KR100973376B1

KR100973376B1 - 데이터 전송 방법 및 장치, 그것을 이용한 통신 시스템

Info

Publication number: KR100973376B1
Application number: KR20070134017A
Authority: KR
Inventors: 진석 이
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2010-07-30
Also published as: KR20080063094A; US20080159337A1; CN101212286A; JP2008167141A; DE602007005915D1; EP1940089B1; EP1940089A1; US7948901B2

Abstract

도달 지연이 제어 가능한 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공한다. 수신 패킷의 도달 지연과 전 홉으로의 축적 지연 CUM_DLY(i-1)를 이용하여 해당 홉으로의 축적 지연 CUM_DLY(i)를 산출하고, 축적 지연 CUM_DLY(i)와 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)를 비교함으로써, 차기 노드로의 예측 도달 지연이 목표치에 근접하도록 해당 패킷의 송신 프로파일을 제어한다. 해당 노드로의 축적 지연량 CUM_DLY(i)를 해당 패킷의 헤더에 기록하고, 설정된 송신 프로파일에 의해 해당 패킷을 차기 노드에 송신한다. 멀티 홉 시스템에 있어서 각 중계 노드로 동일한 송신 프로파일 제어를 실행함으로써, 시스템 전체에서의 축적 지연량을 소망의 범위 내에 제어하는 것이 가능하게 된다.

데이터 전송, 통신 시스템

Description

데이터 전송 방법 및 장치, 그것을 이용한 통신 시스템{DATA TRANSMISSION METHOD AND DEVICE USING CONTROLLED TRANSMISSION PROFILE}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 복수의 노드를 포함하는 시스템에서의 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것이다

유선 또는 무선에 관계없이, 데이터 통신 시스템에 있어서 데이터 손실은 Web 또는 메일 어플리케이션 등의 상위 레이어 어플리케이션에 영향을 주기 때문에, 일반적으로 ARQ(Automatic Repeat reQuest; 자동 재발송 요구) 기능 등을 준비하여 전송 데이터의 손실을 회피하려고 한다. ARQ 프로토콜로서는 Selective-ACK, Go-bACK-N, Stop&Wait 등이 알려져 있다.

특히, 3G(제 3 세대)의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 고속 패킷 통신 시스템에서는 HARQ(Hybrid ARQ)라는 기술이 채용되고, 엄격한 무선 환경이라도 고속 재발송 제어를 가능하게 하고 있다(3GPP TS 25.308 v6.3.0(2004 12), Technical Specification(Release 6), pp.18-19를 참조). HARQ에서는 수신측이 ACK/NACK 라는 간단한 피드백을 이용함으로써 송신측에 대하여 재발송을 요구할 수 있고, 이렇게 하여 재발송된 패킷과 이전에 수신한 패킷을 합성함으로써 패킷 수신률을 향상시킬 수 있다.

일반적으로, 재발송 프로토콜을 통하여 패킷이 전송되는 경우, 패킷이 송신되고 나서 완전히 수신되기까지의 시간이 패킷마다 다른 경우가 있다. 각 패킷에는 확률적으로 손실이 발생한다고 생각할 수 있기 때문에, 어느 패킷에서는 1회만 손실이 발생하고, 다른 패킷에서는 수회 손실이 발생할 가능성이 있기 때문이다. 또한, 재발송 요구 빈도 등도 완전 수신까지 필요로 하는 시간이 다른 요인이 된다. 특히, 무선 환경은 급속으로 변화하는 경우가 있고, HARQ의 경우도 마찬가지로 패킷 완전 수신까지 필요로 하는 시간이 확률적으로 변동한다고 고려된다.

또한, 상술한 패킷 완전 수신까지 필요로 하는 시간은 통상의 전송 지연과 재발송 프로세스에 기인하는 재발송 지연을 가한 합계 지연 시간으로 된다. 다만, 수신측에서 송신측의 패킷 송신시간을 모르는 경우에는 수신측이 처음에 패킷의 수신을 검지한 시점에서 해당 패킷이 완전히 수신되기까지의 시간 또는 그 시간에 비례한다고 추정되는 카운트 값을 "도달 지연"이라고 부르기로 한다. 수신측에서 송신측의 패킷 송신시간이 패킷의 타임 스탬프 등으로 알 수 있는 경우는 그 시간 정보로부터 "도달 지연"을 구할 수 있다. 이하, 본 명세서에서 사용될 용어 "도달 지연"과, 큰 도달 지연이 어플리케이션에 주는 영향에 관하여 간단히 설명해 둔다.

도 1(A)는 패킷의 도달 지연 DLY를 설명하기 위한 HARQ 프로토콜에 의한 재발송 시퀀스 도면이고, 도 1(B)는 도달 지연이 다른 경우의 도달 패킷의 순번 정리(리오더링 :Reordering)를 설명하기 위한 시퀀스 도면이다.

도 1(A)에 있어서, 노드 A로부터 노드 B에 물리 레이어 L1을 통하여 패킷 N이 송신되었지만, 노드 B의 HARQ 프로세스에 의해 불완전 수신이라고 판단된 것으로 한다. 이때, 노드 B는 NACK를 노드 A로 피드백하고, 노드 A는 NACK를 수신하면, 패킷 N을 노드 B에 재발송한다. 여기에서는 이 재발송 동작을 2회 반복하여 노드 B에 패킷 N이 완전 수신된다. 이와 같이 재발송 동작을 복수회 반복하여 완전 수신된 경우, 최초의 불완전 수신시 시점에서 완전 수신한 시점까지의 시간 또는 그에 상당하는 카운트 값이 도달 지연 DLY가 된다.

이 경우의 도달 지연 DLY는 HARQ 프로세스에 기인하지만, HARQ 프로세스에 의해서도 에러가 잔존하고 있는 경우에는 ARQ 프로세스에 의해서 재발송 프로세스가 실행된 것이 된다. 따라서, 도달 지연 DLY는 더욱 커질 가능성이 있다.

도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 재발송 프로세스에 기인하는 도달 지연은 무선 환경의 급변 등에 의해 확률적으로 변동하기 때문에, 패킷마다 도달 지연이 다른 경우가 있다. 여기에서는 패킷 N의 도달 지연이 커지고 후발의 패킷 N+1 보다 지연되어 노드 B에 도달한다. 패킷 N+2에는 더욱 큰 도달 지연이 발생하고, 복수의 후발 패킷에 지연되어 노드 B에 도달한다.

이와 같이 연번으로 순차 송신된 패킷 N 내지 N+M의 도중의 패킷에 큰 도달 지연이 발생하면, 수신측에서 패킷의 리오더링을 행하기 위해, 그 지연 패킷이 도달할 때까지 그 이후의 순번의 패킷이 수신 노드 B의 RE0RDER 버퍼에 축적된다. 그리고, 지연 패킷이 도달하면, 축적된 패킷이 차례로 어플리케이션에 공급되게 된다. 따라서, 최대 지연에 대응할 수 있도록 수신측 노드 B의 RE0RDER 버퍼의 사이즈를 정해 두는 것이 필요하다.

