KR100997660B1 - 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템 - Google Patents

무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템이 개시된다. 본 발명의 무선 멀티홉 네트워크의 송신 노드가 수신 노드로 데이터를 전송하는 방법은, 수신 노드의 주소 정보가 포함된 데이터를 전송하는 단계; 수신 노드로부터 응답신호를 수신하는 단계; 및 응답신호가 데이터의 재전송을 요청하는 신호인 경우, 데이터를 오버히어링한 주변 노드가 수신 노드로 데이터를 재전송하는지를 판단하는 단계를 포함하되, 주변 노드가 데이터를 재전송하지 않는 경우, 데이터를 직접 재전송한다. 본 발명에 따르면, 브로드캐스팅을 이용하는 무선 멀티홉 네트워크에서 오버히어링에 의해 데이터를 취득하는 주변 노드가 직접 수신측으로 데이터를 전달함으로써, 송신측 노드에서 별도로 데이터를 재전송하지 않아도 되며 더욱이 전달 경로를 달리하여 재전송 실패 확률을 줄일 수 있는 효과가 있다.
멀티홉, 무선네트워크, 노드, 오버히어링, 재전송

Description

무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템{Method for cooperative transmitting data in wireless multihop network and system thereof}
본 발명은 데이터 전송에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 전달의 실패 시 주변 노드를 이용하여 데이터를 전달할 수 있는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근에는 인터넷 및 이동통신 네트워크 외에도 지그비(Zigbee) 네트워크나 개인 영역 네크워크(PAN: Personal Area Network) 등의 무선 멀티홉 네트워크(Wireless Multi-hop Network) 기반의 무선 네트워크 기술이 활발히 개발 또는 사용되고 있다.
무선 멀티홉 네트워크는 서로 통신이 가능한 여러 개의 무선장치들이 있을 때, 그 중 하나의 무선장치가 1개 이상의 다른 무선장치를 경유하여 목적지 노드와 통신하는 형태의 네트워크를 의미한다. 이 때, 각 무선장치들을 노드(Node)라고 하며, 멀티홉 방식 구현을 위한 라우팅 프로토콜을 필요로 한다. 즉, 무선 멀티홉 네트워크는 기지국 없이 무선장치 사이에서의 라우팅을 통해 멀리 떨어진 무선장치들 을 연결하는 형태의 네트워크이며, MANET, 센서 네트워크, 재난 대비용 무선 시스템, 위성 간 무선 시스템 등 다양한 분야에 걸쳐 응용 가능한 기술이다.
무선 멀티홉 네트워크에서 각 노드들은 일반적으로 같은 채널을 공유하며 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 데이터를 전송함으로써, 이 때문에 해당 패킷의 전송 목적지가 아닌 주변의 타 노드가 그 패킷을 수신할 수 있다. 이러한 무선 방식의 특징을 'Broad Nature'라고 하며, 이와 같이 자신이 목적지가 아닌 패킷을 수신하는 것을 오버히어링(Overhearing)이라고 한다. 물론, 오버히어링한 패킷의 목적지 주소를 통해 자신의 주소와 비교함으로써 자신이 목적지가 아님을 인지할 수 있으며, 무선 랜 장치의 경우 이러한 패킷은 대부분 MAC(Media Access Control) 계층에서 폐기된다.
한편, 무선 멀티홉 네트워크에서 소스 노드로부터 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위해서, 소스 노드와 목적지 노드 사이에 데이터 라우팅에 참여하는 경유 노드들은 수신된 데이터를 재브로드캐스팅(Rebroadcast)하는 플러딩(flooding)이 필요하다. 다시 말해 플러딩은 대규모 네트워크에서 수정된 라우팅 정보를 모든 노드에 빠르게 배포하기 위한 수단이며, 이것은 때로 하나의 원천 노드로부터 실제 또는 가상 네트워크의 많은 특정 노드로 패킷들을 멀티캐스트하는 용도로 사용되기도 한다. 한 네트워크에서 라우터 정보를 수정하는 인터넷 프로토콜인 개방형 최단 경로 우선 프로토콜(OSPF)에서도 플러딩을 사용한다.
