KR101007397B1 - 분산된 ＴＤＭＡ Ａｄ－ｈｏｃ 네트워크 ＭＡＣ 프로토콜의 프레임 구조 - Google Patents

분산된 ＴＤＭＡ Ａｄ－ｈｏｃ 네트워크 ＭＡＣ 프로토콜의 프레임 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산된 TDMA MAC 프로토콜에 관한 것으로서, 특히, 라우팅 프로토콜과의 계층적 최적화가 반영된 분산된 TDMA Ad-hoc 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은 분산된 TDMA(Time Division Multiple Access) 에드혹(Ad-HOC) 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜의 프레임 구조에 있어서, 단말이 자신과 인접한 단말들의 정보를 알려주기 위해 사용되는 헬로우(Hello) 메시지를 방송하기 위해서 상기 인접한 단말들 별로 미리 지정된 슬롯이 하나 이상으로 구성되는 라우팅 정보 방송 슬롯(Routing Information Broadcasting Slots, RIB Slots) 필드와, 상기 단말과 상기 인접한 단말들 간에 자원 할당 테이블(Resource Allocation Table) 메시지를 교환하여 자원 예약 상태와 데이터 패킷의 수신 여부를 알려주는 슬롯이 하나 이상으로 구성되는 슬롯 정보 방송 슬롯(Slot Information Broadcast Slots, SIB Slots) 필드와, 상기 단말이 자원 예약 후 상기 데이터 패킷을 송수신하기 위한 다수의 서브 프레임으로 구성되는 사용자 데이터 슬롯(User Data Slots, UDS) 필드를 포함한다.

Description

분산된 ＴＤＭＡ Ａｄ－ｈｏｃ 네트워크 ＭＡＣ 프로토콜의 프레임 구조{FRAME STRUCTURE OF DISTRIBUTED TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS AD-HOC NETWORK MEDIA ACCESS CONTROL PROTOCOL}
본 발명은 분산된 TDMA MAC 프로토콜에 관한 것으로서, 특히, 라우팅 프로토콜과의 계층적 최적화가 반영된 분산된 TDMA Ad-hoc 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조에 관한 것이다.
일반적으로 기지국과 이동 단말로 구성되는 셀룰러 네트워크와 달리, Ad-hoc 네트워크는 별도의 인프라 구축이 없이 신속하게 통신망을 구축할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이를 가능하게 하기 위해서는 매체 접근 제어(Media Access Control, MAC) 및 자원 할당 과정이 모두 각 단말들 간에 자율적으로 이루어져야 하며, 또한 데이터 전송시 프레임 간의 충돌을 최소화 하도록 이루어 져야 한다. 이를 위해 종래에는 Unifying Slot Assignment Protocol (USAP)을 통해서 각 단말이 충돌 없이 순차적으로 통신 자원을 사용할 수 있는 방법을 제안되었다. USAP-MA(Multiple Access)는 TDMA(Time Division Multiple Access)에 기반을 두고 있으며, 고정 길이 프레임이 일정 시간 간격으로 반복되는 구조를 가지고 있다.
도 1은 종래 TDMA 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 종래 기술에서 제안하는 TDMA 프레임 구조는 부스트랩 사이클(bootstrap cycle, 110), 브로드캐스트(broadcast cycle, 120), 그리고 예약(reservation cycle, 130) 이렇게 세 개의 독립적인 사이클로 이루어져 있다. 각 사이클은 여덟 개의 프레임으로 이루어져 있고, 각 프레임은 125 msec 길이를 갖는다. 하지만 각 사이클, 프레임의 길이는 설계에 따라 다르게 적용될 수 있다. 각 125msec 프레임은 다수의 부스트랩 미니 슬롯(bootstrap mini slot, 140), 브로드캐스트 슬롯(broadcast slot, 150), 그리고 예약/스탠바이 슬롯(reservation/standby slot, 160)으로 이루어져 있다.