그런데, 통신 시스템은 도 1에 도시한 1개의 송신 노드와 1개의 수신 노드로 구성된 싱글 홉 시스템뿐만 아니다. 송신 노드와 수신 노드와의 사이에 복수의 중계 노드가 개재하는 멀티 홉 시스템도 고려된다. 이와 같은 멀티 홉 시스템에서는 각 홉으로 패킷 손실이 발생할 수 있다고 고려되어야 하기 때문에, 각 홉에 HARQ·ARQ 프로토콜을 이용함으로써 패킷 손실의 회복을 도모할 수 있다.

도 2는 멀티 홉 시스템의 도달 지연을 설명하기 위한 시퀀스 도이다. 여기에서는 설명을 간략화하기 위해, 송신 노드 A와 수신 노드 D와의 사이에 2개의 중계 노드 B 및 C가 존재하고 있는 것으로 한다. 이 멀티 홉 시스템에 도 1 에서 설명한 프로토콜을 적용하면, 송신 노드 A 및 수신 노드 D에는 물리 레이어(L1), HARQ 레이어, ARQ 레이어, RE0RDER 레이어 및 어플리케이션(APP) 레이어의 각각의 프로토콜이 위치하고, 중계 노드 B 및 C에는 물리 레이어(LI), HARQ 레이어 및 ARQ 레이어의 각 프로토콜이 위치한다. 즉, HARQ·ARQ 프로토콜에 주목하면, 송신 노드 A와 중계 노드 B와의 사이에서 1조, 중계 노드 B와 중계 노드 C와의 사이에서 1조, 중계 노드 C와 수신 노드 D와의 사이에서 1조가 각각 필요하게 되고, 전체로 3조의 HARQ·ARQ가 필요하게 된다. 이 경우, 중계 노드 B 및 C의 각각에는 2개의 HARQ·ARQ가 존재한다. 이러한 멀티 홉 시스템에서는 복수의 홉에서의 패킷 손실을 각각의 HARQ·ARQ 프로토콜에 의해 회복할 수 있다.

또한, 송신 노드 A 및 수신 노드 D에는 패킷 번호순의 전송을 위해 RE0RDER 레이어가 위치한다. 수신 노드 D의 RE0RDER 레이어는 송신 노드 D의 ARQ 레이어로부터 수취한 패킷을 버퍼에 축적하고 패킷 순서로 APP 레이어에 건네준다. 또한, 송신 노드 A의 RE0RDER 레이어는 수신 노드 D의 RE0RDER 버퍼 사이즈를 고려해서 송신 패킷의 수를 제어한다.

그러나, 이와 같은 종래의 멀티 홉 시스템에서는 송신 노드 A(어플리케이션 APP로부터 송출된 패킷을 순번대로 수신 노드 D의 어플리케이션 APP에 제공하려고 하면, 상술한 바와 같이 각 홉에 있어서 도달 지연이 발생할 가능성이 있기 때문에, 전체적인 지연이 커져 버리고 만다. 게다가 전체적인 지연은 시스템의 홉 수에 비례한다. 이 전체적인 지연을 고려하면, 송신측 노드에는 연속 송신에 필요한 사이즈의 송신 버퍼가, 수신측의 노드에는 최대 지연을 상정한 사이즈의 RE0RDER 버퍼가 필요하게 되고, 그 버퍼 사이즈는 홉 수에 비례한다.

예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이, 패킷 N은 각 홉으로 최대 도달 지연 DLY_max가 생기고, 그러한 합계의 도달 지연으로 수신 노드 D에 도달하고, 그 밖의 패킷은 모두 재발송 없이 도달한 것으로 한다. 이 경우, 패킷 N 이후의 모든 패킷 N+1 내지 N+K는 지연 패킷 N이 도달할 때까지 수신 노드 D의 RE0RDER 버퍼에 축적되고, 지연 패킷 N이 도달한 때에 패킷 번호 순서로 수신 노드 D의 어플리케이션 APP에 제공된다. 따라서, 모든 패킷 N 내지 N+K는 지연 패킷 N과 같도록 최대 지연에 수신 노드 D의 APP에 제공되는 것이 된다. 이 경우, 수신 노드 D의 RE0RDER 버퍼의 사이즈는 최대 지연을 상정한 크기로 설정하여야 한다. 만약, RE0RDER 버퍼 사이즈가 최대 지연보다 작은 경우에는 송신 노드 A는 수신측의 버퍼 사이즈에 맞추어 송신을 정지할 필요가 있다.

또한, 종래의 멀티 홉 시스템에 도 1(a)에서 설명한 프로토콜을 그대로 적용하면, 통신 시스템의 구성이 전체적으로 복잡하게 된다는 문제도 있다. 예를 들면 ARQ·HARQ의 쌍이 홉마다 필요하게 되고, 중계 노드에는 각 홉에 대응하는 2개의 ARQ·HARQ를 마련하여야 한다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하려는 것으로, 그 목적은 도달 지연을 제어할 수 있는 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 노드에 있어서의 데이터 전송 방법은 목표 축적 지연에 근거하여 데이터 신호의 송신을 제어하기 위한 송신 프로파일을 제어하고, 상기 제어된 송신 프로파일에 따라 상기 데이터 신호를 상기 하류 노드에 송신하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 목표 축적 지연에 근거하여 하류 노드에 송신할 때의 송신 프로파일을 제어하기 때문에, 도달 지연을 제어 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 통신 시스템의 모식적 구성도이다. 여기에서는 설명을 간략화하기 위해, 노드 (i)는 데이터의 전송 방향에서 보아 하류에 위치하는 노드 (i-1)로부터 패킷을 수신하고, 상류에 위치하는 노드(i+1)에 전송하는 중계 노드로서 기능하는 것으로 한다. 환언하면, 도 3에 도시된 3개의 노드는 2 홉의 통신 시스템 또는 3 홉 이상의 통신 시스템의 일부를 이루는 것이다. 이 통신 시스템의 각 홉의 링크는 유선 또는 무선의 어느 쪽이라도 좋지만, 이 예에서는 적어도 노드 (i)와 노드(i+1)와의 사이의 링크에서 패킷의 도달 지연을 조정 가능한 것이 필요하다. 또한, 노드는 네트워크에 접속된 통신 장치 일반을 의미하고, 예를 들면 이동 통신 시스템의 이동국이나 기지국, 게이트웨이, 루터, 중계기 또는 패킷 교환기 등을 포함한다.

노드 (i)는 노드 (i-1)로부터 패킷을 수신하지만, 수신 패킷의 헤더의 소정 영역에는 노드 (i-1)로 부여된 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)이 격납되어 있다. 노드 (i)는 다음에 언급하는 바와 같이, 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)을 자기의 노드 (i)까지의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)로 대치하고, 선택된 송신 프로파일 PF에 따라 해당 패킷을 노드(i+1)에 송신한다.