즉, 점대점 통신을 주로 수행하는 종래의 유선 네트워크에서와는 달리 무선 멀티홉 네트워크에서의 브로드캐스트/플러딩 방식에서 노드의 대부분은 주변의 일 정 노드로 방향을 특정하지 않고 패킷을 전송하게 되며(즉 브로드캐스팅), 패킷을 수신한 주변의 노드가 패킷을 다시 플러딩하게 됨으로써, 소스로부터 목적지까지 데이터가 전달된다.
도 1은 종래의 무선 멀티홉 네트워크 시스템에서의 데이터 전송 방식을 예시한 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수신측 노드(3)가 데이터를 수신하지 못하거나(예를 들어, 타이머를 이용하여 일정 시간 동안 데이터를 수신하지 못하는 경우)(s1), 수신된 데이터에 오류가 있는 경우 NAK 신호를 송신측 노드(1)로 전송하여(s6) 재전송을 요청한다.
즉, 만일 수신측에서 데이터를 수신하지 못하거나 수신된 데이터에 오류가 있으면 수신측 노드(3)는 재전송을 요구하게 되며, 이로 인해 송신측 노드(1)는 다시 해당 데이터를 전송해야만 한다(s3, s7). 여기서도 송신측 노드(1)에서 재전송된 데이터가 수신측 노드(3)에 정상적으로 전달되면 문제가 없으나, 네트워크의 환경상 최초 데이터 전송 시 발생되었던 문제가 다시 발생될 우려가 높기 때문에 데이터를 재전송하더라도 정상적으로 데이터의 전달이 이루어지지 못할 확률이 높다.
따라서, 송신측 노드(1)는 수신측 노드(3)가 정상적으로 데이터를 수신할 때까지 여러번 데이터를 재전송해야하는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 곧 네트워크 자원을 많이 사용하게 되어 비효율적인 데이터 전송이 수행될 뿐만 아니라 데이터 전달의 시간적 지연을 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 데이터 전송 실패 시 주변 노드를 이용하여 데이터를 전송함으로써 송신측 노드에서 별도로 데이터를 재송신하지 않도록 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 브로드캐스팅을 이용하는 무선 멀티홉 네트워크에서 오버히어링(overhearing)에 의해 데이터를 취득하는 주변 노드가 이를 버퍼링하여 직접 수신측으로 데이터를 전달함으로써, 전달 경로 및 방식을 달리하여 재전송 실패 확률을 줄일 수 있는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 무선 멀티홉 네트워크의 송신 노드가 수신 노드로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 수신 노드의 주소 정보가 포함된 데이터를 전송하는 단계; 상기 수신 노드로부터 응답신호를 수신하는 단계; 및 상기 응답신호가 상기 데이터의 재전송을 요청하는 신호인 경우, 상기 데이터를 오버히어링한 주변 노드가 상기 수신 노드로 상기 데이터를 재전송하는지를 판단하는 단계를 포함하되, 상기 주변 노드가 상기 데이터를 재전송하지 않는 경우, 상기 데이터를 직 접 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
여기서, 미리 설정된 일정 시간 동안 상기 데이터가 상기 주변 노드로부터 수신되지 않는 경우 상기 주변 노드가 상기 데이터를 재전송하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 무선 멀티홉 네트워크의 특정 노드 장치가 송신 노드로부터 수신 노드로의 데이터 전송을 처리하는 방법에 있어서, 자신의 주변 노드중 하나인 송신 노드로부터 전송되어 오버히어링되는 데이터를 버퍼링하는 단계; 및 상기 데이터의 수신지인 수신 노드로부터 전송실패 응답신호를 수신하는 경우, 상기 송신 노드를 대신한 상기 데이터에 대한 재전송을 수행하기 위해 상기 버퍼링된 데이터를 상기 수신 노드로 전송하는 단계를 포함하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법 및 그 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
여기서, 상기 수신 노드로부터 전송성공 응답신호가 수신될 때까지 상기 버퍼링된 데이터를 반복하여 재전송할 수 있다.
