KR101103077B1 - Transmitting apparatus, relaying apparatus, receiving apparatus, transmitting method, relaying method, and receiving method thereof - Google Patents

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Abstract

중간 노드를 통해 상대 노드로 프레임을 전송하는 송신 장치가 개시된다. 송신 장치는, 프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부, 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머, 중간 노드가 상대 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부 및 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하며, 데이터 프레임 전송 후 타이머에 의해 카운팅되는 제1 임계 시간 종료 전까지 감지부에 의해 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라 채널 경쟁에 의한 전송 오류를 개선할 수 있으며, 열악한 무선채널 환경에서 시스템 처리량을 개선시킬 수 있게 된다. A transmitter for transmitting a frame to an opponent node through an intermediate node is disclosed. The transmitting apparatus includes a data transceiver for transmitting and receiving a frame, a timer counting a threshold time for determining whether a frame is transmitted, a detector for detecting whether the intermediate node transmits a data frame to the counterpart node, and a data frame to the intermediate node. If the data frame transmission is not detected by the detector after the data frame transmission until the end of the first threshold time counted by the timer, it is determined that the data frame transmission has failed and set the time of the preset multiple of the first threshold time. And a control unit for controlling retransmission of the data frame to an intermediate node. Accordingly, transmission errors due to channel contention can be improved, and system throughput can be improved in a poor wireless channel environment.

Description

송신장치, 중계장치, 수신장치 및 그 프레임 송신방법, 중계방법, 수신방법{Transmitting apparatus, relaying apparatus, receiving apparatus, transmitting method, relaying method, and receiving method thereof} Transmitting apparatus, relay apparatus, receiving apparatus and frame transmission method, relay method, receiving method {Transmitting apparatus, relaying apparatus, receiving apparatus, transmitting method, relaying method, and receiving method

본 발명은 송신장치, 중계장치, 수신장치 및 그 프레임 송신방법, 중계방법, 수신방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 협력 통신용 MAC 프로토콜에 기반한 송신장치, 중계장치, 수신장치 및 그 프레임 송신방법, 중계방법, 수신방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transmitting apparatus, a relay apparatus, a receiving apparatus and a frame transmitting method, a relay method, and a receiving method. More specifically, the present invention relates to a transmitting apparatus, a relay apparatus, a receiving apparatus, and a frame transmitting method based on a MAC protocol for cooperative communication. , Relay method, and receiving method.

제한된 대역폭과 열악한 채널환경 등 유선망에 비해 열악한 조건을 안고 있는 무선통신분야에서도 그동안 눈부신 발전을 거듭하여 4세대 이동통신시스템에서는 최고 1Gbps까지 제공하고 있다. In the field of wireless communication, which has poor conditions compared to the wired network such as limited bandwidth and poor channel environment, the 4G mobile communication system provides up to 1Gbps.

그러나 이동통신망에서 단말기가 셀 경계지역에 위치해 있거나 또는 Ad Hoc 네트워크(참고문헌 1: IETF MANET Working Group. Available from: http://www.ietf.org/html .charters/manet-charter.html.)에서 통신을 수행하는 두 노드와의 거리가 멀거나 페이딩 등에 의해 잠시 채널상태가 악화되었을 경우에 발생하는 전송오류를 해결하는 문제는 여전히 풀어야 할 숙제이다. However, in mobile networks, terminals are located at cell boundaries or ad hoc networks (Ref. 1: IETF MANET Working Group. Available from: http://www.ietf.org/html .charters / manet-charter.html.) It is still a problem to solve the transmission error that occurs when the channel state deteriorates for a while due to a fading distance or a distance between two nodes performing communication.

또한, 이동통신시스템에서는 셀 경계지역에서의 전송품질을 개선하기 위해 중계기를 사용하고 있지만, Ad Hoc 네트워크와 같이 단말기 이동성에 의해 망구조가 가변인 환경에서는 일반 중계기를 사용하여 열악한 무선채널문제를 해결할 수 없다.In addition, the mobile communication system uses a repeater to improve the transmission quality in the cell boundary area, but in an environment where the network structure is variable due to the mobility of the terminal such as an ad hoc network, a general repeater is used to solve the poor radio channel problem. Can't.

먼저, 참고문헌 2(G. Holland, N. Vaidya, and P. Bahl, “A rate-adaptive MAC protocol for multi-hop wireless networks”, in Proc. of ACM/IEEE MOBICOM, Italy, June 2001.)에서는 무선 랜에서 링크 어뎁테이션을 사용할 수 있는 MAC 헤더 규격과 절차에 대해서 기술한 RBAR (receiver-based auto rate) 기법을 제안하였다. 특히 본 논문의 관련연구동향에서 기술할 기존 협력통신용 MAC 프로토콜들도 모두 RBAR 기법에 기반을 두고 제안되었으며, 성능분석 결과 비교를 통해서 협력통신을 사용하지 않은 경우 대비 어느 정도 성능이 개선되는지 판단할 기준 잣대로서 널리 사용되고 있다.First, reference 2 (G. Holland, N. Vaidya, and P. Bahl, “A rate-adaptive MAC protocol for multi-hop wireless networks”, in Proc. Of ACM / IEEE MOBICOM, Italy, June 2001.) We proposed a receiver-based auto rate (RBAR) technique that describes the MAC header specification and procedure for using link adaptation in WLAN. In particular, all existing MAC protocols for cooperative communication described in this paper are proposed based on the RBAR technique. It is widely used as a standard.