그런데, 이러한 종래 TDMA 프레임 구조는 브로드캐스트 메시지를 신뢰성 있게 전송하는 것이 어렵다. 가장 단순하게 브로드캐스트를 구현하는 방법은 심플 플로딩(simple flooding)이다. 이것은 자신이 수신한 모든 메시지를 주변 모든 단말들에게 재전송하는 방법으로써, 구현이 비교적 간단하지만 무선 자원의 낭비가 크다는 단점이 있다. 즉, 전체 네트워크에 메시지를 전달하기 위해서는 전체 단말 개수만큼의 전송이 필요하다. 이를 해결하기 위해서 OLSR과 같은 프로토콜에서는 송신 단말이 1-hop neighborhood 중에서 일부를 Multipoinnt relay(MPR)로 지정하고, 브로드캐스트 메시지 수신 시 MPR들만 재전송에 참여하게 함으로써 오버헤드를 줄이는 방법을 제시하였다. MPR을 선정하기 위해서 각 단말은 주기적으로 주변 단말들과의 각 단말의 주변 단말정보를 공유할 필요가 있다. 그런데, 이러한 제어 메시지를 일반 데이터와 똑같이 취급할 경우, 충돌로 인해 주변 단말들의 대처가 늦어져 최적의 MPR이 선택되지 못하는 경우가 발생될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 분산 방식의 TDMA MAC 프로토콜을 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 Ad-hoc MAC 프로토콜은 라우팅 프로토콜과의 계층적 최적화가 반영된 프레임 구조를 제공한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 분산된 TDMA(Time Division Multiple Access) 에드혹(Ad-HOC) 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜의 프레임 구조에 있어서, 단말이 자신과 인접한 단말들의 정보를 알려주기 위해 사용되는 헬로우(Hello) 메시지를 방송하기 위해서 상기 인접한 단말들 별로 미리 지정된 슬롯이 하나 이상으로 구성되는 라우팅 정보 방송 슬롯(Routing Information Broadcasting Slots, RIB Slots) 필드와, 상기 단말과 상기 인접한 단말들 간에 자원 할당 테이블(Resource Allocation Table) 메시지를 교환하여 자원 예약 상태와 데이터 패킷의 수신 여부를 알려주는 슬롯이 하나 이상으로 구성되는 슬롯 정보 방송 슬롯(Slot Information Broadcast Slots, SIB Slots) 필드와, 상기 단말이 자원 예약 후 상기 데이터 패킷을 송수신하기 위한 다수의 서브 프레임으로 구성되는 사용자 데이터 슬롯(User Data Slots, UDS) 필드를 포함한다.
본 발명은 분산된 TDMA MAC 프로토콜에서 라우팅 프로토콜과의 계층적 최적화가 반영된 분산된 TDMA Ad-hoc MAC 프로토콜의 프레임 구조를 제공함으로써, 분산된 방식으로 슬롯을 예약하고 데이터를 전송할 수 있고, RIB(Routing Information Broadcast) 슬롯에서 충돌 없이 라우팅을 위한 OLSR Hello 메시지를 전송할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 TDMA 프레임 구조를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 TDMA 프레임 구조를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지 프레임 구조를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지내의 Hello 필드를 상세히 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 필드내의 Neighbor List Map의 구조를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RAT 메시지 프레임 구조를 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 User Data 프레임의 구조를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 새로운 분산방식의 TDMA MAC 프로토콜과 계층간 최적화된 TDMA Frame 구조를 제안한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 TDMA 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 TDMA 프레임 구조는 라우팅을 위한 OLSR(Optimized Link State Routing) Hello 메시지를 전송하는 구간인 라우팅 정보 방송(Routing Information Broadcast, RIB) 슬롯 필드(210)와, User Data slot의 할당 정보를 교환하여 User Data slot 예약을 수행하는 슬롯 정보 방송(Slot Information Broadcast, SIB) 슬롯 필드(220)와, 실제 data가 전송되는 User Data Slots 필드(230)구간으로 구성된다.
RIB 슬롯들에서 하나의 RIB 슬롯과, SIB 슬롯들에서 하나의 SIB 슬롯은 각 이동 단말에 할당된 슬롯이고, 이러한, 이동 단말에 할당된 RIB 슬롯, SIB 슬롯을 통해서 라우팅을 위한 OLSR Hello 메시지를 전송하고, User Data 슬롯을 예약함으로써 이동 단말들은 User Data를 송수신한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 TDMA 프레임을 구성하는 각 구간을 도 2 내지 도 7을 통해서 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
1) 라우팅 정보 방송(Routing Information Broadcast, RIB) 슬롯
각 단말은 네트워크에서 고유한 단말 ID 를 소유하고 있고, 이는 모든 단말에게 알려져 있다. 단말 별로, 사용할 RIB 슬롯이 미리 정해져 있고, 각 단말은 자신에게 미리 정해진 슬롯에서 Hello 메시지를 브로드캐스팅한다. 상기 Hello 메시지는 인접한 단말들의 주소를 알려주기 위해 사용되는 메시지로서, 상기 인접한 각 단말의 식별자, MAC 주소, 상기 Hello 메시지의 송신 시간, 자신과의 홉 수등을 포함한다. 이와 같이, 자신에게 지정된 슬롯을 통해 메시지를 전송하기 때문에 각 노드 간 충돌 없이 안정적으로 Hello 메시지를 브로드캐스팅하게 된다. 그러므로 전체 단말의 개수가 n이라고 하면, RIB 슬롯의 개수도 n개가 된다. 또한, 슬롯의 낭비를 줄이기 위해 RIB 슬롯의 주기를 조절할 수 있다.