또한, 상기 수신 노드로부터 다시 전송실패 응답신호가 수신되는 경우, 상기 버퍼링된 데이터를 오버히어링한 자신의 주변 노드가 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하는지를 판단하는 단계를 더 포함하되, 상기 자신의 주변 노드가 오버히어링한 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하지 않는 경우, 상기 버퍼링된 데이터를 직접 재전송할 수 있다.
또한, 상기 버퍼링 데이터를 전송하기 이전까지 타 노드 장치로부터 상기 데 이터가 수신되지 않는 경우에만, 상기 버퍼링 데이터의 전송을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 노드로 구성되는 무선 멀티홉 네트워크 시스템에 있어서, 임의의 수신 노드로 데이터를 전송하고자하는 송신 노드; 및 상기 송신 노드로부터 상기 수신 노드를 수신지로하여 전송된 데이터를 오버히어링하여 버퍼링하는 하나 이상의 주변 노드를 포함하되, 상기 송신 노드로부터 전송된 데이터가 상기 수신 노드로 성공적으로 전달되지 못하여 상기 수신 노드로부터 전송실패 응답신호가 발송되면, 상기 전송실패 응답신호를 수신한 상기 주변 노드가 상기 버퍼링한 데이터를 재송신하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 주변 노드는, 상기 수신 노드로부터 전송성공 응답신호가 수신될 때까지 상기 버퍼링된 데이터를 반복하여 재전송할 수 있다.
또는, 상기 주변 노드는, 상기 수신 노드로부터 다시 전송실패 응답신호가 수신되는 경우, 상기 버퍼링된 데이터를 오버히어링한 자신의 주변 노드가 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하는지를 판단하고, 상기 자신의 주변 노드가 오버히어링한 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하지 않는 경우에만 상기 버퍼링된 데이터를 직접 재전송할 수 있다.
본 발명에 따르면, 브로드캐스팅을 이용하는 무선 멀티홉 네트워크에서 오버히어링(overhearing)에 의해 데이터를 취득하는 주변 노드가 이를 버퍼링하여 직접 수신측으로 데이터를 전달함으로써, 송신측 노드에서 별도로 데이터를 재전송하지 않아도 되며 더욱이 전달 경로를 달리하여 재전송 실패 확률을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전송 오류가 발생됐던 최초 데이터 전송방식과는 상이한 방식으로 데이터를 재전송함에 따라, 동일한 전송 오류의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 주변 노드를 이용한 데이터 전송 방법의 개략적인 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 수신 노드(30)로 데이터를 전송하고자 하는 송신 노드(10) 는 브로드캐스팅(broadcasting) 방식으로 데이터를 송신하면, 데이터는 주위의 노드들로 전달된다. 여기서, 송신 노드(10)의 주변에 위치한 노드인 N1(20-1), N2(20-2), N3(20-3)는 해당 데이터를 오버히어링(overhearing)하게 된다.
만일 네트워크 상의 통신 환경 상태가 좋지 못한 경우 등에 의해 송신 노드(10)로부터 송신된 데이터가 수신 노드(30)로 전달되지 못하게 되거나 전달되더라도 전송과정에서 오류가 발생된 데이터가 수신노드로 도착되는 상황이 발생할 수 있다. 이런 경우, 수신 노드(30)는 데이터를 정상적으로 받지 못했다는 신호(예를 들어 NAK, 이하 NAK를 예로 들어 설명함)를 브로드캐스팅한다. 이 경우 도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 송신 노드(10)가 다시 데이터를 재송신하게 된다.
이에 비해, 본 실시예에 따른 도 3을 참조하면, 송신 노드(10)로부터 발송된 데이터를 오버히어링한 주변 노드(20-1, 20-2, 20-3, 이하 20으로 통칭)가 오버히어링된 데이터를 버퍼링(buffering)하고, 수신 노드(30)로부터 재송신이 요청되면 해당 버퍼링된 데이터(이하, “버퍼링 데이터“라 칭함)를 수신 노드(30)로 전송하는 것이다.