한편, 협력통신용 MAC 프로토콜에 대한 연구도 많이 진행되었는데, 우선 RBAR 기법에 기반을 두고 기존 무선 랜 표준을 최소로 변경하면서 협력통신을 지원할 수 있는 CMAC 기법이 제안되었다(참고문헌 3: Sai Shankar N, Chun-Ting Chou, and Monisha Ghosh, “Cooperative communication MAC (CMAC) - A new MAC protocol for next generation wireless LANs,”in Proc. of IEEE Int. Conf. on Wireless Networks, Communications and Mobile Computing, Hawaii, June 2005. 참조). 이 연구에서는 두 노드 사이에서 전송오류가 발생하였을 때 재전송하는 절차와 또 CMAC과 채널코딩 기법을 통합한 FCMAC 기법도 제안하였다. On the other hand, many researches on MAC protocols for cooperative communication have been conducted. First, based on the RBAR technique, a CMAC technique that can support cooperative communication with minimal changes to existing WLAN standards has been proposed (Ref. 3: Sai Shankar N, Chun-Ting Chou, and Monisha Ghosh, “Cooperative communication MAC (CMAC)-A new MAC protocol for next generation wireless LANs,” in Proc. Of IEEE Int. Conf. On Wireless Networks, Communications and Mobile Computing, Hawaii, June 2005 . Reference). In this study, we proposed a procedure for retransmission when a transmission error occurs between two nodes, and FCMAC method integrating CMAC and channel coding.

참고문헌 4(H. Zhu and G. Cao, “rDCF: A relay-enabled medium access control protocol for wireless Ad Hoc Networks,”IEEE Trans. on Mobile Computing, Vol. 5, No. 9, pp. 1201~1214, September 2006.)에서는 기존 DCF 기법을 협력통신용으로 확장한 rDCF (relay DCF) 기법을 제안하였는데, 여기에는 중간 노드를 선정하는 절차와 협력통신을 지원하기 위해 기존 DCF에서 변경되는 제어프레임들을 설명하고 (RRTS1, RRTS2, RCTS), 이 제어프레임들을 사용하여 송신 노드, 수신 노드 그리고 중간 노드 사이에서 프레임을 전송하는 절차에 대해서 기술하였다.Reference 4 (H. Zhu and G. Cao, “rDCF: A relay-enabled medium access control protocol for wireless Ad Hoc Networks,” IEEE Trans. On Mobile Computing, Vol. 5, No. 9, pp. 1201-1214). , September 2006.) proposed rDCF (relay DCF) method which extends existing DCF method for cooperative communication. It describes the procedure of selecting intermediate nodes and control frames changed in existing DCF to support cooperative communication. (RRTS1, RRTS2, RCTS), a procedure for transmitting a frame between a transmitting node, a receiving node, and an intermediate node using these control frames has been described.

참고문헌 5(P. Liu, Z. Tao, S. Narayanan, T. Korakis, and S. S. Panwar, “CoopMAC: A cooperative MAC for wireless LANs,”IEEE JSAC, Vol. 25, No. 2, pp. 340 ~ 353, 2007.)에서는 CoopMAC 기법을 제안하였는데, 이 기법은 rDCF 기법과 매우 유사하지만 중간 노드를 선정하는 기준을 수학식으로 깔끔하게 나타낸 점이 눈에 띈다. Reference 5 (P. Liu, Z. Tao, S. Narayanan, T. Korakis, and SS Panwar, “CoopMAC: A cooperative MAC for wireless LANs,” IEEE JSAC, Vol. 25, No. 2, pp. 340- 353, 2007.) proposed the CoopMAC method, which is very similar to the rDCF method, but it is remarkable that the criterion for selecting intermediate nodes is neatly expressed mathematically.

또한, 참고문헌 6(K. Tan, Z. Wan, H. Zhu and J. Andrian, “CODE: Cooperative medium access for multi-rate wireless Ad Hoc network,”in Proc. of IEEE SECOND, 2007.)에서는 채널경쟁단계에서 수신 다이버시티 이득을 얻기 위해 기존 rDCF 기법을 확장한 것으로, 기존에는 제어프레임을 사용하여 삼각형 형태의 핸드세이크를 수행하던 절차를 다이아몬드 형태의 핸드세이크로 변경하였다. See also reference 6 (K. Tan, Z. Wan, H. Zhu and J. Andrian, “CODE: Cooperative medium access for multi-rate wireless Ad Hoc network,” in Proc. Of IEEE SECOND, 2007.). It is an extension of the existing rDCF technique to obtain the reception diversity gain in the competitive phase. In the past, the procedure of performing a triangular handshake using a control frame was changed to a diamond-type handshake.

