KR100885189B1 - 핸드쉐이킹을 이용한 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전송 지연이 1초 이상 소요되는 무전기 환경에서 1:N으로 통신할 때 에러가 발생된 패킷을 핸드쉐이킹 방식을 통해 재전송하는 방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 무전기들간에 1:N으로 통신할 때 에러가 발생된 패킷을 핸드-쉐이킹 방식으로 재전송하여 신뢰성을 향상시키는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법에 있어서, 송신용 무전기가 데이터 전송시 전송되는 데이터를 패킷 단위로 분할하는 단계; 상기 분할된 패킷에 시작 패킷 번호, 현재 패킷 번호, 마지막 패킷 번호를 포함하여 전달하는 단계; 수신용 무전기들은 상기 송신 무전기에 의해 전달된 상기 패킷화된 모든 패킷 수신을 완료하고, 수신된 패킷 중 에러가 있는 패킷 리스트를 관리하는 단계; 상기 패킷 수신 완료 이후에 각 수신 무전기별로 랜덤 시간동안 대기하였다가 에러가 발생된 패킷에 대해 재전송을 요구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 전송 지연이 1초 이상 소요되는 무전기 환경에서 기존의 핸드쉐이킹 방식을 적용하였을 경우 전체적인 전송 속도가 느려지는 것을 개량하고, 1:N 통신의 전송 선로(무선)에서 발생된 에러를 복구하기 위한 재전송 방식을 적용한 것을 장점으로 한다.

무전기, 핸드-쉐이킹, 데이터, 패킷

Description

핸드쉐이킹을 이용한 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법{Reliable radio unit communication method with handshaking}

도 1은 본 발명에 따른 송수신 데이터 프레임을 나타낸 도면이며,

도 2는 본 발명에 따른 송수신 데이터 패킷을 나타낸 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 핸드-쉐이킹 방법을 사용하는 위치를 나타낸 도면이며,

도 4는 본 발명에 따른 핸드-쉐이킹 방법의 상세한 절차를 나타낸 도면이다.

무전기들간에 1:N으로 통신할 때 에러가 발생된 패킷을 핸드-쉐이킹 방식으로 재전송하여 신뢰성을 향상시키는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법에 관한 것이다.

종래기술의 하나로 무전기의 무선 송수신 시스템 발명(등록번호 제20-0397775호)은, 무전 사용자가 자유롭게 움직이면서 통화할 수 있고, 소정의 음성신호를 이용하여 무전기의 송수신 상태를 제어할 수 있으며, 전력의 낭비를 방지할 수 있고, 또한 원격부재와 무전기 연결부재 사이에 혼선 없는 일대일 무전망을 형 성시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 한다. 그러나, 1:1 무전망을 형성할 뿐 1:N의 무전기에서의 고신뢰 데이터 통신방식에는 적용하지 못하는 문제가 있다.

본 발명에서는 1:N의 무전기에서의 고신뢰 데이터 통신을 위해 종래의 핸드-쉐이킹 통신 방법을 1:N의 무전기에 적합하도록 변형하여 적용하고자 한다.

종래의 핸드-쉐이킹 통신 방식은 대부분 1:1의 통신에서 사용되며, 전송된 패킷에 에러가 존재할 때 재전송을 요청하는 구조로 되어 있다. 이 경우 전송 지연이 크지 않으며, 전송 모드에서 수신 모드로 전환하거나 수신 모드에서 전송 모드로 전환하는데 소요되는 시간이 수십 us에서 수 ms 이내에 처리되는 장치들이다. 그러나 주파수 호핑 방식을 사용하는 무전기 통신의 경우 전송 지연은 1초 이상이 소요되며, 전송 모드에서 수신 모드로 전환하거나 수신 모드에서 전송 모드로 전환하는데 소요되는 시간도 0.5초에서 1초 정도 소요되는 특수한 환경이다. 또한 1:1의 통신이 아닌 1:N의 통신이기 때문에 기존의 핸드-쉐이킹 통신에 따라 재전송 요구시 재전송을 요구하는 패킷들은 N개의 무전기에서 동시에 전송될 가능성이 있어 패킷의 충돌이 예상된다. 이에 따라 무전기의 개수 증가시 전송 지연이 크게 되는 문제가 생기게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 무전기들 간에 1:N으로 통신할 때 에러가 발생된 패킷을 핸드-쉐이킹 방식으로 재전송하여 신뢰성을 향상시키는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송 지연이 1초 이상 소요되는 무전기 환경에서 기존의 핸드쉐이킹 방식을 적용하였을 경우 전체적인 전송 속도가 느려지는 것을 개량하고, 1:N 통신의 전송 선로(무선)에서 발생된 에러를 복구하기 위한 재전송 방식을 적용하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법은

무전기들간에 1:N으로 통신할 때 에러가 발생된 패킷을 핸드-쉐이킹 방식으로 재전송하여 신뢰성을 향상시키는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법에 있어서, 송신용 무전기가 데이터 전송 시 전송되는 데이터를 패킷 단위로 분할하는 단계; 상기 분할된 패킷에 시작 패킷 번호, 현재 패킷 번호, 마지막 패킷 번호를 포함하여 전달하는 단계; 수신용 무전기들은 상기 송신 무전기에 의해 전달된 상기 패킷화된 모든 패킷 수신을 완료하고, 수신된 패킷 중 에러가 있는 패킷 리스트를 관리하는 단계; 상기 패킷 수신 완료 이후에 각 수신 무전기별로 랜덤 시간동안 대기하였다가 에러가 발생된 패킷에 대해 재전송을 요구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법을 제공하는데 있다.