일반적으로 무선 멀티홉 네트워크에서 데이터 전송 시, 해당 데이터에는 수신 노드(30)에 대한 주소 정보(이하, “수신지 정보”라 칭함)가 포함되므로, 주변 노드(20)는 수신된 즉 오버히어링된 데이터가 자신의 데이터가 아님을 쉽게 알 수 있다. 이때, 주변 노드(20)는 오버히어링된 데이터를 바로 삭제하지 않고, 만일 수신 노드(30)로부터 해당 데이터에 대한 재송신이 요청되는 경우 자신이 직접 수신 노드(30)로 재전송할 수 있도록 해당 데이터를 임시 저장, 즉 버퍼링(buffering)한 다.
이에 따라, 송신 노드(10)는 수신 노드(30)로 전달되지 못한 데이터를 재송신할 필요가 없으며, 더욱이 주변 노드(20)로부터 수신 노드(30)로 데이터가 전달되기 때문에 최초의 전달 경로와는 다른 경로로 데이터가 전달되므로 동일 경로에 의한 전송 실패가 다시 발생하지 않게 된다.
여기서, 만일 오버히어링한 주변 노드(20)가 존재하지 않거나, 오버히어링한 주변 노드(20)가 존재하더라도 해당 주변 노드가 데이터를 재송신 하지 않는 경우, 송신 노드(10)가 다시 데이터를 수신 노드(30)로 재전송한다. 예를 들어, 오버히어링한 주변 노드(20)가 수신 노드(30)의 주변에 위치한 노드가 아니어서 수신 노드(30)로부터의 재송신 요청(즉 NAK)을 수신하지 못하는 경우가 있을 수 있다. 도 3을 참조하면, 만일 송신 노드(10)의 주변 노드 중 N1 노드(20-1)가 수신 노드(30)의 주변에 위치한 노드가 아니면 수신 노드(30)로부터의 NAK신호를 수신하지 못하게 되며, 이에 따라 N1 노드(20-1)는 버퍼링 데이터의 재송신을 수행하지 않는다. 즉, 재송신을 수행하는 주변 노드(20)는 송신 노드(10)뿐만 아니라 수신 노드(30)의 주변에 위치해야 한다.
따라서, 송신 노드(10)는 모든 주변 노드가 재송신을 수행하지 않게 되는 경우(즉, 송신 노드(10)가 자신이 발송하였던 데이터에 대해 주변 노드들로부터 수신하지 못하는 경우), 자신이 직접 해당 데이터에 대한 재송신을 수행하게 된다.
여기서, 주변 노드(20)가 데이터를 재전송하더라도, 반드시 해당 데이터가 수신 노드(30)로 정상적으로 전달된다는 보장은 없다. 따라서 일 실시예에 따르면 수신 노드(30)가 정상적으로 데이터를 수신할 때까지, 주변 노드(20)가 계속하여 데이터를 재송신할 수 있다. 보다 바람직한 다른 실시예에 따르면 버퍼링 데이터를 재송신하는 주변 노드(20)가 새로운 송신 노드가 되는 것이며, 해당 주변 노드(20)의 주변에 위치한 또 다른 노드가 새로운 주변 노드가 되어 동일한 프로세스로 진행될 수도 있다. 따라서 데이터의 재송신 때마다 전송 경로가 바뀌도록 할 수 있다. 이에 대한 진행 절차는 관련 도면(도 6)을 참조하여 후술하기로 한다.
그리고, 최초의 데이터 전달이 실패된 경우, 일 실시예에 따른 도 3에 도시된 바와 같이 송신 노드(10)로부터 발송된 데이터를 오버히어링하고 수신 노드(30)로부터 재송신 요청(NAK 신호)을 수신한 모든 주변 노드(20)들이 수신 노드(30)로 데이터를 재전송할 수도 있으나, 자원의 낭비를 방지하기 위해 그 중 수신 노드(30)로부터 가장 빨리 NAK신호를 수신한 주변 노드(20)만이 수신 노드(30)로 데이터를 전달할 수도 있다.