이제까지 연구결과를 살펴보면 모두 채널경쟁단계에서 충돌에 의한 오류는 발생하지만 열악한 무선채널에 의한 전송오류는 발생하지 않는다고 가정하고 성능평가를 수행하였으며, 각 연구에서 제안한 기법들은 모두 RBAR 기법과 성능을 비교하였다. 한편 참고문헌 7(장재신, “Ad Hoc 네트워크에서 Cooperative MAC 프로토콜에 관한 연구,”한국해양정보통신학회논문지, 제13권 8호, pp. 1561~1570, 2009년 8월), 참고문헌 8(장재신, “네트워크 코딩 기능을 갖춘 협력통신용 MAC 프로토콜에 관한 연구,”한국해양정보통신학회논문지, 제13권 9호, pp. 1819~1828, 2009년 9월)에서는 채널경쟁단계에서 충돌에 의한 오류 뿐만 아니라 열악한 무선채널에 의한 전송오류가 발생하는 환경에서 새로운 협력통신용 MAC 프로토콜을 제안하였다. So far, the results of the study have been performed on the assumption that all errors occur due to collisions but no transmission errors due to poor radio channels in the channel competition phase. All the proposed methods compared the performance with the RBAR technique. . Meanwhile, Reference 7 (Jang Jaesin, “A Study on Cooperative MAC Protocol in Ad Hoc Network,” Journal of Korean Institute of Maritime Information and Communication Sciences, Vol. 13, No. 8, pp. 1561 ~ 1570, August 2009), Reference 8 ( Jang Jae Shin, “A Study on MAC Protocol for Cooperative Communication with Network Coding Function,” Journal of Korean Institute of Maritime Information and Communication Sciences, Vol. 13, No. 9, pp. 1819 ~ 1828, September 2009), We proposed a new MAC protocol for cooperative communication in an environment where not only errors but also transmission errors occur due to poor wireless channels.

먼저 참고문헌 7에서는 채널경쟁단계에서 수신 다이버시티 효과를 얻으면서 복잡도는 rDCF와 동등한 수준을 달성하는 것을 목표로 CO-MAC 프로토콜을 제안하고 성능평가를 수행하였다. 또 참고문헌 8에서는 협력통신용 MAC 프로토콜과 네트워크 코딩 개념을 결합한 NC-MAC 프로토콜을 제안하고 성능평가를 수행하였으며, rDCF 기법 대비 네트워크 코딩 이득이상으로 성능이 증가함을 보였다.First, in Ref. 7, the CO-MAC protocol was proposed and the performance evaluation was performed with the goal of achieving the reception diversity effect in the channel competition stage and achieving the same level of complexity as rDCF. In Reference 8, we proposed the NC-MAC protocol, which combines the MAC protocol and the network coding concept, and performed the performance evaluation, and showed that the performance increases beyond the network coding gain compared to the rDCF scheme.

하지만, 상술한 종래 기술에 의하더라도 채널 경쟁에 의한 전송 오류 및 열악한 무선 채널 환경에서 과도한 시스템 처리량의 문제는 여전히 개선될 필요성이 있다.However, even with the above-described prior art, the problem of transmission error due to channel contention and excessive system throughput in a poor wireless channel environment still needs to be improved.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 채널 오류에 강한 협력 통신용 MAC 프로토콜에 기반한 송신장치, 중계장치, 수신장치 및 그 프레임 송신방법, 중계방법, 수신방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a transmitter, a relay, a receiver, a frame transmission method, a relay method, and a reception method based on a MAC protocol for cooperative communication, which is resistant to channel errors.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 노드를 통해 상대 노드로 프레임을 전송하는 송신 장치는, 프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부, 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머, 상기 중간 노드가 상기 상대 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부 및 상기 중간 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하며, 상기 데이터 프레임 전송 후 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제1 임계 시간 종료 전까지 상기 감지부에 의해 상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 상기 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, a transmission apparatus for transmitting a frame to a counterpart node through an intermediate node according to an embodiment of the present invention includes a data transceiver for transmitting and receiving a frame and a threshold time for determining whether to transmit the frame. A counting timer, a sensing unit detecting whether the intermediate node transmits a data frame to the counterpart node, and a first threshold time counting by the timer after transmitting the data frame to the intermediate node If the data frame transmission is not detected by the detector until the end, the data frame transmission is determined to fail and recounts a predetermined multiple of the first threshold time to retransmit the data frame to the intermediate node. It includes a control unit for controlling.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 노드로부터 수신된 프레임을 상대 노드로 전송하는 중계 장치는, 프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부, 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머, 상기 상대 노드가 상기 송신 노드로 ACK 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부, 상기 송신 노드로부터 수신된 상기 데이터 프레임을 상기 상대 노드로 전달하며, 상기 데이터 프레임 전달 후 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제2 임계 시간 종료 전까지 상기 감지부에 의해 상기 ACK 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 상기 제2 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 해당 데이터 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.Meanwhile, the relay apparatus for transmitting a frame received from a transmitting node to a counterpart node according to an embodiment of the present invention may include a data transceiver for transmitting and receiving a frame, a timer counting a threshold time for determining whether the frame is transmitted, A detection unit for detecting whether the opposite node transmits an ACK frame to the transmitting node, a second threshold that transmits the data frame received from the transmitting node to the counterpart node, and is counted by the timer after the data frame is delivered. If the ACK frame transmission is not detected by the detection unit before the time expires, it is determined that the data frame transmission has failed, and the data frame is retransmitted to the counterpart node by recounting a predetermined multiple of the second threshold time. It includes a control unit for controlling to.

