기 각 링크별 특성에 따라 차등적으로 재분배하는 크레디트 재분배부, 및 상기 통신순위 결정부에서 선택된 해당 링크에서 통신을 개시하는 통신개시부를 포함한다.

상기 통신순위 설정부는, 통신이 수행중인 링크에 대해서만 해당 크레디트값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 나머지 링크의 크레디트값은 그대로 유지시켜, 상 기 각 링크별 크레디트값을 갱신하며, 상기 임시계산값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 상기 임시계산값이 총링크수 n과 같아지면, n 만큼 감소시키는 과정을 반복하여 상기 임시계산값을 갱신하는 것이 바람직하다.

상기 크레디트 재분배부는, 상기 각 링크별 크레디트값 중에서 가장 큰 크레디트값에 대응되는 링크를 상기 통신이 수행될 링크로 선택하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 크레디트 재분배부는, 상기 임시계산값이 상기 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 상기 크레디트값 n을 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 상기 각 링크별 크레디트값에 재분배하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 크레디트 재분배부는, POLL_NULL 시퀸스가 발생하는 경우 다음의 식에 의해 산출된 크레디트값 c를 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라, 해당 링크를 제외한 나머지 링크의 크레디트값에 재분배하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 무선통신장치에 대한 개략적인 블럭도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 무선장치(100)는 버퍼부(110), 크레디트 재분배부(120), 통신순위 결정부(130), 및 통신개시부(140)로 구성되며, 버퍼(111)는 임시계산 버퍼(113) 및 크레디트 버퍼(115)를 포함한다.

버퍼부(110)의 크레디트 버퍼(115)에는 각 링크에 대한 크레디트값이 저장되며, 임시계산 버퍼(113)에는 총 크레디트값의 합인 임시계산기의 값이 저장되며, 크레디트값 및 임시계산기의 값은 매슬롯마다 갱신된다.

통신순위 결정부(130)는 그레디트 버퍼(115)에 저장된 각 링크에 대한 크레디트값을 비교하여, 통신이 수행될 링크를 결정한다. 통신개시부(140)는 통신순위 결정부(130)에서 결정된 링크에 대하여 통신이 수행되도록 한다.

그리고, 크레디트 재분배부(120)는 소정의 링크에서 발생한 잉여 그레디트를 나머지 링크에 재분배한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

도 4는 본 발명에 따른 무선통신방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

흐름도를 참조하면, 먼저 복수의 피코넷에 링크되어 있는 무선통신장치에 서, 각 링크별로 크레디트값 및 임시계산기의 값을 설정한다(S200). 임시계산기의 값은 각 링크별 설정되는 크레디트값의 총합이 되며, 초기값은 '0'가 된다.

각 링크별 크레디트값의 설정이 끝나면, 각 링크별 크레디트값을 갱신한다(S205). 갱신은, 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이, 통신이 진행중인 링크에 대해서는 매슬롯마다 1씩 감소시키고, 그외의 링크는 해당 크레디트 값을 유지한다. 임시계산기의 값은 매슬롯마다 1씩 증가하고, 총링크수인 n에 도달하면, n 만큼 감소하는 과정을 반복한다.

다음단계에서는 임시계산기의 값이 총 링크수와 같은지 여부를 판단한다(S210). 무선통신장치가 3개의 피코넷에 링크되어 있는 경우를 예로 들면, 총 링크수 n은 3이된다. 임시계산기의 값이 총 링크수와 같지 않은 경우에는 S250 단계의 갱신과정을 수행하고, 같은 경우에는, 종래와 같이 각 링크별로 균일하게 크레디트가 분배하는 대신, 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 크레디트를 재분배한다(S230).

T_{scatter_poll}는 스캐터넷이 형성되면서 LMP(Link Manager Protocol)에 의해 해당 피코넷간에 협의(negotiate)되는 파라미터이다. T_{scatter_poll}의 의미는 해당값 마다 PP를 형성하는 것으로, T_{scatter_poll}값이 적을 수록 해당 링크를 자주 Poll하라는 의미이다. 즉, T_{scatter_poll}값이 길수록 해당 링크에서 전송할 트래픽의 양이 상대적으로 적으며, T_{scatter_poll}이 짧을 수록 해당 링크에서 전송할 트래픽의 양이 상대적으로 많다는 것을 의미한다. 이와 같은 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 각 링크에 분배할 크레디트값을 산출한다.