즉, 오버히어링한 주변 노드(20) 중 NAK신호를 가장 먼저 수신한 주변 노드가(이하, “우선 주변 노드“라 칭함) 버퍼링 데이터를 재송신하면, 해당 버퍼링 데이터를 수신한 타 주변 노드들은 버퍼링 데이터의 전송을 수행하지 않는다. 이해의 편의를 위해 도 3을 참조하여 설명하자면, N1 노드가 가장 먼저 수신 노드(30)로부터 NAK신호를 수신하게 되면 버퍼링 데이터를 발송하게 되며, 다른 주변 노드 N2, N3는 수신 노드(30)로부터 NAK신호를 수신하더라도 우선 주변 노드인 N1 노드로부터 수신된 버퍼링 데이터를 인지하여 자신은 버퍼링 데이터를 발송하지 않는다. 물론, 예를 들어 N3 노드가 N1 노드로부터 발송된 버퍼링 데이터를 수신하지 못하는 경우, N3 노드도 수신 노드(30)로부터의 NAK신호에 따라 자신의 버퍼링 데이터를 전송할 수도 있다.
이하, 송신 노드(10)와 송신 노드(10)로부터 발송된 데이터를 오버히어링하한 주변 노드(20)에서의 데이터 처리 과정을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 노드에서의 데이터 전달 처리 과정을 도시한 흐름도이고, 도 5 내지 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 오버히어링한 주변 노드에서의 데이터 전달 처리 과정을 도시한 흐름도이다.
먼저 도 4를 참조하면, 송신 노드(10)는 데이터를 전달하고자 하는 목적지인 수신 노드(30)에 대한 주소 정보가 포함된 데이터를 브로드캐스팅하여 수신 노드(30)로의 데이터 전송을 시도한다(s410).
이후, 송신 노드(10)는 수신 노드(30)로부터 응답을 수신하면(s420), 응답 신호가 ACK(Acknowledge)인지 NAK(Negative Acknowledge)인지 여부에 따라 수신 노드(30)로 해당 데이터가 제대로 전달이 되었는지의 여부를 판단하다(s430). 여기서, ACK/NAK는 하나의 실시예에 불과하며, 다른 예를 하나 들면 수신 노드(30)는 제대로 데이터를 받았을 경우에는 별도의 응답신호를 전송하지 않고, 재전송을 요청해야 하는 경우에만 특정 신호를 송신할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 데이터 재전송을 요청하는 신호로써 NAK신호를 이용하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
수신 노드(30)로부터 수신된 응답 신호가 ACK인 경우 제대로 데이터가 전달 되었음을 의미함으로 데이터 전달은 종료된다.
만일, 수신 노드(30)로부터의 응답 신호가 NAK인 경우 데이터 전달이 실패됨을 의미함으로, 송신 노드(10)는 주변 노드(20)가 해당 데이터를 전송하는지를 기다려야 한다. 따라서, 송신 노드(10)는 S410에서 전송된 데이터를 오버히어링한 주변 노드(20)가 존재하는지 여부를 모르기 때문에 미리 설정된 일정 시간(m, 예를 들어 100ms)을 카운팅한다(s440).
이어 송신 노드(10)는 수신 노드(30)로 전송하고자 하는 데이터가 주변 노드(20)로부터 브로드캐스팅되어 자신에게도 수신되는지(즉, 이때는 오버히어링이 됨)를 판단함으로써 주변 노드(20)가 수신 노드(30)로 데이터 전달을 시도하는지를 판단하고(s450), 주변 노드(20)가 데이터 전송을 수행한 경우 데이터 전송 처리를 종료할 수 있다.
s460에서의 판단결과 만일 m시간이 모두 카운팅되는 동안 주변 노드(20)로부터의 해당 데이터에 대한 수신이 없으면, 송신 노드(10)는 해당 데이터를 직접 다시 브로드캐스팅하여 데이터 전송을 재시도한다(s470).