또한, 상기 감지부는, 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제3 임계 시간 종료 전까지 상기 상대 노드가 상기 송신 노드로 CCTS(cooperative Clear to send) 프레임을 전송하는지를 감지하며, 상기 제어부는, 상기 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS(cooperative Request to send) 제어 프레임인 경우, 상기 상대 노드에 ARTS(acknowledge RTS) 프레임을 전송하고, 상기 ARTS 프레임 전송 후 상기 감지부에 의해 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 상기 제3 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 상기 ARTS 프레임을 재전송할 수 있다.The detection unit may detect whether the counterpart node transmits a cooperative clear to send (CCTS) frame to the transmitting node before the third threshold time counted by the timer, and the controller receives the received information from the transmitting node. If the frame is a cooperative request to send (CRTS) control frame, transmit an acknowledgment RTS (ARTS) frame to the counterpart node, and if the CCTS frame transmission is not detected by the detector after transmitting the ARTS frame, the ARTS frame After determining that the transmission has failed, the ARTS frame may be retransmitted to the counterpart node by recounting a time of a predetermined multiple of the third threshold time.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 노드를 통해 송신 노드로부터 프레임을 수신하는 수신 장치는, 프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부, 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머, 상기 송신 노드가 상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부, 수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우, 상기 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송하고, 상기 CCTS 프레임 전송 후 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제4 임계 시간 종료 전까지 상기 감지부에 의해 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 상기 제4 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 송신 노드에 상기 CCTS 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부를 포함한다.On the other hand, the receiving apparatus for receiving a frame from the transmitting node through the intermediate node according to an embodiment of the present invention, the data transmitting and receiving unit for transmitting and receiving the frame, a timer for counting a threshold time for determining whether the frame, the transmission A detector for detecting whether a node transmits a data frame to the intermediate node, and if the received frame is an ARTS frame, transmitting a CCTS frame to the transmitting node and counting by the timer after transmitting the CCTS frame If the CCTS frame transmission is not detected by the sensing unit before the end of the threshold time, it is determined that the CCTS frame transmission has failed, and the CCTS frame is transmitted to the transmitting node by recounting a predetermined multiple of the fourth threshold time. It includes a control unit for controlling to retransmit.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 노드를 통해 상대 노드로 프레임을 전송하는 송신 장치의 프레임 전송 방법은, 상기 중간 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는 단계, 상기 데이터 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제1 임계 시간을 카운팅하는 단계, 상기 제1 임계 시간 종료 전까지 상기 중간 노드에서 상기 상대 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계, 상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계 및 상기 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하는 단계를 포함한다. On the other hand, the frame transmission method of the transmitting device for transmitting the frame to the counterpart node through the intermediate node according to an embodiment of the present invention, the step of transmitting the data frame to the intermediate node, for determining whether to transmit the data frame Counting a first threshold time, detecting whether the intermediate node transmits the data frame from the intermediate node until the end of the first threshold time, and if the data frame transmission is not detected, Determining that it has failed and resending the data frame to the intermediate node by recounting a time of a predetermined multiple of the first threshold time.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 노드로부터 수신된 프레임을 상대 노드로 전달하는 중계 장치의 프레임 전달 방법은, 상기 송신 노드로부터 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 CRTS 제어 프레임인지 판단하는 단계, 상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 데이터 프레임을 상기 상대 노드로 전달하고, 상기 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS 제어 프레임인 경우 상기 상대 노드에 ARTS 프레임을 전송하는 단계, 상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제2 임계 시간을 카운팅하는 단계, 상기 제2 임계 시간 종료 전까지 상기 상대 노드에서 상기 송신 노드로 상기 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임 또는 상기 ARTS 프레임에 대한 CCTS 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계, 상기 ACK 프레임 또는 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 또는 상기 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계 및 상기 제2 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 해당 데이터 프레임 또는 ARTS 프레임을 재전송하는 단계를 포함한다.In addition, the frame transmission method of the relay apparatus for transmitting a frame received from the transmitting node to the counter node according to an embodiment of the present invention, determining whether the frame received from the transmitting node is a data frame or a CRTS control frame, Transmitting the data frame to the counterpart node if the received frame is a data frame, and transmitting an ARTS frame to the counterpart node if the frame received from the transmitting node is a CRTS control frame, and determining whether to transmit the frame. Counting a second threshold time for; detecting whether the counterpart node transmits an ACK frame for the data frame or a CCTS frame for the ARTS frame to the transmitting node before the second threshold time ends; ACK frame or the CCTS frame transmission is not detected And determining that the data frame or the ARTS frame transmission has failed, and retransmitting the corresponding data frame or ARTS frame to the counterpart node by recounting a time of a predetermined multiple of the second threshold time.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 노드를 통해 송신 노드로부터 프레임을 수신하는 수신 장치의 프레임 수신 방법은, 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 ARTS 프레임인지 판단하는 단계, 상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 송신 노드에 ACK 프레임을 전송하고, 상기 수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우 상기 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송하는 단계, 상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제3 임계 시간을 카운팅하는 단계, 상기 제3 임계 시간 종료 전까지 상기 송신 노드에서 상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계, 상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우, 상기 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계 및 상기 제3 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 송신 노드에 상기 CCTS 프레임을 재전송하는 단계를 포함한다. In addition, the frame receiving method of the receiving apparatus for receiving a frame from a transmitting node through the intermediate node according to an embodiment of the present invention, determining whether the received frame is a data frame or ARTS frame, the received frame is a data frame In case of the step of transmitting an ACK frame to the transmitting node, if the received frame is an ARTS frame transmitting a CCTS frame to the transmitting node, counting a third threshold time for determining whether the frame transmission, Detecting whether the transmitting node transmits a data frame to the intermediate node before a third threshold time expires; if the data frame transmission is not detected, determining that the CCTS frame transmission has failed and the third threshold Recount the time of a predetermined multiple of time to the transmitting node And a step of retransmitting a frame group CCTS.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 노드, 중간 노드 및 상대 노드를 포함하는 통신 시스템의 프레임 송수신 방법은, 송신 노드가 중간 노드로 CRTS 제어 프레임을 전송하고, 상대 노드로부터 CCTS 프레임을 수신하는 단계, 상기 CCTS 프레임을 수신한 상기 송신 노드가 상기 데이터 프레임을 상기 중간 노드에 전송하고, 상기 데이터 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제1 임계 시간을 카운팅하는 단계, 상기 송신 노드가 상기 제1 임계 시간 종료 전까지 상기 중간 노드에서 상기 상대 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계, 상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계 및 상기 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하는 단계를 포함한다.On the other hand, in a frame transmission and reception method of a communication system including a transmitting node, an intermediate node and a counterpart node according to an embodiment of the present invention, the transmitting node transmits a CRTS control frame to the intermediate node and receives a CCTS frame from the counterpart node. The transmitting node receiving the CCTS frame transmits the data frame to the intermediate node, and counts a first threshold time for determining whether to transmit the data frame, wherein the transmitting node counts the first threshold time. Detecting whether or not the intermediate node transmits the data frame to the counterpart node before termination; determining that the data frame transmission has failed when the data frame transmission is not detected; and presetting the first threshold time Recount the number of times to present the data to the intermediate node. Retransmitting that.