즉, 상기 라우팅 정보 방송 슬롯들로 구성되는 필드는 단말들의 정보를 알려주기 위해 사용되는 헬로우(Hello) 메시지를 방송하기 위해서 상기 인접한 단말들 별로 미리 지정된 슬롯이 하나 이상으로 구성된다.
또한, Hello 메시지 전송 과정은 2홉 거리 안에 있는 이웃 단말들의 정보를 교환하기 위한 과정으로서, 각 단말은 자신의 2홉 거리 안에 있는 이웃 단말들의 주소를 기록하고, 다시 이웃 단말들에게 Hello 메시지를 브로드캐스팅한다. 이러한, Hello 메시지 프레임의 구조는 도 3에 도시한 바와 같으며, 이하 도 3 내지 도 5를 통해서 Hello 메시지에 대해서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지 프레임 구조는 Type 필드(310)와, TX ID 필드(320)와, HELLO 필드(330)와, CRC 필드(340)로 구성되며, 도 2의 RIB 슬롯을 통해서 전송된다.
상기 Type 필드(310)는 프레임 타입으로서, HELLO, RAT, DATA 세 종류의 타입 중 어느 하나 이상의 타입이 기록되어 있고, 상기 TX ID 필드(320)는 HELLO 메시지 프레임을 전송하는 단말의 ID, 즉 식별자가 기록되어 있고, HELLO 필드(330)는 HELLO 메시지가 기록되어 있다. 그리고, CRC(Cyclic Redundancy Check) 필드(340)는 통신 링크로 전송되어온 데이터 내에 에러 여부를 체크하는 필드이다.
이러한 Hello 메시지는 헬로우 메시지, 자원 할당 테이블 메시지, 또는 데이터 패킷 중 어느 하나를 나타내는 타입(Type) 필드와, 상기 헬로우 메시지를 송신하는 단말의 식별자를 나타내는 필드와, 상기 헬로우 메시지의 내용을 나타내는 헬로우 필드와 상기 프레임 내에 에러 여부를 체크하는 필드를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지내의 Hello 필드를 상세히 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지내의 Hello 필드는 현재 사용하지 않으며, 향후 사용하기 위해 남겨 논 Reserved 필드(410), Hello 메시지가 발생되는 시간 간격을 나타내는 Htime 필드(420), 자신 단말이 멀티포인트 릴레이로서(Multipoint Relay) 수행할 의지를 나타내는 Willingness 필드(430), 및 이웃 단말의 홉 수와 MPR로 선택된 여부 등의 상태 정보를 담고 있는 Neighbor List Map 필드(440)로 구성된다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 OLSR Hello 메시지 구조는 Hello 메시지내의 Hello 필드에 포함된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지내의 Neighbor List Map의 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 Hello 메시지내의 Neighbor List Map의 구조는 이웃 단말의 홉 수와 멀티포인트 릴레이(Multipoint relay, MPR) 선택 여부 등의 상태를 나타내는 정보를 포함하고 있으며 각 단말에 해당되는 필드(510, 520,...또는 560)는 해당 이웃 단말의 홉 정보가 기록된 Hop 필드(570)와, 해당 이웃 단말의 MPR 선택 여부를 나타내는 MPR 필드(580)로 구성된다.
이러한, Hello 메시지내의 Neighbor List Map의 구조에서 Hop 필드(570)는 해당 이웃 단말의 홉 정보가 기록된 필드로서, 해당 단말이 이웃으로 존재하지 않으면 '00', 해당 이웃이 1홉 안에 있으면 '01', 해당 이웃이 2홉 안에 있으면 '10'으로 나타낸다, 그리고, MPR 필드(580)는 1 bit로서 MPR을 선택하면 '1', 선택하지 않으면 '0'으로 나타낸다.