주변 노드(20)에서의 데이터 전송 처리 과정의 일예를 도시한 도 5를 참조하면, 주변 노드(20)는 송신 노드(10)로부터 오버히어링되는 데이터를 삭제하지 않고 버퍼링(buffering)한다(s510).
이후, 버퍼링된 데이터의 전송 목적지인 수신 노드(30)로부터의 응답을 수신하면(s520), 해당 응답신호가 정상적으로 데이터를 수신함에 따른 ACK 신호인지를 판단한다(s530). 만일 ACK 신호인 경우 버퍼링된 데이터는 차후 삭제될 수 있다(s550). 일예에 따르면 전술한 바와 같이 버퍼링된 데이터의 삭제는 대부분 MAC(Media Access Control) 계층에서 수행될 수 있다.
이와 달리, 수신 노드(30)로부터 발송된 응답신호가 NAK인 경우 버퍼링된 데이터를 브로드캐스팅하여 수신 노드(30)로 데이터를 재전송한다(s540). 여기서, 주변 노드(20)의 데이터 전송은 주변 노드(20) 입장에서는 최초의 전송이지만, 전체적으로는 두 번째 전송이므로 재전송으로 표현한 것일 뿐이라는 것은 쉽게 알 수 있을 것이다.
차후, 다시 s520으로 진행하여 수신 노드(30)로부터 ACK신호가 수신될 때까지 s520 내지 s540이 반복 수행될 수 있다.
본 실시예는 데이터 전송이 성공될 때까지 송신 노드(10)의 주변 노드(20)가 데이터 재전송을 수행하는 경우를 예시한 것이다. 이와 달리, 전술한 바와 같이 주변 노드(20)도 한번만 재송신을 수행할 수도 있으며, 또한 가장 먼저 NAK신호를 수신한 주변 노드만이 버퍼링 데이터를 전송할 수도 있다.
이에 따른 실시예를 도시한 도 6을 참조하면, 주변 노드(30)는 송신 노드(10)로부터 발송된 데이터가 오버히어링되면 해당 데이터를 버퍼링한다(s610).
이후, 수신 노드(30)의 응답을 수신하면(s620), 응답신호가 ACK인지 여부를 판단한다(s630). 전술한 바와 같이 만일 응답이 ACK신호인 경우 버퍼링 데이터는 삭제될 수 있으며(s650), NAK신호인 경우 버퍼링된 데이터를 수신 노드(30)로 전송한다(s640).
이후부터는 해당 주변 노드(20)가 새로운 송신 노드가 되어 도 4에 따른 S420부터의 단계를 수행한다(s650). 물론, 또 다시 수신 노드(30)로부터 NAK신호가 발송되면, 상기한 주변 노드(20)의 주변 노드들이 본 실시예에 따른 과정을 수행하게 된다.
여기서, 상기한 주변 노드(20)는 s640 이전 또는 s640을 진행하는 도중 타 노드(즉, 송신 노드(10)의 다른 주변 노드)로부터 버퍼링 데이터와 동일한 데이터가 수신되면, 상기한 타 노드가 수신 노드(30)로부터의 NAK신호를 자신보다 먼저 수신하였음을 인지하여 버퍼링 데이터의 발송을 수행하지 않는다. 즉, 타 노드로부터 버퍼링 데이터와 동일한 데이터가 수신되는 것은, 상기한 타 노드가 이미 동일한 데이터에 대한 재송신을 수행하였음을 의미하므로 자신은 버퍼링 데이터의 발송을 수행하지 않아도 되는 것이다. 따라서, 최초 송신 노드(10)의 데이터를 오버히어링한 복수의 주변 노드 중 어느 하나의 노드만이 재송신을 수행하게 되므로, 네트워크 에너지의 낭비를 줄일 수 있다. 물론, 수신 노드(30)로부터의 NAK신호를 가장 먼저 수신한 주변 노드가 복수 개일 수도 있으나(즉, 두 개 이상의 노드가 동시에 NAK를 수신), 마이크로 시간대에 이루어지는 데이터 송수신을 고려할 때 이런 경우의 발생은 자주 일어나지 않으므로, 이에 대한 고려는 생략하기로 한다.