패킷의 헤더에는 각 노드(node)로 갱신되는 축적 도달 지연 CUM_DLY를 기록하기 위한 영역이 미리 준비되어 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 해당 패킷의 플로의 종류를 특정하는 플로 ID도 헤더에 포함할 수 있다. 실시간 처리 성이 요구되는 플로에서는 전체적인 축적 도달 지연을 작게 제어하고, 실시간 처리성이 요구되지 않는 플로에서는 크게 설정하도록 하여도 좋기 때문이다. 또한, 도 3에서는 번잡함을 회피하기 위해 패킷의 헤더에는 축적 도달 지연 CUMDLY 및 플로 ID의 영역만 도시되어 있지만, 송신원 및 수신인 어드레스 등의 필요한 헤더 정보도 포함하도록 할 수 있다.

우선, 도 3에 도시하는 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY 및 축적 도달 지연 CUM_DLY에 대해 설명한다.

1. 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY

목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)란, 패킷의 송신 기초인 노드로부터 해당 중계 노드 (i)에 완전한 모습으로 도달하기까지의 패킷의 누적 지연량의 목표치를 기술한다. 이미 기술한 바와 같이 플로의 종류에 의해서 목표 축적 지연의 설정을 바꾸는 경우가 있다. 예를 들면 TELNET 등의 서비스로는 목표 축적 지연을 짧게 설정하여 사용자에게 빠른 반응 속도를 제공하지만, 메일 서버 사이의 메일 데이터 송수신으로는 목표 축적 지연을 길게 설정하여 중계 노드의 부하를 경감하는 것이 바람직하다. 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)는 다음과 같이 설정할 수 있다.

1. 1) 송신이 시작되기 전에, 각 노드(node)의 TAR_CUM_DLY(i)를 송수신 노드(node)간의 전체 목표 지연 DLY_total을 기초로 하여 미리 설정할 수 있다. 예를 들면, 플로에 있어서의 전 홉의 수가 N(즉, 전 노드의 수는 N+1)이라면, L 번째의 홉에 위치하는 중계 노드 (i)의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)는 전체 목표 지연 DLY_total의 L/N으로 설정된다. 즉,

TAR_CUM_DLY(i) = DLY_total*L/N으로 설정된다.

1. 2) 각 홉의 대역폭이 다른 경우에서는 대역폭에 따라 다른 목표 축적 지연을 설정할 수 있다. 즉, 보다 좁은 대역폭의 홉의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY는 높고, 보다 넓은 대역폭의 홉의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY는 낮게 설정할 수도 있다. 즉,

TAR_CUMM_DLY(i)=W(L)*DLY_total*L/N

(다만, W(1)+W(2)+···· W(N)=1)로 설정한다.

1. 3) 사전 설정 없이, 각 중계 노드에 있어서 패킷마다 목표 축적 지연을 설정할 수 있다. 즉, 중계 노드 (i)에 의해, 전체 목표 지연 DLY_total, 전 홉의 수 N, 현실 홉까지 패킷이 통과한 홉 수 L로부터 계산한다. 즉,

TAR_CUM_DLY(i)= DLY_total*L/N이다.

이와 같이, 도 3 에 도시한 바와 같이, 노드 (i)에는 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)가, 노드(i+1)에는 목표 축적 지연 TAR_CUMDLY(i+1)가, 사전에 또는 패킷마다 설정되는 것으로 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY의 설정 방법은 하나의 의미로 특정되는 것이 아니다. 예를 들면, 다양한 디지털 기기가 애드 혹 (ADH0C) 네트워크를 구성하고, 각 디지털 기기가 다른 기기와 멀티 홉 통신을 행하는 경우도 고려된다. 구체적으로는 송신 노드 S1로부터 수신 노드 D1까지 2개의 중계 노드 N1 및 N2 가 있는 경로 A:S1 - N1 - N2 - D1 와, 1개의 중계 노드 N1 가 있는 경로 B:S1 - N1 - D2 라는 것처럼 홉 수가 다른 2 경로가 있는 경우, 중계 노드 N1 에는 경로 A 의 플로에 관해서는 DLY_total/2, 경로 B의 플로에 관해서는 DLY_total/3 이 각각 목표 축적 지연치로서 설정된다. 이와 같이 플로마다 패킷이 흐르는 경로가 다르다면, 플로마다 설정할 수도 있고, 경로가 고정적이라면 노드에 일의로 설정하는 등으로 하여도 좋고, 설정의 입자에 관해서도 일의로 특정하는 것이 아니다.

2. 축적 도달 지연 CUM_DLY

노드 (i)는 노드 (i-1)로부터 도달한 패킷으로부터 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)를 판독함과 동시에, 해당 패킷이 노드 (i-1)로부터 노드 (i)에 도달하기까지의 도달 지연 DLY(i)를 구하고, 그들을 가산한 것으로 해당 노드 (i)에서의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)를 얻는다.

도달 지연 DLY(i)는 도 1(A)에서 설명한 바와 같이 정의되지만, 구체적으로는 다음과 같이 구할 수 있다.

·재발송 프로세스가 동기식 HARQ의 경우는 노드 (i)가 검지한 HARQ 송신 횟수를 도달 지연 DLY(i)로서 추정한다.

·재발송 프로세스가 비동기식 HARQ의 경우는 노드 (i)가 검지한 1회째의 패킷 표시기의 도달시간으로부터 해당 패킷의 완전 수신까지의 시간을 도달 지연 DLY(i)으로서 추정한다.

·노드 (i-1)와 노드 (i)가 시간 정보로 동기하고 있는 경우는 노드 (i-1)가 해당 패킷의 송신시각을 패킷에 기록하여 송신하고, 노드 (i)가 해당 패킷의 도달시각과 해당 패킷의 송신시각과의 차이를 도달 지연 DLY(i)로서 추정한다.

이렇게 하여 얻어진 도달 지연 DLY(i)와 수신 패킷으로부터 판독된 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)를 이용하여, 축적 도달 지연이 이하와 같이 산출된다.

즉, CUM_DLY(i) = CUM_DLY(i-1) + DLY(i).

이렇게 얻어진 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)SMS 수신한 패킷의 CUM_DLY 영역에 기록된다.

3. 송신 프로파일 제어

노드 (i)에는 후술하는 바와 같이, 다음 노드(i+1)에 패킷을 송신할 때의 송신 프로파일 PF가 복수개 준비되어 있다. 도 3에서는 송신 프로파일 PF(1), PF(2) 및 PF(3)가 준비되고, 각각 패킷이 송신지의 노드(i+1)에 도달하기 까지의 예측 도달 지연이 다른 것으로 한다.

송신 프로파일은 패킷의 송신에 관한 제어에 관계된 파라미터(송신 파라미터)로 구성된 것이면 좋다. 송신 파라미터는 패킷의 에러 발생이나 불완전 수신의 발생 확률과 상관을 갖는 것이 많기 때문에, 송신 파라미터로 구성된 송신 프로파일을 선택함으로써, 패킷의 도달 지연을 확률적으로 제어하는 것이 된다. 예를 들면, 복수의 송신 파라미터(송신 파워, 송신 주파수등)의 설정을 송신 프로파일로 하고, 송신 프로파일 A1은 도달 지연 D1, 송신 프로파일 A2는 도달 지연 D2라는 것처럼 설정하는 것도 가능하다.