바람직하게는, 상기 재전송을 요구하는 단계는 각 패킷을 전송받은 수신 무전기들은 핸드-쉐이크 기간의 시작 시간이 되면 각각 랜덤 넘버를 생성하는 단계; 수신 무전기들은 재전송 요구 패킷을 전송하기 이전에 생성된 랜덤 넘버에 해당하는 시간 동안 대기하는 단계; 여러 수신 무전기 중 가장 작은 랜덤 넘버를 생성한 수신 무전기가 자신이 필요한 패킷에 대해 재전송을 먼저 요구하는 단계; 재전송 요구 패킷을 수신한 송신 무전기는 해당 패킷을 다시 전송하는 단계; 송신 무전기가 재전송한 패킷을 수신한 모든 수신 무전기는 수신된 패킷을 자신의 패킷 리스트와 비교하여 같은 것이 있을 경우 패킷 리스트에서 제거하는 단계; 만일 리스트에 없을 경우는 정상적으로 수신한 것이므로 패킷을 버리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법은 한 번의 재전송이 이루어지면 모든 수신 무전기들은 다시 랜덤 넘버를 생성하는 상기 랜덤 넘버를 생성하는 단계부터 반복하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법은 상기 수신 무전기 중에 에러가 있는 패킷 리스트가 없는 수신 무전기는 재전송 알고리즘을 사용하지 않고 수신 완료하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법은 상기 송신 무전기는 재전송 요구가 일정 시간 동안 없는 경우 송신을 완료하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 또다른 일실시예에 따른 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법은 상기의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는데 있다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

또한, 설명의 편의상, 무전기를 예로 들어 기술하지만 무전기의 1:N 통신 방식을 이용하는, 가령 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA), Wi-Fi(Wireless Fidelity), 홈 RF, 및 UWB(Ultra Wide Band), PTT(Push-to-talk)를 제공하는 이동통신 단말기 등을 이용하는 유무선 전기전자장치에 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 송수신 데이터 프레임(110)을 나타낸 도면이다.

도 1에서 보는 것과 같이, 송신 무전기에서 수신 무전기들로 전송하는 데이터는 응용 프로그램에서 프레임 단위로 요청된다. 프레임 데이터는 고정 단위의 패킷(120)들로 구성된다. 각 패킷은 헤더(121)와 데이터 영역(122)으로 구분된다.

도 2는 본 발명에 따른 송수신 데이터 패킷을 나타낸 도면이다.

도 2에서 보는 것과 같이, 각 패킷(120)은 헤더(121)와 데이터 영역(122)으로 구분된다. 헤더(121)는 전달하고자 하는 전체 데이터의 시작을 나타내는 Start Packet Number(201), Start Packet Number(201)로부터 각 패킷(120)별로 1씩 증가되는 Current Packet Number(202), 그리고 예상되는 마지막 패킷을 나타내는 Last Packet Number(203)가 있다. Start Packet Number(201)는 전달하는 각 프레임 데이터 마다 구분하기 위해 패킷 구성 시 랜덤 데이터를 추출하여 Start Packet Number(201)로 지정한다. Last Packet Number(203)는 Start Packet Number(201)에 나뉘어진 패킷 개수를 더하여 지정되고, Current Packet Number(202)는 첫 번째 패킷의 경우 Start Packet Number(201)가 되며 다음 패킷은 Start Pacet Number + 1이 된다. Current Packet Number(202)는 차례로 증가되며 마지막 패킷의 경우 Last Packet Number(203)와 같은 값이 된다. 각 패킷 번호 이후에 데이터의 길이를 나타내는 Data Length(204)가 있고, 헤더의 마지막에는 헤더 정보의 에러를 검사하기 위한 Checksum 영역(205)이 있다.

도 3은 본 발명에 따른 핸드-쉐이킹 방법을 사용하는 위치를 나타낸 도면이다.

도 3에서 보는 것과 같이, 본 발명에서는 상기에서 열거한 특징들을 반영하여 전송하고자 하는 프레임 데이터를 패킷(301₁~301_N)으로 나누고, 각 패킷을 연속으로 전송한다. 수신 무전기는 각 패킷을 수신하며 에러가 발생된 패킷 리스트를 별도로 유지하고, 마지막 패킷을 받거나, 마지막 패킷을 전달받을 시간이 경과했을 때 핸드-쉐이킹 기간인 "Hand-Shaking Period"(302) 동안 재전송을 요구하는 알고리즘을 사용하여 기 설정된 전송종료 기간이 끝나기 전까지 에러가 생긴 패킷을 재전송 받게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 핸드-쉐이킹 방법의 상세한 절차를 나타낸 도면이다.