이하, 송신 노드(10) 및 주변 노드(20)의 장치 구성을 설명하기로 한다. 물론, 송신 노드(10) 및 주변 노드(20)는 무선 멀티홉 네트워크의 한 노드로써, 하나의 노드가 데이터 송수신 상황에 따라 송신 노드(10)가 될 수 있으며 또한 주변 노 드(20)가 될 수도 있음은 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 무선 멀티홉 네트워크의 노드 장치는 송신 노드(10)와 주변 노드(20)의 기능을 모두 가지고 있는 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 멀티홉 네트워크 노드 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
먼저 도 7을 참조하면, 노드 장치는 송수신 모듈(710), 저장 모듈(720) 및 제어 모듈(730)을 포함하며, 제어 모듈(730)은 신호 분별부(731), 타이머부(733), 및 재전송 제어부(735)를 포함할 수 있다.
송수신 모듈(710)은 무선으로 즉 브로드캐스팅 방식으로 데이터를 전송하거나 수신하기 위한 수단으로, 당업자에게는 자명할 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
저장 모듈(720)에는 전송하고자하는 데이터가 저장되며, 예를 들어 저장 모듈(720)은 버퍼(buffer) 및/또는 램(ram)을 포함할 수 있다. 노드 장치가 주변 노드인 경우 오버히어링된 데이터는 저장 모듈(720)의 버퍼에 저장될 수 있다.
제어 모듈(730)은 노드 장치의 전반적인 기능을 제어하기 위한 것으로, 수신 노드(30)로의 데이터 전달에 따른 프로세스를 처리하도록 기능한다. 즉, 제어 모듈(730)은 저장 모듈(720)에 저장된 데이터를 송수신 모듈(710)을 통해 수신 노드(30)로의 전달을 시도하고, 송수신 모듈(710)을 통해 수신되는 응답 신호 및 주변 노드(20)들로부터의 수신 데이터에 따라 재전송 여부를 결정한다. 또한, 제어 모듈(730)은 오버히어링되는 데이터를 버퍼에 버퍼링하고, 버퍼링 데이터의 재전송 여부를 결정한다. 재전송 여부의 결정 방법은 도 5 내지 도 6을 통해 상술하였으므로 중복된 설명은 생략한다.
제어 모듈(730)의 신호 분별부(731)는 수신되는 데이터를 분별하기 위한 것으로, 예를 들어, 수신된 데이터의 발신지가 어디인지, 수신된 데이터의 목적지가 어디인지 등을 인지하거나, 수신 노드(30)로부터의 응답 신호가 ACK인지 NAK인지 여부를 판단하도록 기능한다.
또한, 노드 장치가 송신 노드(10)의 기능을 수행하는 경우, 신호 분별부(731)에 의해 수신 노드(30)로부터의 응답 신호가 NAK인 경우 주변 노드(20)가 해당 데이터를 전송하는지 여부를 체크하기 위해 타이머부(733)는 미리 설정된 시간(m)을 카운트(count)한다.
노드 장치가 송신 노드(10)일 경우 재전송 제어부(735)는 타이머부(733)가 m시간을 모두 카운팅할 때까지 주변 노드(20)들로부터의 데이터 전송이 수행되지 않는 경우(즉, 주변 노드(20)로부터 해당 데이터의 브로드캐스팅이 인지되지 않는 경우) 송수신 모듈(710)을 통해 해당 데이터를 재전송하도록 기능한다.