무선 링크의 경우는 송신 파워를 조정해야 할 송신 파라미터의 전형 예로서 들 수 있다. 송신 파워를 내리는 것으로, 패킷의 에러 발생 또는 불완전 수신에 의한 재발송 횟수가 많아지기 때문에, 결과적으로 예측 도달 지연을 길게 할 수 있다. 역으로, 송신 파워를 상승시키면 완전 도달할 확률이 높아지고, 결과적으로 예측 도달 지연을 단축할 수 있다. 이 현상은 유선 링크의 경우에도 마찬가지이고, 예를 들면 광 통신이라면 광 파워를 조정하는 것으로 완전 도달 확률을 조정할 수 있다. 송신 파워 이외에도, 송신 채널 (송신시간 또는 송신 주파수)이나 송신 안테나 수 등을 변화시킴으로써 예측 도달 지연을 조정할 수 있다.

이와 같은 송신 프로파일 PF의 각각의 값과 그들로부터 얻어지는 예측 도달 지연을 대응시키고 기억해 두면, 필요한 예측 도달 지연으로부터 송신 프로파일 PF의 값을 얻을 수 있다. 도 3에서는 송신 프로파일 PF(1), PF(2), PF(3)의 순서로 예측 도달 지연이 커지는 경우를 예시한다.

노드 (i)는 상술한 바와 같이 산출된 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)와 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)를 비교하고, 그 비교 결과에 근거하여, 다음 노드(i+1)에서의 예측 축적 도달 지연과 목표 축적 지연과의 차이가 작아지도록 송신 프로파일을 선택할 수 있다. 예를 들면, 현실 홉의 지연이 목표보다 큰 경우, 즉 CUM_DLY(i)>TAR_CUM_DLY(i)라면, 그 차이에 따라 예측 도달 지연이 작은 송신 프로파일을 선택한다. 역으로, 현실 홉의 지연이 목표보다 작은 경우, 즉 CUM_DLY(i)<TAR_CUM_DLY(i)라면 차이에 따라 예측 도달 지연이 큰 송신 프로파일을 선택할 수 있다.

도 3의 예에 따르면, 패킷(M)의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)_M은 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i) 보다 크기 때문에, 노드 (i)는 예측 도달 지연이 노드(i+1)의 목표 축적 지연에 가장 근접하도록 송신 프로파일 PF(1)을 선택한다. 다른 패킷(N)의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)_N은 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i) 보다 작기 때문에, 노드 (i)는 예측 도달 지연이 노드(i+1)의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(+1)에 가장 근접하도록 송신 프로파일 PF(3)을 선택한다. 이와 같이 송신 프로파일을 설정함으로써, 노드 (i)에서의 축적 도달 지연과 목표 축적 지연과의 차이가 노드(i+1)에서는 더 작아지는 것을 기대할 수 있다. 또한, 거의 목표 축적 지연에 도달한 패킷에 대해서는 예를 들면 송신 프로파일 PF(2)를 선택함으로써, 다음 노드(i+1)에서는 거의 목표 축적 지연 주변을 실현할 수 있는 것을 기대할 수 있다.

또한, 노드 (i)는 CUM_DLY(i)와 예측 도달 지연을 가산하여 얻어지는 예측 축적 지연 CUM_DLY(i+1)가 노드(i+1)의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i+1) 에 가장 근접하도록, 해당 예측 도달 지연을 결정하고, 그것을 실현하는 송신 프로파일 PF를 선택할 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이, 송신 프로파일의 선택 방법도 하나의 의미로 특정되는 것이 아니다.

또한, 패킷(M)이 패킷(N) 보다도 선발 패킷임에도 불구하고, 후발의 패킷 (N)이 노드 (i)에 먼저 도착한 경우라도, 패킷(M)에 대해서는 더 작은 예측 도달 지연의 송신 프로파일을, 선착한 패킷(N)에 대해서는 더 큰 예측 도달 지연의 송신 프로파일을 각각 설정하는 것으로, 결과적으로 패킷 (M) 및 (N)이 당초의 송신 순으로 수신 노드에 도착할 확률을 높게 할 수 있다.

또한, 무선 링크의 경우에는 무선 환경이 급속으로 변화하는 것도 있고, 예측대로 패킷이 다음의 노드(i+1)에 도달한다고는 한하지 않지만, 복수의 중계 노드로 동일한 송신 프로파일 제어를 실행하는 것으로, 전체로서는 당초의 목표 축적 지연에 따른 패킷 전송을 높은 확률로 실현할 수 있다.

4. 중계 노드의 구성

도 4는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 통신 장치의 개략적 구성을 나타내는 블록도이다. 여기서는 도면을 간략화하기 위해, 패킷이 지면 우측으로부터 좌측으 로 전송되는 경우의 구성을 예시한다.

도 4에 있어서, 송수신부(101)는 링크(i-1)를 통하여 노드 (i-1)에 접속되고, 수신측의 재발송 제어부(102)는 링크(i-1)를 통하여 수신하는 패킷이 불완전 또는 에러라면 재발송 프로세스를 실행한다. 완전 수신한 패킷은 축적 지연 갱신부(103)를 통하여 송신측의 재발송 제어부(104)에 전송된다. 그때, 축적 지연 갱신부(103)는 자 노드 (i)로 산출한 CUM_DLY(i)를 패킷 헤더 부의 CUM_DLY 영역에 기록한다. 송수신부(105)는 링크(i+1)를 통하여 노드(i+1)에 접속되고, 송신측의 재발송 제어부(102)는 링크(i+1)를 통하여 송신한 패킷이 노드(i+1)로 완전 수신되지 않은 경우에는 재발송 프로세스를 실행한다.

수신측 재발송 제어부(102)는 이미 기술한 바와 같이, 노드 (i-1)와의 사이에서 재발송 프로세스가 실행되면, 그 패킷의 완전 도달까지 필요로 하는 재발송 횟수, 첫회의 불완전 수신 검지로부터의 경과 시간 또는 패킷의 타임 스탬프 등의 정보를 도달 지연 산출부(106)에 제공한다. 도달 지연 산출부(106)는 상기 2. 항에서 설명한 바와 같이, 이러한 정보에 근거하여 해당 패킷의 도달 지연 DLY(i)를 산출하고 축적 지연 산출부(107)에 출력한다. 또한, 수신측 재발송 제어부(102)는 도달한 패킷의 헤더 부의 CUM_DLY 영역에서 노드 (i-1)의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)를 판독하고, 축적 지연 산출부(107)에 출력한다

축적 지연 산출부(107)는 도달 지연 DLY(i)와 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)를 가산하여 자 노드 (i)의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)를 산출하고, 이 CUM_DLY(i)를 상술한 축적 지연 갱신부(103)에 출력하여 수신한 패킷의 CUM_DLY 영역에 기록한다. 또한, 목표 축적 지연 설정부(108)는 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)을 설정한다(1.의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY를 참조).