재전송 요구 알고리즘은 도3에서 "Hand-Shaking Period" 부분(302)에서 수행한다. 도 4에서 보는 것과 같이, 각 패킷(301₁~301_N)을 전송받은 수신 무전기들(303₁~303_N)은 "Hand-Shaking Period" 시작 시간이 되면 각각 랜덤 넘버를 생성한다. 수신 무전기들은 재전송 요구 패킷을 전송하기 이전에 생성된 랜덤 넘버에 해당하는 시간 동안 대기한다. 랜덤 넘버 시간은 1초보다 크고 전송 종료 시점보다 작은 값이 될 수 있다. 여러 수신 무전기 중 가장 작은 랜덤 넘버를 생성한 장치가 자신이 필요한 패킷에 대해 재전송을 요구한다. 도4에서는 수신 무전기 2가 재전송을 요구(304)하는 것을 도시하고 있다. 재전송 요구 패킷을 수신한 송신 무전기(305)는 해당 패킷을 다시 전송하게 된다. 송신 무전기가 재전송한 패킷을 수신한 모든 수신 무전기는 자신이 수신한 에러가 발생된 패킷 리스트와 비교하여 같은 것이 있을 경우 리스트에서 제거한다. 만일 리스트에 없을 경우는 정상적으로 수신한 것이므로 패킷을 버린다. 한 번의 재전송이 이루어지면 모든 수신 무전기들은 다시 랜덤 넘버를 생성하여 위의 순서를 반복한다. 도4에서는 수신 무전기 1이 가장 작은 랜덤 번호를 생성하여 재전송을 요구(306)하는 것을 도시하고 있다. 수신 무전기 중에 에러가 있는 패킷 리스트가 없는 수신 무전기는 재전송 알고리즘을 사용하지 않고 수신 완료된다. 송신 무전기는 재전송 요구가 일정 시간 동안 없는 경우 송신을 완료한다(307).

본 발명에 따른 무전기의 핸드-쉐이킹 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 무전기의 핸드-쉐이킹 방법은 재전송 요구 패킷 전송시 랜덤 넘버를 생성하여 대기함으로써 N개의 무전기가 동시에 재전송 요구 패킷을 보내 충돌하는 것을 방지하고, 송신 무전기가 재전송한 패 킷을 수신한 무전기들은 별도로 같은 패킷에 대해 재전송을 요구하지 않아도 되는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 무전기들간에 1:N으로 통신할 때 에러가 발생된 패킷을 핸드-쉐이킹 방식으로 재전송하여 신뢰성을 향상시키는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법에 있어서,

   송신용 무전기가 데이터 전송 시 전송되는 데이터를 패킷 단위로 분할하는 단계;

   상기 분할된 패킷에 시작 패킷 번호, 현재 패킷 번호, 마지막 패킷 번호를 포함하여 전달하는 단계;

   수신용 무전기들은 상기 송신 무전기에 의해 전달된 상기 패킷화된 모든 패킷 수신을 완료하고, 수신된 패킷 중 에러가 있는 패킷 리스트를 관리하는 단계; 및

   상기 패킷 수신 완료 이후에 각 수신 무전기별로 랜덤 시간동안 대기하였다가 에러가 발생된 패킷에 대해 재전송을 요구하는 단계;를 포함하여 수행되며,

   상기 재전송을 요구하는 단계는

   각 패킷을 전송받은 수신 무전기들은 핸드-쉐이크 기간의 시작 시간이 되면 각각 랜덤 넘버를 생성하는 단계;

   수신 무전기들은 재전송 요구 패킷을 전송하기 이전에 생성된 랜덤 넘버에 해당하는 시간 동안 대기하는 단계;

   여러 수신 무전기 중 가장 작은 랜덤 넘버를 생성한 수신 무전기가 자신이 필요한 패킷에 대해 재전송을 먼저 요구하는 단계;

   재전송 요구 패킷을 수신한 송신 무전기는 해당 패킷을 다시 전송하는 단계;

   송신 무전기가 재전송한 패킷을 수신한 모든 수신 무전기는 수신된 패킷을 자신의 패킷 리스트와 비교하여 같은 것이 있을 경우 패킷 리스트에서 제거하는 단계; 및

   만일 리스트에 없을 경우는 정상적으로 수신한 것이므로 패킷을 버리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   한 번의 재전송이 이루어지면 모든 수신 무전기들은 다시 랜덤 넘버를 생성하는 상기 랜덤 넘버를 생성하는 단계부터 상기 패킷을 버리는 단계까지 반복하는 것을 특징으로 하는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신 무전기 중에 에러가 있는 패킷 리스트가 없는 수신 무전기는 재전송 알고리즘을 사용하지 않고 수신 완료하는 것을 특징으로 하는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 송신 무전기는 재전송 요구가 일정 시간 동안 없는 경우 송신을 완료하는 것을 특징으로 하는 무전기의 고신뢰 데이터 통신 방법.
6. 제1항 또는 제3항 내지 제5항에서 선택된 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

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