2) 슬롯 정보 방송(Slot Information Broadcast, SIB) 슬롯
각 단말은 SIB 슬롯을 통해서 자원 할당 테이블(Resource Allocation Table) 메시지를 교환하여 자원 예약 상태와 데이터 패킷의 수신 결과를 알린다. 이러한, RAT 메시지는 여러 개의 RAT Entry와 ACK map으로 구성된다. 그리고, RAT 메시지 프레임은 아래 도 6과 같다.
즉, 상기 슬롯 정보 방송 슬롯들로 구성되는 필드는 단말과 인접한 단말들 간에 자원 할당 테이블 메시지를 교환하여 자원 예약 상태와 데이터 패킷의 수신 여부를 알려주는 슬롯이 하나 이상으로 구성된다.
상기 자원 할당 테이블 메시지는 헬로우 메시지, 상기 자원 할당 테이블 메시지, 또는 상기 데이터 패킷 중 어느 하나를 나타내는 타입(Type) 필드와, 상기 헬로우 메시지를 송신하는 단말의 식별자를 나타내는 필드와, 적어도 하나 이상의 자원 할당 테이블 엔트리 필드와, 상기 수신된 데이터 패킷에 대한 응답을 나타내는 필드를 포함한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 RAT 메시지 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자원 할당 테이블(Resource Allocation Table, RAT) 메시지 프레임은 적어도 하나 이상의 RAT Entry와 ACK map을 포함하여 구성된다. 본 발명은 이러한 RAT Entry를 통해 User Data slot의 자원 예약을 요청하는 메시지(Resource Reservation Request message, RR)를 전송하거나, 자원 예약 요청에 대한 ACK(Resource Reservation Acknowledge, RA)를 전송한다. 예약 요청에 대한 ACK를 받으면, 히든 단말이 발생되는 문제점을 방지하기 위해 컨펌(Resource Reservation Confirm, RC)을 전송한다. 상기 히든 단말이라 함은 자원 예약 요구 메시지를 전송한 단말의 이웃 단말 중 예약 응답 메시지를 수신하지 못한 단말로, 예약된 슬롯을 중복 예약하여 충돌시킬 수 있는 단말을 말한다. RAT RA, RC Entry는 주변 3홉까지 전송되어 3홉 내의 단말들 간에 충돌 없이 데이터를 전송하도록 조정한다.
각 단말은 자신과 주변 단말의 자원 사용 상태를 알 수 있도록 자원 할당 테이블(RAT, Resource Allocation Table)을 관리한다. 이웃 단말들로부터 받은 자원 할당 정보를 바탕으로 자신의 RAT를 갱신하여 최신의 정보를 유지하도록 한다. RAT RR를 보내거나, RAT RR를 수신한 후 RAT RA를 보낼 때, RAT에 포함되어 사용되는 슬롯을 제외한 나머지 슬롯을 대상으로 예약을 시도한다.
수신한 데이터에 대한 ACK 정보는 bitmap으로 표현하여 전송한다. 수신에 성공한 슬롯의 bit 값을 '1'로 설정한다. 수신에 실패했거나 데이터를 수신하지 못한 슬롯의 bit 값은 '0'으로 설정한다.
이러한 RAT 메시지 프레임은 Type 필드(610), TX ID 필드(620), RAT Entry 1 필드(630), RAT Entry n 필드(640), ACK map 필드(650), CRC 필드(660)를 포함하며, RAT 메시지에는 n개의 RAT Entry 필드가 존재할 수 있다.
상기 Type 필드는 프레임 타입으로서, HELLO, RAT, DATA 세 종류의 타입이 있다. 그리고, TX ID 필드는 RAT 메시지 프레임을 전송하는 단말의 식별자(ID)를 나타내고, RAT Entry는 n개보다 적거나 또는 이상으로 존재할 수 있다. 그리고, ACK map 필드는 수신한 데이터에 대한 acknowledgement map을 나타내며, CRC 필드는 통신 링크로 전송되어온 데이터 내에 에러 여부를 체크하는 필드이다.
그리고, 각각의 RAT Entry는 TX ID 필드(631), RX ID 필드(632), Type 필드(633), Traffic Type 필드(634), Channel 필드(635), Sub-frame Index 필드(636), Sub-frame Allocation Map 필드(637), Number of Frames 필드(638)로 구성된다.