송신 프로파일 제어부(109)는 축적 지연 갱신부(103)로부터 수취한 패킷마다, 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)와 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)를 이용하여 상기 3. 항에서 설명한 송신 프로파일 제어를 실행하고, 선택된 송신 프로파일을 송신측 재발송 제어부(104)의 제어하에서 송수신부(105)에 설정한다. 송신부(105)는 송신해야 할 패킷마다, 설정된 송신 프로파일에 따른 송신 파워 및/또는 송신 채널 등의 송신 파라미터로 송신한다. 송신측 재발송 제어부(104)는 송신한 패킷과 각 송신 패킷의 송신 파라미터를 ACK가 수신될 때까지 지지하고, NACK가 회신된 패킷 또는 소정 시간 경과해도 ACK/NACK가 회신되지 않은 패킷에 대해서는 재발송 프로세스를 시동하고, 해당 패킷의 송신 파라미터에 따라 재발송한다. 상술한 바와 같이, 예를 들면 송신 파워가 낮게 설정된 패킷은 수신측의 하류 노드(i+1)로부터 재발송 요구될 확률이 높아지기 때문에 재발송 횟수가 많아지고, 결과적으로 도달 지연이 커진다.

축적 지연 갱신부(103), 도달 지연 산출부(106), 축적 지연 산출부(107), 목표 축적 지연 설정부(108) 및 송신 프로파일 제어부(109)를 포함한 처리부(110)는 수신측 재발송 제어부(102)에 의해 완전 도달한 패킷의 타이밍에 동기하고 상기 동작을 실행한다. 송신측 재발송 제어부(104)는 하류 노드(i+1)로부터의 재발송 요구에 따라, 상술한 바와 같이 재발송 요구가 있는 패킷의 송신 파라미터를 이용하여 재발송 프로세스를 실행한다.

또한, 처리부(110)는 프로그램 제어 프로세서상에서 대응하는 프로그램을 각각 실행함으로써 실현할 수 있다. 이 경우, 도 3의 처리부(110)가 프로그램 제어 프로세서로 옮겨지고, 프로그램 메모리로부터 프로그램을 판독하고, 필요한 메모리를 이용하면서 상기 송신 프로파일 제어를 실행하는 것이 가능하다.

5. 중계 노드의 동작

도 5는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 통신 장치의 데이터 전송 동작을 나타내는 플로차트이다. 먼저, 노드 (i-1)로부터 패킷을 완전 수신하면, 도달 지연 산출부(106)가 해당 패킷의 도달 지연 DLY(i)를 산출하고(ST201), 수신측 재발송 제어부(102)가 해당 패킷의 헤더부로부터 전 홉까지의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)를 판독한다(ST202).

계속해서, 축적 지연 산출부(107)는 도달 지연 DLY(i)와 축적 도달 지연 CUM_DLY(i-1)를 가산하여 자 노드 (i)의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)를 산출하고 (ST203), 그것을 패킷의 헤더에 기록한다(ST204). 송신 프로파일 제어부(109)는 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)와 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i)와 비교하고 (ST205), 그 대소 관계 및 차이에 따라, 여기에서는 일례로서, 차기 노드(i+1)에서의 예측 축적 도달 지연 CUM_DLY(i+1)가 차기 노드에서의 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(i+1)로 가능한 한 근접하도록, 송신 프로파일 PF를 송수신부(105)에 설정한다(ST206).

6. 제1의 실시예

6.1) 중계 노드로서 중계기

도 6은 본 발명의 한 실시 예에 의한 통신 장치의 개략적 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시 예에서는 재발송 프로토콜로서 HARQ만이 실장된 중계기를 이용한다. 수신측의 L1 모뎀(301)은 유선 또는 무선 링크를 통하여 패킷을 수신하고 HARQ_RX 버퍼(302)에 격납되고, HARQ_RX 제어부(303)가 불완전 수신을 검출하면, L1 모뎀(301)을 제어하고 HARQ 프로세스를 시작한다. HARQ 프로세스에 의해 완전 수신하면, 그 도달 지연 정보가 송신 프로파일 제어부(306)에 통지됨과 동시에, 수신 패킷이 디코더(304)에 의해 코드되어, 송신 버퍼(305)에 격납된다.

송신 프로파일 제어부(306)는 상기 3. 항에서 기술한 송신 프로파일 제어를 실행하고, 산출된 자 노드 (i)의 축적 도달 지연 CUM_DLY(i)를 송신 버퍼(305)에 격납되어 있는 패킷의 헤더에 기록, 또한 선택된 송신 프로파일을 송신측의 HARQ_TX 제어부(309)에 출력한다. HARQ_TX 제어부(309)는 송신 프로파일에 따라 L1 모뎀(310)을 설정한다. 송신 버퍼(305)에 있어서 축적 도달 지연 CUM_DLY가 갱신된 패킷은 인코더(307)에 의해 부호화된 후, HARQ_TX 버퍼(308)를 통하여 L1 모뎀(310)에 전송되고, 설정된 송신 프로파일에 따라 송신된다.

6.2) 멀티 홉 시스템

도 7은 본 실시 예에 의한 통신 장치를 중계 노드에 이용한 멀티 홉 시스템의 동작을 설명하기 위한 프로토콜 스택 및 축적 지연량의 변화를 나타내는 그래프이다. 여기에서는 설명을 간략화하기 위해, 송신 노드 A와 수신 노드 D 와의 사이에 2개의 중계 노드 B 및 C가 존재하고 있는 것으로 한다. 이 구성은 복수의 노드로 구성된 시스템의 하나의 예이고 중계 노드의 개수는 이것으로 한정된 것이 아니라, 1 중계 노드만의 2 홉 시스템 또는 m(m>2) 중계 노드의 (m+1) 홉 시스템이라도 좋다.

송신 노드 A 및 수신 노드 D에는 물리 레이어(LI), HARQ 레이어, ARQ 레이어, RE0RDER 레이어 및 어플리케이션(APP) 레이어의 각각의 프로토콜이 위치한다. 이에 대해, 본 실시 예에 의하면, 중계 노드 B 및 C에는 물리 레이어(LI) 및 HARQ 레이어의 각 프로토콜이 위치한다. 즉, HARQ·ARQ의 프로토콜은 송신 노드 A와 수신 노드 D만으로 적용되고, 중계 노드 B 및 C에서는 HARQ 프로토콜만 배치되어 있다. 즉, 송신 노드 A와 중계 노드 B와의 사이에서 HARQ의 1조, 중계 노드 B와 중계 노드 C와의 사이에서 HARQ의 1조, 중계 노드 C와 수신 노드 D와의 사이에서 HARQ의 1조가 필요하게 된다. ARQ 프로토콜은 송신 노드 A와 수신 노드 D와의 사이에서 1조가 존재한다. 따라서, 이 멀티 홉 시스템은 전체로 3개의 HARQ 쌍과 1개의 ARQ 쌍으로 구성된다. 여기에서 중계 노드 B 및 C에서는 2개의 HARQ가 존재한다. 이 시스템은 복수의 홉에서의 패킷 손실을 먼저 HARQ로 회복하고, 만약 HARQ로 회복할 수 없는 경우는 송수신단의 ARQ로 회복한다.

또한, 송신 노드 A 및 수신 노드 D에는 패킷 번호순의 전송을 위해 RE0RDER 레이어가 위치한다. 수신 노드 D의 RE0RDER 레이어는 송신 노드 D의 ARQ 레이어로부터 수취한 패킷을 버퍼에 축적하고 패킷 순서로 APP 레이어에 건네준다. 또한, 송신 노드 A의 RE0RDER 레이어는 수신 노드 D의 RE0RDER 버퍼 사이즈를 고려하여 송신 패킷의 수를 제어한다.