S210 단계후에는, PP인지 여부를 판단하고, PP가 아닌 경우에는 S205 단계 이후의 과정을 반복하고, PP 인 경우에는 각 링크의 크레디트를 비교하여 통신이 수행될 링크를 결정한다(S220). 이때, 통신이 수행될 링크는 크레디트값이 가장 큰 링크가 된다.

통신이 수행될 링크가 결정되어 통신이 수행되는 과정에서,POLL_NULL 시퀸스가 발생하였는지 판단한다(S225). 판단결과, POLL_NULL 시퀸스가 발생에 의해 통신이 중단되며, 해당 링크의 크레디트를 나머지 링크에게 분배한다.

이 경우 분배할 총 크래디트 양은 [수학식 1]에서 산출한 c 값이며, 이러한 크레디트 c 값을 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 POLL_NULL 시퀸스가 발생한 링크를 제외한 링크에 차등적으로 분배한다. 이때, 각 링크별로 할당되는 크레디트값은 다음의 식과 같다.

이와 같은 방식에 의해, 크레디트의 분배시 각 링크마다 균일하게 할당하는 대신, PMP 노드의 각 링크별 특성, 혹은 요구되는 QoS 조건이 고려될 수 있다.

본 발명에 따른 무선통신방법을 검증하기 위해 , 도 5과 같이 3개의 피코넷(400, 410, 420)이 연결된 스캐터넷 한경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 전송되는 패킷은 1슬롯 크기의 패킷미만을 고려하였으며, 각 플로우는 다음과 같이 정의된다

● Flow 0 : 전체 시뮬레이션 시간동안 데이터 전송 (S10 →S20)

● Flow 1 : 전체 시뮬레이션 시간동안 데이터 전송 (S21 →S22)

● Flow 2 : 10000번째 슬롯부터 지속적인 데이터 전송 (S22 →S31)

● Flow 3 : 처음부터 24000번째 슬롯구간에서 데이터 전송 (S11 →S30)

또한, PMP 노드의 각 피코넷으로의 링크를 각각 피코넷 번호에 따라 링크1(link 0), 링크 1(link 1), 링크 2(link 2) 로 가정하고, 각 링크의 비는 link0 : link1 : link2 = 1:2:3 으로 가정하여, 각 T_{scatter_poll}를 비는 6:3:2로 분배하였다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 무선통신방법을 적용한 경우의 성능을 평가하기 위해서 서비스 시간을 증가시키면서 일정 구간에서 수신되는 패킷의 수를 관찰한 것이다.

도 6을 참조하면, 종래의 크레디트 방식을 사용하는 경우, 비교적 링크상의 전송되는 패킷 수가 적은 Flow 1이 가장 큰 수율을 나타내고, 가장 트래픽양이 많는 Flow 0의 경우 상대적으로 좋지 않은 수율을 보인다.

도 7의 본 발명에 따른 무선방법을 사용하는 경우, 데이터 트래픽양이 맣은 구간인 10000 슬롯에서 240000 슬롯 사이의 구간에서는 Flow 2 와 Flow 3의 수율이 기존의 크레디트 방식에서 보다 약간 저하되나, 상대적으로 트래픽양이 적은 flow 1의 수율을 다소 양보하여, flow 0의 QoS 요구사항을 충족시킴으로써 트래픽 의 흐름이 많은 flow 0의 성능이 향상됨을 관찰할 수 있다.

이러한 현상을 각 링크별로 관찰한 결과가 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. PMP 노드를 중심으로 각 링크별 수율을 살펴보면 도 7에서와 같이 링크별 QoS를 고려치 않은 경우에는 상대적으로 데이터 흐름이 많으면서 양방향의 흐름를 갖는 link 1의 수율이 가장 우수하고, 데이터 트래픽 양은 많지만 동일 방향으로 흐름이 많은 link 0의 성능은 상대적으로 떨어진다. 그러나, 실질적인 데이터의 흐름이 linl 0와 link 1 모두 많으므로 두 링크의 수율을 동시에 증가시켜야만 flow 0와 같은 트래픽의 성능을 보장할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따를 경우, 상대적으로 가중치가 낮능 link 2에서의 성능은 약간 저하되지만, link0 및 link 1에서 모두 우수한 성능을 나타낸다.