상기 TX ID 필드는 해당 User Data slot을 사용하여 데이터 패킷을 송신하는 단말의 ID를 나타내고, 상기 RX ID 필드는 데이터 패킷을 수신하는 단말의 ID를 나타낸다. 그리고, Type 필드는 RAT 메시지 프레임 타입을 나타낸다. 이러한 타입에는 자원 요청(Resource Request, RR), 자원 응답(Resource ACK, RA), 자원 확인(Resource Confirm, RC), 자원 갱신(Resource Update, RU)가 있다. 즉, 송신 단말이 수신 단말에게 보내는 RAT 메시지 타입이 자원 요청, 자원 확인인 경우, RAT 메시지 프레임 내의 TX ID 필드(620)와 RAT Entry 내의 TX ID 필드(631)는 동일한 송신 단말의 ID가 포함되는 반면에, 송신 단말이 수신 단말에게 보내는 RAT 메시지 타입이 자원 응답인 경우, RAT 메시지 프레임 내의 TX ID 필드(610)와 RAT Entry 내의 RX ID 필드(632)는 동일한 송신 단말의 ID가 포함된다. 이는 두 개의 단말이 서로 송수신하기 때문이다.
그리고, Traffic Type 필드는 VoIP, video, image, ftp 등을 나타내고, Channel 필드는 Multi-channel 전송을 위한 channel ID를 나타내고, Sub-frame Index 필드는 User Data slots의 몇 번째 sub-frame을 사용하고 있는지를 나타내고, Sub-frame Allocation Map 필드는 Sub-frame 내에서 사용하고 있는 슬롯을 bit map으로 표시한다. 또한, Number of Frames 필드는 해당 슬롯을 사용하는 기간을 frame 수로 표시한다.
3) 사용자 데이터(User Data) 슬롯
User Data 슬롯 구간(230)은 SIB 슬롯(220) 구간에서 이루어진 예약을 바탕으로 실제 데이터를 주고받는 구간이다. User Data 슬롯 구간은 다수의 서브 프레임으로 구성되며, 하나의 서브 프레임은 다수의 슬롯들로 구성된다.
이러한 다수의 서브 프레임 중에서 단말은 일부 서브 프레임의 슬롯을 할당 받고, 할당 받은 슬롯을 통해서 데이터 패킷을 송수신한다.
본 발명에 따른 단말은 한 번의 예약으로 여러 서브 프레임에 걸쳐 여러 슬롯, 여러 채널을 예약할 수 있다. 만약 이미지, FTP 등에서 전송률을 높이기 위해서 여러 서브 프레임에 걸쳐 많은 슬롯을 예약할 시에는 다른 트래픽의 스타베이션(starvation)을 방지하기 위해 전송률을 급격히 높이기보다는 천천히 높이는 제약을 둔다. 멀티캐스팅이나, 브로드캐스팅, 단문 메시지를 전송할 경우 다른 트래픽 보다 높은 우선순위를 가지므로, 경우에 따라 최선 노력 트래픽(best effort traffic)이 이미 예약한 슬롯을 임의로 점유해서 사용할 수도 있다.
예약 시 비어 있는 슬롯이 없는 경우, 최선 노력 트래픽이 이미 예약한 슬롯을 보다 높은 우선순위를 갖는 트래픽을 위해 중복 예약을 통해 사용할 수 있도록 하였다. 이를 위해 송신 단말은 자신의 RAT를 참조하여 최선 노력 트래픽 중 전체 User Data 슬롯 구간을 통틀어 가장 많은 슬롯을 점유하고 있는 것을 선택하고, 해당 트래픽에서 사용 중인 서브 프레임 중에서 프레임 수가(number of frames) 가장 적게 남은 서브 프레임의 슬롯을 예약할 수 있도록 한다.
또한, 음성이나 멀티미디어 데이터와 같은 실시간 데이터를 예약할 때에는, 최대 3 홉까지 중계 단말로 인한 지연을 최소화 하면서 전송할 수 있도록 하기 위해 송신 노드가 전송 경로 상의 중계 단말이 사용할 슬롯을 같이 예약한다. User Data 슬롯에서 전송되는 User Data 프레임의 구조는 도 7과 같다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 User Data 프레임의 구조를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 User Data 프레임 구조는 Type 필드(710), TX ID 필드(720), RX ID 필드(730), DATA 필드(740), CRC 필드(750)로 구성된다.