6.3) 효과

6.3.1) 이와 같은 멀티 홉 시스템의 중계 노드 B 및 C에 본 실시 예를 적용한 경우, 목표치를 초과한 도달 지연이 발생하여도 각 중계 노드가 지연을 작게 하도록 송신 프로파일을 조정하기 때문에, 전체로서 목표치에 가까운 도달 지연에 패킷을 전송할 수 있다. 따라서, 수신 노드에서의 RE0RDER 버퍼의 사이즈를 종래보다도 적게 설정할 수 있다.

예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 송신 노드 A로부터 송신된 패킷이 중계 노드 B로 완전 수신된 때의 도달 지연이 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(B)를 초과한 경우, 중계 노드 B는 차기 노드 C에서의 예측 도달 지연이 그 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(C)에 가장 가까워진다고 추정된 송신 프로파일(여기서는 PFb(1))을 설정한다. 그러나, 이 송신 프로파일 PFb(1)로 송신했음에도 불구하고, 통신 환경의 변동 등으로 중계 노드 B 및 C 사이에서 여러 차례의 HARQ 프로세스가 실행되고, 결국, 중계 노드 C로 완전 수신된 때의 도달 지연은 그 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(C)를 대폭적으로 초과한 경우도 있다. 이 경우, 중계 노드 C는 중계 노드 B와 마찬가지로, 차기 노드에서의 예측 도달 지연이 그 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(D)에 가장 가까워진다고 추정되는 송신 프로파일(여기에서는 PFc(1))을 설정하여 송신한다. 이와 같은 송신 프로파일 제어를 각 중계 노드가 실행함으로써, 결과적으로, 수신 노드 D에는 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY(D)에 가까운 도달 지연에 패킷이 도착한다고 기대할 수 있다. 이 기대도는 중계 노드 수가 많아지는 만큼 커지고, 수신 노드로의 축적 도달 지연은 당초의 목표 축적 지연에 가까운 값이 된다고 기대할 수 있다.

6..2) 또한, 각 중계 노드로 패킷마다 축적된 지연을 되찾도록 송신 프로파일 제어가 실행되기 때문에, 결과적으로 패킷의 송신 순으로 수신 노드에 도착할 가능성이 높아진다. 따라서, 수신 노드로의 RE0RDER 버퍼의 사이즈를 종래보다도 적게 설정할 수 있음과 동시에, 수신 노드의 어플리케이션에 순차적으로 제공되는 패킷 양의 시간 변동이 균일화되고, 어플리케이션에 주는 영향을 작게 할 수 있다.

도 8은 본 실시 예에 의한 송신 프로파일 제어의 효과의 일례를 나타내는 패킷 전송 시퀀스 도이다. 먼저, 패킷 N+1 및 패킷 N+2가 이 순번으로 송신 노드 A로부터 송신되지만, 노드 A-B 사이의 제 1 홉에 있어서 선발 패킷 N+1에 대하여 예측을 초과한 도달 지연이 발생하고, 후발 패킷 N+2가 노드 B에 선착한 것으로 한다. 예를 들면 패킷 N+2는 송신 1회로 수신되지만, 패킷 N+1은 HARQ 프로세스에 의해 4회의 송신을 필요로 한 경우이다.

이 경우, 중계 노드 B는 패킷 N+2 보다도 패킷 N+1의 예측 송신 횟수가 적어지는 송신 프로파일로 노드 C에 송신을 시작한다. 즉, 패킷 N+1은 예측 도달 지연이 패킷 N+2 보다 작은 송신 프로파일 PF(1)로 송신되고, 패킷 N+2는 예측 도달 지연이 보다 큰 송신 프로파일 PF(2)로 송신된다.

그런데, 이러한 2 홉에 있어서도, 패킷 N+1에 대하여 예측을 초과한 도달 지연이 발생하면, 노드 C에서는 노드 B와 동일한 지연 상태에서 패킷 N+2 및 N+1이 도착한다. 이 경우, 패킷 N+1의 축적 도달 지연은 제 1 홉으로의 도달 지연을 회복하지 못한다. 따라서, 노드 C도 마찬가지로, 패킷 N+2 보다도 패킷 N+1의 예측 송신 횟수가 적어지는 송신 프로파일 PFc(1) 및 PFc(2)로 노드 D에의 송신을 시작한다. 송신 프로파일 PFc(1)와 PFc(2)와의 차이가 큰 것으로 하면, 노드 C-D 사이의 제 3 홉으로 예측대로의 도달 지연에 도달한 경우, 패킷 N+1이 패킷 N+2 보다 먼저 수신 노드 D에 도착할 가능성이 높아진다.

이와 같은 송신 프로파일 제어를 각 중계 노드가 실행함으로써, 결과적으로, 수신 노드 D에는 송신 순과 동일한 순서로 패킷이 도착한다고 기대할 수 있다. 이 기대도는 중계 노드 수가 많아지는 만큼 커지고, 수신 노드의 RE0RDER 버퍼로 축적되는 패킷 양이 적어진다고 기대할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 모든 패킷은 목표 축적 지연 TAR_CUM_DLY를 충족시키도록 각 중계 노드로 송신 프로파일이 설정되기 때문에, 패킷당의 전송 시간을 일정화할 수 있다. 종래의 기술에서는 홉 수의 증가에 의하여 패킷당의 전송 시간의 확률 분포는 폭넓게 된다. 즉, 각 패킷의 도착시간은 어느 때는 빨라지고, 어느 때는 늦어진다고 하는 것처럼 전송 시간의 분포 폭이 폭넓어 진다. 이와 같은 전송 시간의 불균일은 상위 레이어에 있어서 바람직하지 않다. 본 실시 예에 의하면, 패킷 정답의 전송 시간의 일정화를 기대할 수 있고, 상위 레이어에의 영향이 적어진다.

7. 제2의 실시예

상술한 실시 예는 축적 도달 지연과 목표 축적 지연에 근거하여 재발송 프로세스의 송신 횟수를 확률적으로 설정함으로써, 결과적으로 축적 도달 지연을 제어하려고 한 것이다. 따라서, 송신 프로파일 제어는 재발송 프로세스의 방식을 묻지 않는다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 멀티 홉 시스템의 프로토콜 스택을 나타내는 도면이다. 도 9는 도 7과 동일한 시스템 구성이지만, 각 홉의 HARQ가 독립으로 되어 있는 점이 다르다.

구체적으로는 송신 노드 A와 중계 노드 B와의 사이에서는 동기 식 HARQ(SHARQ)의 1조, 중계 노드 B와 중계 노드 C와의 사이에서는 비동기식 HARQAHRQ)의 1조, 중계 노드 C와 수신 노드 D와의 사이에는 동기 식 HARQ의 1조가 마련되어 있다. 이와 같이 홉마다 HARQ가 독립이라도, 본 발명에 의한 송신 프로파일 제어를 적용할 수 있다.