도 10 내지 및 도 11에는, 본 출원인에 의해 기출원된 국내 출원번호 2002-68137에 기재된 무선통신방법과 혼합하여 적용한 결과를 알아보기 위한 도면이다.

도 10은 종래의 방식에 의한 통신방법을 사용한 결과를 도시한 것이다. 10000 슬롯 지점에서 flow 2가 발생할 때까지 POLL-NULL 시퀸스로 인한 CE의 중단이 많이 발생하였음을 관찰할 수 있다. 이 경우 슬롯은 버려지거나 피코넷 내부에서 사용될 수 있다. 따라서, 피코넷 스케쥴링 알고리즘을 적절히 결합하여 이러한 상황을 줄일 수 있도록 해야 한다.

도 11은 본 발명에 따른 무선통신방법이 적용된 경우이다.

이 경우 PMP 노드에서의 효율적인 스케쥴링으로 초기의 POLL-NULL 시퀸스 방생을 방지할 수 있으나, flwo 3으로 인한 link 0에서의 흐름의 감소가 POLL _NULL 시퀸스의 발생을 다시 유발한다.

도 12에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 본 출원인에 의해 기출원된 국내 출원번호 2002-68137에 기재된 무선통신방법을 본 발명에 따른 무선통신방법에 결합한 경우를 나타낸 것이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 스캐터넷만을 고려한 경우보다 성능이 향상됨을 알 수 있다.

도 13은, 도 10 내지 도 12에서 설명한 세가지 경우에 대하여, link0 에서의 통과하는 패킷의 수를 비교하였다. 도면에 나타낸 바와 같이, 스캐터넷 알고리즘과 피코넷 스케쥴링 알고리즘이 결합된 경우에 있어서는 그 성능이 보다 우수하게 됨을 알 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 크레디트 적응적으로 분배하여,크레디트를 균등하게 분배하는 경우 발생하는 무선자원의 낭비를 방지하며, 높은 수율 및 공정성이 보장되면서도 구조가 간단한 무선통신방법이 제공된다. 또한, 각 링크의 QoS 요구사항에 따라 적절한 파라미터의 설정이 가능하다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims

복수의 피코넷에 링크되어 스캐터 모드로 동작하는 블루투스 장치의 무선통신방법에 있어서,

(a) 상기 복수의 피코넷에 대한 각 링크별로 그레디트값, 및 상기 각 링크별 그레디트값의 총합을 임시계산값으로 설정하는 단계;

(b) 상기 각 링크별 그레디트값, 및 상기 임시계산값을 설정된 방식에 의해 매 슬롯마다 갱신하는 단계;

(c) 각 PP(Presence Point)에서 상기 각 링크별 그레디트값의 비교결과에 기초하여 선택된 링크에서 통신이 수행되도록 하는 단계; 및

(d) POLL_NULL 시퀸스가 발생하여 통신이 중단되는 경우, 및 상기 임시계산값이 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 소정의 크레디트값을 상기 각 링크별 특성에 따라 차등적으로 재분배하고, 상기 (b) 단계로 천이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
제1항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

통신이 수행중인 링크에 대해서만 해당 크레디트값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 나머지 링크의 크레디트값은 그대로 유지시켜, 상기 각 링크별 크레디트값을 갱신하며,

상기 임시계산값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 상기 임시계산값이 총링크 수 n과 같아지면, n 만큼 감소시키는 과정을 반복하여 상기 임시계산값을 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
제1항에 있어서,

상기 (c) 단계에서는,

상기 각 링크별 크레디트값 중에서 가장 큰 크레디트값에 대응되는 링크에서 통신이 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
제1항에 있어서,

상기 (d) 단계에서, 상기 임시계산값이 상기 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 상기 크레디트값 n을 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 상기 각 링크별 크레디트값에 재분배하며,

상기 각 링크별 T_{scatter_poll}은 상기 각 링크에 대한 Poll 빈도수인 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
제1항에 있어서,