또한, 상기 중간 노드가 상기 송신 노드로부터 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 CRTS 제어 프레임인지 판단하는 단계, 상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 데이터 프레임을 상기 상대 노드로 전달하고, 상기 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS 제어 프레임인 경우 상기 상대 노드에 ARTS 프레임을 전송하는 단계, 상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제2 임계 시간을 카운팅하는 단계, 상기 제2 임계 시간 종료 전까지 상기 상대 노드에서 상기 송신 노드로 상기 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임 또는 상기 ARTS 프레임에 대한 CCTS 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계, 상기 ACK 프레임 또는 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 또는 상기 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계 및 상기 제2 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 해당 데이터 프레임 또는 ARTS 프레임을 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include determining, by the intermediate node, whether the frame received from the transmitting node is a data frame or a CRTS control frame, if the received frame is a data frame, forwarding the data frame to the counterpart node and receiving from the transmitting node. Transmitting an ARTS frame to the counterpart node if a frame is a CRTS control frame, counting a second threshold time for determining whether to transmit the frame, or transmitting the node at the counterpart node before the second threshold time expires Detecting whether the ACK frame for the data frame or the CCTS frame for the ARTS frame is transmitted; if the transmission of the ACK frame or the CCTS frame is not detected, the transmission of the data frame or the ARTS frame has failed And the second threshold The method may further include retransmitting the corresponding data frame or ARTS frame to the counterpart node by recounting a time of a predetermined multiple of the time.

또한, 상기 상대 노드가 상기 중간 노드로부터 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 ARTS 프레임인지 판단하는 단계, 상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 송신 노드에 ACK 프레임을 전송하고, 상기 수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우 상기 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송하는 단계, 상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제3 임계 시간을 카운팅하는 단계, 상기 제3 임계 시간 종료 전까지 상기 송신 노드에서 상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계, 상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우, 상기 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계 및 상기 제3 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 송신 노드에 상기 CCTS 프레임을 재전송하는 단계를 포함한다.The method may further include determining whether the frame received from the intermediate node is a data frame or an ARTS frame, and when the received frame is a data frame, transmits an ACK frame to the transmitting node, and the received frame is an ARTS frame. Is a step of transmitting a CCTS frame to the transmitting node, counting a third threshold time for determining whether the frame is transmitted, and transmitting the data frame from the transmitting node to the intermediate node before the third threshold time ends. Detecting whether the CCTS frame transmission has failed and recounting a predetermined multiple of a time of the third threshold time, and transmitting the CCTS frame to the transmitting node. Retransmitting.

이에 따라 채널 경쟁에 의한 전송 오류를 개선할 수 있으며, 열악한 무선채널 환경에서 시스템 처리량을 개선시킬 수 있게 된다. Accordingly, transmission errors due to channel contention can be improved, and system throughput can be improved in a poor wireless channel environment.

도 1은 본 발명에 따른 협력 통신용 MAC 프로토콜에 따른 전반적인 동작절차를 설명하기 위한 스퀀스도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 노드에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 노드에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 노드에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8 내지 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RCO-MAC 프로토콜의 성능을 설명하기 위한 도면들이다.1 is a sequence diagram for explaining the overall operation procedure according to the MAC protocol for cooperative communication according to the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a procedure performed by a transmitting node according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a procedure performed by an intermediate node according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a procedure performed by a receiving node according to an embodiment of the present invention.
8 to 11 are diagrams for explaining the performance of the RCO-MAC protocol according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 협력 통신용 MAC 프로토콜에 따른 전반적인 동작절차를 설명하기 위한 스퀀스도이다.1 is a sequence diagram for explaining the overall operation procedure according to the MAC protocol for cooperative communication according to the present invention.

본 발명에 따른 RCO-MAC (reliable cooperative MAC) 프로토콜은 기존 DCF 기법에 기반을 두고 설계될 수 있다.RCO-MAC (reliable cooperative MAC) protocol according to the present invention can be designed based on the existing DCF technique.

최근 무선통신 품질을 개선하는 방법으로 협력통신(cooperative communications) 개념이 연구되고 있다. 협력통신이란 링크 어뎁테이션을 사용하는 환경에서 두 노드 간의 채널환경이 급속히 나빠졌을 때 전송경로 상에서 두 노드 사이에 위치한 중간 노드를 사용하여 송신 노드와 중간 노드, 그리고 중간 노드와 상대 노드 사이의 전송경로 품질을 개선시키는 통신방법이다(참고문헌 9: A. Nosratinia, T. E. Hunter, and A. Hedayat, “Cooperative communication in wireless networks,”IEEE Commun. Mag., Vol. 42, No. 10, pp. 74-89, Oct. 2004. 참조). Recently, the concept of cooperative communications has been studied as a method for improving wireless communication quality. Cooperative communication is a transmission path between a transmitting node and an intermediate node, and an intermediate node and a counterpart node using an intermediate node located between two nodes in a transmission path when the channel environment between two nodes rapidly deteriorates in an environment using a link adaptation. A communication method that improves quality (Ref. 9: A. Nosratinia, TE Hunter, and A. Hedayat, “Cooperative communication in wireless networks,” IEEE Commun. Mag., Vol. 42, No. 10, pp. 74- 89, Oct. 2004.).