예를 들면, 상기 2. 항에서도 기술한 바와 같이, 재발송 프로세스가 동기 식 HARQ의 경우는 노드 B가 검지한 HARQ 송신 횟수를 도달 지연 DLY(B)로서 추정하고, 재발송 프로세스가 비동기식 HARQ의 경우는 노드 C가 검지한 1회째의 패킷 표시기의 도달시간으로부터 해당 패킷의 완전 수신까지의 시간을 도달 지연 DLY(C)로서 추정하면 좋다.

8. 제3의 실시예

도 10은 본 발명의 또한 다른 실시 예에 의한 무선 멀티 홉 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 여기에서는 무선 송수신국(401 및 404)의 사이가 무선 중계 노드(402 및 403)에 의하여 중계되고 있다. 본 발명에 의한 멀티 홉 시스템의 각 홉은 유선이라도 무선이라도 좋지만, 모든 홉이 무선 링크의 경우도 바람직한 실시 예이다.

또한, 상술한 각 실시 예에 있어서 송신 프로파일 제어는 멀티 홉 시스템의 모든 중계 노드로 실행되어도 좋지만, 시스템의 일부의 중계 노드만으로 실행되어도 좋다.

9. 여러 양태

상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하려는 것으로, 그 목적은 도달 지연을 제어 가능한 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는 데 있다．본 발명의 다른 목적은, 목표 도달 지연에 따라 시스템 전체의 도달 지연을 제어 가능한 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다．본 발명의 또한 다른 목적은, 구성을 복잡화하는 일 없이 시스템 전체의 축적 도달 지연을 제어 가능한 중계 노드를 제공하는 데 있다．

본 발명에 의하면, 목표 축적 지연에 근거하여 데이터 신호를 하류 노드에 송신할 때의 송신 프로파일을 제어한다．예를 들면, 데이터 신호가 도달한 때의 축적 도달 지연과 목표 축적 지연을 비교하고, 그 비교 결과에 근거하여 송신 프로파일을 제어한다．또한, 송신 프로파일로부터 얻어지는 예측 도달 지연을 이용하여 산출한 예측 축적 지연이 하류 노드의 목표 축적 지연에 근접하도록 송신 프로파일을 제어할 수 있다．

송신 프로파일은 도달 지연을 조정 가능한 송신 파라미터라면 좋고, 본 발명의 한 실시 예에 의하면, 수신측 노드와의 사이에서 실행되는 데이터 신호의 재발송 횟수를 확률적으로 조정 가능한 송신 파라미터이다．환언하면, 데이터 신호가 수신측 노드로 에러 발생 또는 불완전 수신으로 되는 확률을 조정할 수 있는 송신 파라미터이고, 예를 들면, 송신 파워, 송신 채널(시간이나 주파수) 또는 송신 안테나 수 등이다．송신 파워를 예로 들면, 송신 파워를 저하시키는 것으로 재발송 프로세스가 시동하는 확률이 높아지고, 결과적으로 데이터 신호의 도달 지연을 길게 할 수 있다．또한, 송신 파워를 상승시키면 재발송 프로세스의 시동 확률이 저하되고, 결과적으로 데이터 신호의 도달 지연이 짧아진다.

또한, 멀티 팝 시스템에 있어서, 각 중계 노드 또는 시스템의 일부분의 각 중계 노드가 축적 도달 지연에 근거하여 데이터 신호의 송신 프로파일을 제어함과 동시에, 해당 축적 도달 지연을 데이터 신호에 포함시켜 하류 노드에 송신하는 것으로, 시스템 전체를 통하여 데이터 신호의 전송이 목표 축적 지연에 근접하도록 제어된다.

상술한 바와 같이, 목표 축적 지연에 근거하여 하류 노드에 송신할 때의 송신 프로파일을 제어하기 때문에, 구성을 복잡화하는 일 없이 도달 지연을 제어할 수 있다．특히, 재발송 프로토콜을 갖는 노드(node) 사이라면, 재발송 동작이 생기는 확률이 변화하도록 송신 파라미터를 설정하는 것만으로 도달 지연이 제어 가능하다．

또한, 본 발명을 멀티 팝 시스템의 중계 노드에 적용하는 것으로, 시스템을 복잡화하는 일 없이, 시스템 전체를 통하여 데이터 신호의 전송을 목표 축적 지연에 근접하도록 제어할 수 있다．

본 발명은 중계 노드 또는 중계 노드 등을 통하여 데이터 전송을 행하는 데이터 전송 시스템에 일반적으로 적용 가능하다. 본 발명은 또한 무선 링크를 포함하는 무선 통신 시스템 또는 이동 통신 시스템에도 적용 가능하다.

이상, 본 발명을 상기 실시예에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예의 구성으로 한정되는 것이 아니고, 특허청구 범위의 각 청구 범위의 발명의 범위 내에서, 당업자라면 이룰 수 있을 각종 변형, 수정을 포함하는 것은 물론이다.

도 1(A)는 패킷의 도달 지연 DLY를 설명하기 위한 HARQ 프로토콜에 의한 재발송 시퀀스 도,

(B)는 도달 지연이 다른 경우의 도달 패킷의 순번 정리(리오더링 :Reordering)를 설명하기 위한 시퀀스 도.

도 2는 멀티 홉 시스템의 도달 지연을 설명하기 위한 시퀀스 도.

도 3은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 통신 시스템의 모식적 구성도.

도 4는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 통신 장치의 개략적 구성을 나타내는 블록도.

도 5는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 통신 장치의 데이터 전송 동작을 나타내는 플로차트.

도 6은 본 발명의 한 실시 예에 의한 통신 장치의 개략적 구성을 나타내는 블록도.

도 7은 본 실시 예에 의한 통신 장치를 중계 노드에 이용한 멀티 홉 시스템의 동작을 설명하기 위한 프로토콜 스택 및 축적 지연량의 변화를 나타내는 그래프.

도 8은 본 실시 예에 의한 송신 프로파일 제어의 효과의 일례를 나타내는 패킷 전송 시퀀스 도.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 멀티 홉 시스템의 프로토콜 스택을 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 또한 다른 실시 예에 의한 무선 멀티 홉 시스템의 구성을 나타내는 블록도.