상기 (d) 단계에서, POLL_NULL 시퀸스가 발생하는 경우 다음의 식에 의해 산출된 크레디트값 c를 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라, POLL_NULL 시퀸스가 발생한 해당 링크를 제외한 나머지 링크의 크레디트값에 재분배하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법:

여기서, n은 총링크수, ac_red 는 재분배해야 할 링크의 크래디트 수, ac_max 는 재분배 받을 링크중 최대 크레디트 수, ac_min 는 재분배 받을 링크 중 최소 크레디트 수, N_switch-th는 피코넷간의 잦은 스위칭을 방지하기 위한 문턱값, 그리고, 상기 각 링크별 T_{scatter_poll}은 상기 각 링크에 대한 Poll 빈도수이다.
제5항에 있어서,

상기 각 링크별로 각각 재분배되는 크레디트값은 다음의 식과 같은 것을 특징으로 하는 무선통신방법:

여기서, T^-1 _{scatter_poll}은 상기 T_{scatter_poll}의 역수비이다.
복수의 피코넷에 링크되어 스캐터 모드로 동작하는 블루투스 무선통신장치에 있어서

상기 복수의 피코넷에 대한 각 링크별로 그레디트값, 및 상기 각 링크별 그레디트값의 총합을 임시계산값으로 저장하는 버퍼;

상기 각 링크별 그레디트값, 및 상기 임시계산값을 설정된 방식에 의해 매 슬롯마다 갱신하고, 각 PP(Presence Point) 에서 상기 각 링크별 크레디트값의 비교결과에 기초하여 통신이 수행될 링크를 선택하는 통신순위 결정부;

POLL_NULL 시퀸스가 발생하여 통신이 중단되는 경우, 및 상기 임시계산값이 총링크수 n 과 같아 지는 경우를 검출하여, 소정의 크레디트값을 상기 각 링크별 특성에 따라 차등적으로 재분배하는 크레디트 재분배부; 및

상기 통신순위 결정부에서 선택된 해당 링크에서 통신을 개시하는 통신개시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제7항에 있어서,

상기 통신순위 설정부는,

통신이 수행중인 링크에 대해서만 해당 크레디트값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 나머지 링크의 크레디트값은 그대로 유지시켜, 상기 각 링크별 크레디트값을 갱신하며,

상기 임시계산값을 매 슬롯마다 1씩 증가시키고, 상기 임시계산값이 총링크수 n과 같아지면, n 만큼 감소시키는 과정을 반복하여 상기 임시계산값을 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제7항에 있어서,

상기 크레디트 재분배부는,

상기 각 링크별 크레디트값 중에서 가장 큰 크레디트값에 대응되는 링크를 상기 통신이 수행될 링크로 선택하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제7항에 있어서,

상기 크레디트 재분배부는,

상기 임시계산값이 상기 총링크수 n 과 같아 지는 경우, 상기 크레디트값 n을 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라 상기 각 링크별 크레디트값에 재분배하며,

상기 각 링크별 T_{scatter_poll}은 상기 각 링크에 대한 Poll 빈도수인 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제7항에 있어서,

상기 크레디트 재분배부는, POLL_NULL 시퀸스가 발생하는 경우 다음의 식에 의해 산출된 크레디트값 c를 각 링크별 T_{scatter_poll}의 역수비에 따라, 해당 링크를 제외한 나머지 링크의 크레디트값에 재분배하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치:

여기서, n은 총링크수, ac_red 는 재분배해야 할 링크의 크래디트 수, ac_max 는 재분배 받을 링크중 최대 크레디트 수, ac_min 는 재분배 받을 링크 중 최소 크레디트 수, N_switch-th는 피코넷간의 잦은 스위칭을 방지하기 위한 문턱값, 그리고, 상기 각 링크별 T_{scatter_poll}은 상기 각 링크에 대한 Poll 빈도수이다.
제11항에 있어서,

상기 크레디트 재분배부에서, 상기 각 링크별로 각각 재분배되는 크레디트값은 다음의 식과 같은 것을 특징으로 하는 무선통신장치:

여기서, T^-1 _{scatter_poll}은 상기 T_{scatter_poll}의 역수비이다.