협력통신용 MAC 프로토콜은 OSI 통신모델을 기준으로 제2 계층인 데이터링크 계층에 해당되며, 지금까지는 무선 랜 프로토콜인 IEEE 802.11 DCF 프로토콜(참고문헌 10: IEEE Std 802.11-1997, Part 11: Wireless LAN medium access control (MAC) and physical layer (PHY) specifications, June 1997.)에 기반을 두고 연구되고 있기 때문에 네트워크 계층에서 바라보면 아무 변화가 없고, 따라서 투명하게 데이터 송수신 기능을 제공한다. The MAC protocol for cooperative communication corresponds to the data link layer, which is the second layer based on the OSI communication model. Until now, the IEEE 802.11 DCF protocol, which is a wireless LAN protocol (Ref. 10: IEEE Std 802.11-1997, Part 11: Wireless LAN medium access) It is based on the control (MAC) and physical layer (PHY) specifications, June 1997.), so there is no change from the network layer, thus providing transparent data transmission and reception.

도 1에 도시된 협력통신용 MAC 프로토콜은 전송오류가 빈번하게 발생하는 경우에는 해당 프레임을 전송한 노도가 직접 재전송을 수행하는 것이 시스템 성능 측면에서 유리하다는 개념에 기반을 두고 제안되었다. 또한 각 노드에서 효율적으로 최대한 빨리 재전송 기능을 사용해서 전송오류에 대응할 수 있도록 설계한 것이 특징이다. The MAC protocol for cooperative communication shown in FIG. 1 has been proposed based on the concept that, in case of frequent transmission errors, it is advantageous in terms of system performance to directly perform retransmission of the old frame. In addition, it is designed to cope with transmission error by using retransmission function as efficiently as possible in each node.

이하에서는 본 발명에서 제안하는 RCO-MAC 기법에 따라서 동작하기 위해서 송신 노드, 상대 노드(또는 목적지 노드), 중간 노드(또는 중간 노드)의 구성 및 각 노드에서 수행해야 하는 절차를 순서대로 자세하게 설명하도록 한다. Hereinafter, in order to describe the configuration of a transmitting node, a counterpart node (or a destination node), an intermediate node (or an intermediate node), and procedures to be performed in each node in order to operate according to the RCO-MAC scheme proposed by the present invention, it will be described in detail. do.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2에 따른 송신 장치(100)는 도 1에 도시된 송신 노드(S)에 대응될 수 있다.The transmitting device 100 according to FIG. 2 may correspond to the transmitting node S shown in FIG. 1.

도 2에 도시된 바에 따른 송신 장치(100)는 데이터 송수신부(110), 타이머 구동부(120), 감지부(130), 및 제어부(140)를 포함한다. The transmission apparatus 100 shown in FIG. 2 includes a data transceiver 110, a timer driver 120, a detector 130, and a controller 140.

데이터 송수신부(110)는 본 발명에 따른 RCO-MAC 기법에 따라 프레임을 송수신하는 기능을 한다. The data transceiver 110 functions to transmit and receive a frame according to the RCO-MAC technique according to the present invention.

타이머(120)는 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 기능을 한다. 구체적으로, 타이머(120)는 데이터 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간, CRTS(cooperative Request to send)와 같은 제어 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅할 수 있다. The timer 120 counts a threshold time for determining whether a frame is transmitted. In detail, the timer 120 may count a threshold time for determining whether to transmit a data frame and a threshold time for determining whether to transmit a control frame such as a cooperative request to send (CRTS).

감지부(130)는 타이머(120)에 의해 카운팅되는 제1 임계 시간 동안 중간 노드가 상대 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지할 수 있다. 여기서 제1 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있다. The detector 130 may detect whether the intermediate node transmits a data frame to the counterpart node during the first threshold time counted by the timer 120. The first threshold time may be a short interframe space (SIFS).

제어부(140)는 송신 노드로 전송하기 위한 데이터 프레임을 중간 노드로 전송하도록 제어한다. The controller 140 controls to transmit a data frame for transmission to the transmitting node to the intermediate node.

또한, 제어부(140)는 타이머(120)에 의해 카운팅되는 제1 임계 시간 동안 중간 노드에서 송신 노드로의 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 중간 노드로의 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 중간 노드에 데이터 프레임을 재전송하도록 제어할 수 있다. 이와 같은 재전송의 경우 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간 동안 중간 노드에서 송신 노드로의 데이터 프레임이 전송되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 재전송 임계 시간은 2-SIFS가 될 수 있다. In addition, the controller 140 determines that the data frame transmission from the intermediate node to the transmitting node has failed when the data frame transmission from the intermediate node to the transmitting node is not detected during the first threshold time counted by the timer 120. You can control to retransmit the data frame. In the case of such a retransmission, it may be determined whether a data frame is transmitted from the intermediate node to the transmitting node during a predetermined multiple of the first threshold time. For example, the retransmission threshold time may be 2-SIFS.