Claims

데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 노드에 있어서의 데이터 전송 방법에 있어서,

데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 상기 노드가:

데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 상기 노드의 목표 축적 지연에 기초하여 상기 데이터 신호의 송신을 제어하는 송신 프로파일에 기초하여 상기 하류 노드에서의 예측 축적 지연을 추정하고;

상기 하류 노드에서의 상기 예측 축적 지연이 상기 하류 노드의 목표 축적 지연에 더 근접하도록 상기 송신 프로파일을 제어하고;

제어된 상기 송신 프로파일에 따라 상기 하류 노드로 상기 데이터 신호를 송신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제 1항에 있어서,

데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 상기 노드에 도달하는 상기 데이터 신호의 축적 도달 지연과 상기 목표 축적 지연을 비교한 결과에 근거하여 상기 송신 프로파일이 제어되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 송신 프로파일은 상기 하류 노드와 데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 상기 노드 사이에서의 상기 데이터 신호의 재발송 횟수가 확률적으로 조정되도록 하는 송신 파라미터인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제 1항에 있어서,

데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 상기 노드가:

상기 데이터 신호로부터, 상류 노드에 의해 상기 데이터 신호에 기록된 축적 도달 지연 정보를 판독하고;

상기 상류 노드와 데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 상기 노드 사이의 데이터 신호의 도달 지연과 상기 축적 도달 지연 정보로부터 축적 도달 지연을 산출하고;

상기 축적 도달 지연이 축적 도달 지연 정보로서 기록되는 상기 데이터 신호를 상기 하류 노드에 송신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 목표 축적 지연은 송신원 노드로부터 송신지 노드까지의 상기 데이터 신호의 전체 목표 지연에 근거하여 획득되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제 6항에 있어서,

상기 목표 축적 지연은 상기 데이터 신호가 송신원 노드로부터 송신지 노드까지 송신되기 전에 각 노드에 대해 미리 정해진 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제 6항에 있어서,

상기 목표 축적 도달 지연은 상기 데이터 신호가 도달하는 노드마다 정해지는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 데이터 전송 장치에 있어서,

상기 데이터 전송 장치의 목표 축적 지연에 기초하여 상기 데이터 신호의 송신을 제어하는 송신 프로파일에 기초하여 상기 하류 노드에서의 예측 축적 지연을 추정하고, 상기 하류 노드에서의 상기 예측 축적 지연이 상기 하류 노드의 목표 축적 지연에 더 근접하도록 상기 송신 프로파일을 제어하는 송신 프로파일 제어 수단; 및

제어된 상기 송신 프로파일에 따라 상기 하류 노드로 상기 데이터 신호를 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
제 9항에 있어서,

상기 송신 프로파일 제어 수단은 상기 데이터 전송 장치에 도달하는 상기 데이터 신호의 축적 도달 지연과 상기 목표 축적 지연과의 비교 결과에 근거하여 상기 송신 프로파일을 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,

상기 하류 노드와 상기 데이터 전송 장치 각각에서의 상기 목표 축적 지연은 송신원 노드에서 송신지 노드로의 상기 데이터 신호의 전체 목표 지연에 기초하여 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
제 9항에 있어서,

상류 노드와 상기 데이터 송신 장치 사이의 데이터 신호의 도달 지연을 산출하는 도달 지연 산출 수단과,

상기 데이터 신호로부터 판독된, 상기 상류 노드에 의해 상기 데이터 신호에 기록된 축적 도달 지연 정보와 상기 도달 지연으로부터 축적 도달 지연을 산출하는 축적 도달 지연 산출 수단과.

상기 축적 도달 지연을 축적 도달 지연 정보로서 상기 데이터 신호에 기록하는 축적 지연 갱신 수단을 또한 갖는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
제 9항에 있어서,

상기 하류 노드와의 사이에서 재발송 프로세스를 제어하는 송신측 재발송 제어 수단을 또한 가지며,

상기 송신 프로파일 제어 수단은 상기 송신측 재발송 제어 수단에 의해 실행되는 상기 데이터 신호의 재발송 횟수를 확률적으로 조정되도록 하는 송신 파라미터를 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
제 12항에 있어서,

상기 상류 노드와의 재발송 프로세스를 제어하는 수신측 재발송 제어 수단을 또한 가지며,

상기 도달 지연은 상기 수신측 재발송 제어 수단에 의해 실행된 상기 데이터 신호의 재발송 횟수에 근거하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
적어도 하나의 중계 노드를 통하여 패킷을 전송하는 통신 시스템에 있어서,

상기 각각의 중계 노드는:

상기 중계 노드의 목표 축적 지연에 기초하여 데이터 신호의 송신을 제어하는 송신 프로파일에 기초하여 하류 노드에서의 예측 축적 지연을 추정하고, 상기 하류 노드에서의 상기 예측 축적 지연이 상기 하류 노드의 목표 축적 지연에 더 근접하도록 상기 송신 프로파일을 제어하는 송신 프로파일 제어 수단; 및

제어된 상기 송신 프로파일에 따라 상기 하류 노드로 상기 데이터 신호를 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 15항에 있어서,

상기 송신 프로파일 제어 수단은,

상기 중계 노드에 도달하는 데이터 신호의 축적 도달 지연과 상기 목표 축적 지연과의 비교 결과에 근거하여 상기 송신 프로파일을 제어하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제 15항 또는 제 16항에 있어서,

상기 하류 노드와 상기 데이터 전송 장치 각각에서의 상기 목표 축적 지연은 송신원에서 송신지 노드로의 상기 데이터 신호의 전체 목표 지연에 기초하여 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
데이터 신호를 전송하는 멀티 홉 통신 시스템의 중계 노드에 있어서,

상기 중계 노드의 목표 축적 지연에 기초하여 상기 데이터 신호의 송신을 제어하는 송신 프로파일에 기초하여 하류 노드에서의 예측 축적 지연을 추정하고, 상기 하류 노드에서의 상기 예측 축적 지연이 상기 하류 노드의 목표 축적 지연에 더 근접하도록 상기 송신 프로파일을 제어하는 송신 프로파일 제어 수단; 및

제어된 상기 송신 프로파일에 따라 상기 하류 노드로 상기 데이터 신호를 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 중계 노드.
데이터 신호를 하류 노드에 송신하는 데이터 전송 장치로서 컴퓨터를 작동시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 기록매체에 있어서,

상기 프로그램은,

상기 데이터 전송 장치가:

상기 데이터 전송 장치의 목표 축적 지연에 기초하여 상기 데이터 신호의 송신을 제어하는 송신 프로파일에 기초하여 상기 하류 노드에서의 예측 축적 지연을 추정하고;

상기 하류 노드에서의 상기 예측 축적 지연이 상기 하류 노드의 목표 축적 지연에 더 근접하도록 상기 송신 프로파일을 제어하고;

제어된 상기 송신 프로파일에 따라 상기 하류 노드로 상기 데이터 신호를 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
재발송 프로토콜을 각각 갖는 통신 장치 사이에서 데이터 신호를 전송하는 방법에 있어서,

송신측 통신 장치는 목표 지연에 따라 상기 데이터 신호의 재발송 동작이 생기는 확률을 조정하고,

각 통신 장치에서의 상기 목표 지연은 소스 통신 장치에서 목적지 송신 장치로의 상기 데이터 신호의 전체 목표 지연에 기초하여 미리 설정되는 것을 특징으로 데이터 신호 전송 방법.
제 20항에 있어서,

상기 송신측 통신 장치는 상기 데이터 신호의 에러 발생 또는 불완전 수신이 발생할 확률을 조정하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전송 방법.
제 21항에 있어서,

상기 송신측 통신 장치는 상기 데이터 신호의 송신 파워를 조정하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전송 방법.
제 21항에 있어서,

상기 송신측 통신 장치는 상기 데이터 신호의 송신 채널을 변경하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전송 방법.
제 21항에 있어서,

상기 송신측 통신 장치는 상기 데이터 신호의 송신 안테나 수를 변경하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전송 방법.
제 21항에 있어서,

상기 재발송 프로토콜은 HARQ(Hybrid Automatic Repeat request)인 것을 특징으로 하는 데이터 신호 전송 방법.