상기 Type 필드는 프레임 타입을 나타내며, HELLO, RAT, DATA 세 종류의 타입이 있고, TX ID 필드는 User Data 메시지 프레임을 전송하는 단말의 ID를 나타내고, RX ID 필드는 User Data 메시지 프레임을 수신하는 단말의 ID를 나타내고, DATA 필드는 전송할 Data 필드를 나타낸다. 그리고, CRC 필드는 통신 링크로 전송되어온 데이터 내에 에러 여부를 체크하는 필드이다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (7)

  1. 분산된 TDMA(Time Division Multiple Access) 에드혹(Ad-HOC) 네트워크 MAC(Media Access Control) 프로토콜의 프레임 구조에 있어서,
    단말이 자신과 인접한 단말들의 정보를 알려주기 위해 사용되는 헬로우(Hello) 메시지를 방송하기 위해서 상기 인접한 단말들 별로 미리 지정된 슬롯이 하나 이상으로 구성되는 라우팅 정보 방송 슬롯(Routing Information Broadcasting Slots, RIB Slots) 필드와,
    상기 단말과 상기 인접한 단말들 간에 자원 할당 테이블(Resource Allocation Table) 메시지를 교환하여 자원 예약 상태와 데이터 패킷의 수신 여부를 알려주는 슬롯이 하나 이상으로 구성되는 슬롯 정보 방송 슬롯(Slot Information Broadcast Slots, SIB Slots) 필드와,
    상기 단말이 슬롯 정보 방송 슬롯을 통해서 자원 예약 후 상기 데이터 패킷을 송수신하기 위한 다수의 서브 프레임으로 구성되는 사용자 데이터 슬롯(User Data Slots, UDS) 필드를 포함하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 헬로우 메시지는
    상기 헬로우 메시지, 상기 자원 할당 테이블 메시지, 또는 상기 데이터 패킷 중 어느 하나를 나타내는 타입(Type) 필드, 상기 헬로우 메시지를 송신하는 단말의 식별자를 나타내는 필드, 상기 헬로우 메시지의 내용을 나타내는 헬로우 필드, 및 상기 프레임 내에 에러 여부를 체크하는 필드를 포함하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 헬로우 필드는
    상기 헬로우 메시지의 발생 간격을 나타내는 Htime 필드와,
    상기 단말이 멀티포인트 릴레이로서(Multipoint Relay) 수행할 의지를 나타내는 Willingness 필드와,
    상기 단말과 상기 인접한 단말들 간의 홉 수, 상기 인접한 단말들이 멀티포인트 릴레이로서 선택되었는지의 여부를 나타내는 Neighbor List Map 필드를 포함하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 Neighbor List Map 필드는
    각 단말별로 자신과 상기 에드혹 네트워크 내의 단말들 간의 홉 수를 나타내는 필드와,
    상기 에드혹 네트워크 내의 단말들이 멀티포인트 릴레이로서 선택되었는지의 여부를 나타내는 필드를 포함하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 홉 수를 나타내는 필드는
    상기 단말과 상기 인접한 단말이 이웃으로 존재하지 않으면 00, 1홉 안에 있으면 01, 2홉 안에 있으면 10로 나타냄을 특징으로 하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 자원 할당 테이블 메시지는
    상기 헬로우 메시지, 상기 자원 할당 테이블 메시지, 또는 상기 데이터 패킷 중 어느 하나를 나타내는 타입(Type) 필드와,
    상기 자원 할당 테이블 메시지를 송신하는 단말의 식별자를 나타내는 필드와,
    적어도 하나 이상의 자원 할당 테이블 엔트리 필드와,
    상기 수신된 데이터 패킷에 대한 응답을 나타내는 필드를 포함하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 자원 할당 테이블 엔트리 필드는
    상기 자원 할당 테이블 엔트리가 자원 요청 메시지, 자원 응답 메시지, 자원 확인 메시지, 및 자원 갱신 메시지 중 어느 타입의 메시지 임을 나타내는 타입(Type) 필드와,
    상기 데이터 패킷이 일반 패킷, 비디오 패킷, 이미지 패킷, 또는 음성 패킷임을 나타내는 트래픽(Traffic) 타입 필드와,
    상기 데이터 패킷을 다중 채널을 통해 전송하기 위한 채널 식별자 필드와,
    상기 데이터 패킷이 몇 번째 서브 프레임에 할당되었는지를 나타내는 서브 프레임 인덱스를 포함하는 분산된 TDMA 에드혹 네트워크 MAC 프로토콜의 프레임 구조.
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