또한, 제어부(140)는 중간 노드에 데이터 프레임 전송하기 이전에 중간 노드에 CRTS(cooperative Request to send) 제어 프레임을 전송할 수 있다. 이 경우 제어부(140)는 CRTS 제어 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하도록 타이머(120)를 제어할 수 있으며 임계 시간 동안 송신 노드로부터 CCTS(cooperative Clear to send) 프레임을 수신한 경우에 중간 노드에 데이터 프레임을 전송할 수 있다.In addition, the controller 140 may transmit a cooperative request to send (CRTS) control frame to the intermediate node before transmitting the data frame to the intermediate node. In this case, the controller 140 may control the timer 120 to count a threshold time for determining whether to transmit a CRTS control frame, and in the case of receiving a cooperative clear to send (CCTS) frame from the transmitting node during the threshold time, Data frames can be sent to the node.

한편, 제어부(140)는 CRTS 제어 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간 동안 CCTS 프레임을 수신하지 못한 경우, 중간 노드에 CRTS 프레임을 재전송할 수 있다.On the other hand, if the control unit 140 does not receive the CCTS frame during the threshold time for determining whether to transmit the CRTS control frame, it may retransmit the CRTS frame to the intermediate node.

그 밖에 자세한 설명은 도 5에 대한 설명에서 후술하도록 한다.Other details will be described later with reference to FIG. 5.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.3 is a block diagram showing a configuration of a relay apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 따른 중계 장치(200)는 도 1에 도시된 중간 노드(H1 또는 H2)에 대응될 수 있다.The relay device 200 according to FIG. 3 may correspond to the intermediate node H1 or H2 shown in FIG. 1.

도 3에 도시된 바에 따른 송신 장치(200)는 데이터 송수신부(210), 타이머 구동부(220), 감지부(230), 및 제어부(240)를 포함한다. The transmitter 200 shown in FIG. 3 includes a data transceiver 210, a timer driver 220, a detector 230, and a controller 240.

데이터 송수신부(210)는 본 발명에 따른 RCO-MAC 기법에 따라 프레임을 송수신하는 기능을 한다. The data transceiver 210 functions to transmit and receive a frame according to the RCO-MAC technique according to the present invention.

타이머(220)는 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 기능을 한다. 구체적으로, 타이머(220)는 데이터 프레임 전송 여부, RTS(acknowledge RTS)와 같은 제어 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅할 수 있다. 여기서 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있다. The timer 220 counts a threshold time for determining whether to transmit a frame. In detail, the timer 220 may count a threshold time for determining whether to transmit a data frame or whether a control frame such as an acknowledgment RTS (RTS) is transmitted. In this case, the threshold time may be a short interframe space (SIFS).

감지부(230)는 타이머(220)에 의해 카운팅되는 임계 시간 동안 상대 노드가 송신 노드로 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송하는지 여부를 감지할 수 있다. 이에 따라 중계 장치(200)는 자신이 전송한 데이터 프레임이 상대 노드에 성공적으로 전송되었는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 여기서 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있다. The detector 230 may detect whether the counterpart node transmits an ACK frame for the data frame to the transmitting node during the threshold time counted by the timer 220. Accordingly, the relay device 200 may determine whether the data frame transmitted by the relay device 200 is successfully transmitted to the counterpart node. In this case, the threshold time may be a short interframe space (SIFS).

또한, 감지부(230)는 타이머(220)에 의해 카운팅되는 임계 시간 동안 상대 노드가 송신 노드로 CCTS 프레임을 전송하는지를 감지할 수 있다. 이에 따라 중계 장치(200)는 자신이 전송한 RTS(acknowledge RTS) 프레임이 상대 노드에 성공적으로 전송되었는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 여기서 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있다. In addition, the detector 230 may detect whether the counterpart node transmits the CCTS frame to the transmitting node during the threshold time counted by the timer 220. Accordingly, the relay device 200 may determine whether an acknowledgment RTS (RTS) frame transmitted by the relay device 200 is successfully transmitted to the counterpart node. In this case, the threshold time may be a short interframe space (SIFS).

제어부(240)는 송신 노드로부터 수신한 프레임이 데이터 프레임인 경우, 상기 데이터 프레임을 상대 노드로 전달하도록 제어하고, 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS 제어 프레임인 경우, 상대 노드에 ARTS(acknowledge RTS) 프레임을 전송하도록 제어할 수 있다.If the frame received from the transmitting node is a data frame, the control unit 240 controls the data frame to be transmitted to the counterpart node. If the frame received from the transmitting node is a CRTS control frame, the control unit 240 sends an ARTS (acknowledge RTS) to the counterpart node. It can be controlled to transmit the frame.

또한, 제어부(240)는 상대 노드에 데이터 프레임을 전송한 이후, 타이머(220)에 의해 카운팅되는 임계 시간 동안 감지부(230)에 의해 ACK 프레임 전송이 감지되지 않는 경우, 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상대 노드에 해당 데이터 프레임을 재전송할 수 있다. 여기서 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있고, 재전송을 위한 임계 시간은 2-SIFS가 될 수 있다. In addition, after transmitting the data frame to the counterpart node, if the ACK frame transmission is not detected by the detector 230 during the threshold time counted by the timer 220, the data frame transmission has failed. The determination may be performed, and the corresponding data frame may be retransmitted to the counterpart node by recounting the time of the predetermined multiple of the threshold time. In this case, the threshold time may be a short interframe space (SIFS), and the threshold time for retransmission may be 2-SIFS.