노드 장치가 주변 노드(20)일 경우, 재전송 제어부(735)는 자신이 가장 빨리 수신 노드(30)로부터 NAK를 수신하였는지 여부를 판단하고 그에 따라 버퍼링 데이터를 재전송한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 광자기디스크 등) 에 저장될 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래의 무선 멀티홉 네트워크 시스템에서의 데이터 전달 방식을 예시한 흐름도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 주변 노드를 이용한 데이터 전송 방법의 개략적인 개념을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 노드에서의 데이터 전달 처리 과정을 도시한 흐름도.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 오버히어링한 주변 노드에서의 데이터 전달 처리 과정을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 멀티홉 네트워크 노드 장치의 구성을 도시한 블록도.

Claims (10)

  1. 무선 멀티홉 네트워크의 송신 노드가 수신 노드로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    수신 노드의 주소 정보가 포함된 데이터를 전송하는 단계;
    상기 수신 노드로부터 응답신호를 수신하는 단계; 및
    상기 응답신호가 상기 데이터의 재전송을 요청하는 신호인 경우, 상기 데이터를 오버히어링한 주변 노드가 상기 수신 노드로 상기 데이터를 재전송하는지를 판단하는 단계를 포함하되,
    상기 주변 노드가 상기 데이터를 재전송하지 않는 경우, 상기 데이터를 직접 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    미리 설정된 일정 시간 동안 상기 데이터가 상기 주변 노드로부터 수신되지 않는 경우 상기 주변 노드가 상기 데이터를 재전송하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법.
  3. 무선 멀티홉 네트워크의 특정 노드 장치가 송신 노드로부터 수신 노드로의 데이터 전송을 처리하는 방법에 있어서,
    자신의 주변 노드중 하나인 송신 노드로부터 전송되어 오버히어링되는 데이터를 버퍼링하는 단계; 및
    상기 데이터의 수신지인 수신 노드로부터 전송실패 응답신호를 수신하는 경우, 상기 송신 노드를 대신한 상기 데이터에 대한 재전송을 수행하기 위해 상기 버퍼링된 데이터를 상기 수신 노드로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 수신 노드로부터 전송성공 응답신호가 수신될 때까지 상기 버퍼링된 데이터를 반복하여 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법.
  4. 삭제
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 수신 노드로부터 다시 전송실패 응답신호가 수신되는 경우, 상기 버퍼링된 데이터를 오버히어링한 자신의 주변 노드가 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하는지를 판단하는 단계를 더 포함하되,
    상기 자신의 주변 노드가 오버히어링한 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하지 않는 경우, 상기 버퍼링된 데이터를 직접 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 버퍼링 데이터를 전송하기 이전까지 타 노드 장치로부터 상기 데이터가 수신되지 않는 경우에만, 상기 버퍼링 데이터의 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크에서의 협업 데이터 전송 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 명령어들의 프로그램이 기록되어 있으며 디지털 정보 처리 장치에 의해 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록 매체.
  8. 복수의 노드로 구성되는 무선 멀티홉 네트워크 시스템에 있어서,
    임의의 수신 노드로 데이터를 전송하고자하는 송신 노드; 및
    상기 송신 노드로부터 상기 수신 노드를 수신지로하여 전송된 데이터를 오버히어링하여 버퍼링하는 하나 이상의 주변 노드를 포함하되,
    상기 송신 노드로부터 전송된 데이터가 상기 수신 노드로 성공적으로 전달되지 못하여 상기 수신 노드로부터 전송실패 응답신호가 발송되면, 상기 전송실패 응답신호를 수신한 상기 주변 노드가 상기 버퍼링한 데이터를 재송신하며, 상기 주변 노드는, 상기 수신 노드로부터 전송성공 응답신호가 수신될 때까지 상기 버퍼링된 데이터를 반복하여 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크 시스템.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서, 상기 주변 노드는,
    상기 수신 노드로부터 다시 전송실패 응답신호가 수신되는 경우, 상기 버퍼링된 데이터를 오버히어링한 자신의 주변 노드가 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하는지를 판단하고, 상기 자신의 주변 노드가 오버히어링한 상기 버퍼링된 데이터를 재전송하지 않는 경우에만 상기 버퍼링된 데이터를 직접 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 멀티홉 네트워크 시스템.
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