또한, 제어부(240)는 상대 노드에 ARTS(acknowledge RTS) 프레임을 전송한 이 후, 타이머(220)에 의해 카운팅되는 임계 시간 동안 감지부(230)에 의해 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상대 노드에 ARTS 프레임을 재전송할 수 있다. 여기서 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있고, 재전송을 위한 임계 시간은 2-SIFS가 될 수 있다. In addition, the controller 240 transmits an acknowledgment RTS (ARTS) frame to the counterpart node, and if the CCTS frame transmission is not detected by the detector 230 during the threshold time counted by the timer 220, the ARTS frame. After determining that the transmission has failed, the ARTS frame may be retransmitted to the counterpart node by recounting a time of a predetermined multiple of the threshold time. In this case, the threshold time may be a short interframe space (SIFS), and the threshold time for retransmission may be 2-SIFS.

그 밖에 자세한 설명은 도 6에 대한 설명에서 후술하도록 한다.Other details will be described later in the description of FIG. 6.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 따른 수신 장치(300)는 도 4에 도시된 상대 노드(D)에 대응될 수 있다.The receiving device 300 according to FIG. 4 may correspond to the counterpart node D shown in FIG. 4.

도 4에 도시된 바에 따른 수신 장치(300)는 데이터 송수신부(310), 타이머(320), 감지부(330) 및 제어부(340)를 포함한다. The reception device 300 as shown in FIG. 4 includes a data transceiver 310, a timer 320, a detector 330, and a controller 340.

데이터 송수신부(310)는 본 발명에 따른 RCO-MAC 기법에 따라 프레임을 송수신하는 기능을 한다. The data transceiver 310 functions to transmit and receive a frame according to the RCO-MAC technique according to the present invention.

타이머(320)는 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 기능을 한다. 구체적으로, 타이머(220)는 CCTS 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅할 수 있다. 즉, 여기서, 임계 시간은 중간 노드로부터 ACTS 프레임을 수신한 상대 노드가 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송한 경우 CCTS 프레임이 송신 노드에 성공적으로 전송되었는지 여부를 판단하기 위한 시간이 될 수 있다.The timer 320 functions to count a threshold time for determining whether a frame is transmitted. In detail, the timer 220 may count a threshold time for determining whether to transmit a CCTS frame. That is, the threshold time may be a time for determining whether the CCTS frame is successfully transmitted to the transmitting node when the counter node receiving the ACTS frame from the intermediate node transmits the CCTS frame to the transmitting node.

감지부(330)는 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송한 후 타이머(320)에 의해 카운팅되는 임계 시간 동안 송신 노드가 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지할 수 있다. 여기서 임계 시간은 SIFS(Short Interframe Space)가 될 수 있다. 이에 따라 수신 장치(200)는 자신이 전송한 CCTS 프레임이 송신 노드에 성공적으로 전송되었는지 여부를 판단할 수 있게 된다. The detector 330 may detect whether the transmitting node transmits the data frame to the intermediate node during the threshold time counted by the timer 320 after transmitting the CCTS frame to the transmitting node. In this case, the threshold time may be a short interframe space (SIFS). Accordingly, the receiving device 200 may determine whether the CCTS frame transmitted by the receiving device 200 is successfully transmitted to the transmitting node.

제어부(340)는 수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우, 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송한다.If the received frame is an ARTS frame, the controller 340 transmits a CCTS frame to the transmitting node.

또한, 제어부(340)는 송신 노드에 CCTS 프레임 전송 후 타이머(320)에 의해 카운팅되는 임계 시간 종료 전까지 송신 노드에서 중간 노드로의 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 상기 임계 시간의 기설정된 배수의 임계 시간을 재카운팅하여 CCTS 프레임을 재전송할 수 있다. 이 경우, CCTS 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간은 SIFS가 될 수 있고, 재전송을 위한 임계 시간은 2-SIFS가 될 수 있다. In addition, the controller 340 determines that the transmission of the CCTS frame has failed when the transmission node does not detect the transmission of the data frame from the transmitting node to the intermediate node before the threshold time counted by the timer 320 after transmitting the CCTS frame to the transmitting node. The CCTS frame may be retransmitted by recounting a threshold time of a preset multiple of the threshold time. In this case, the threshold time for determining whether to transmit the CCTS frame may be SIFS, and the threshold time for retransmission may be 2-SIFS.

또는, 제어부(340)는 데이터 프레임이 수신되지 않는 경우, CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 송신 노드에 CCTS 프레임을 재전송할 수 있다. Alternatively, when the data frame is not received, the controller 340 determines that the CCTS frame transmission has failed, and may retransmit the CCTS frame to the transmitting node.

또한, 제어부(340)는 수신한 프레임이 ARTS 프레임이 아닌 경우 데이터 프레임이라고 판단할 수 있으므로, 중간 노드를 거치지 않고 송신 노드에 직접 ACK 프레임을 전송할 수 있다. In addition, the controller 340 may determine that the received frame is a data frame when the received frame is not an ARTS frame, and thus may directly transmit the ACK frame to the transmitting node without passing through the intermediate node.

한편, 제어부(340)가 ACK 프레임을 전송한 후 송신 노드로부터 이에 대한 응답을 수신할 수 없기 때문에 기본적으로 ACK 프레임을 재전송하지는 않는다. 하지만, 무선 채널 악화에 따른 전송 오류가 빈번하게 발생할 경우에는 상대 노드가 송신 노드에 무조건 ACK 프레임을 두 번 이상 전송하여 전송 신뢰성을 높을 수도 있다. Meanwhile, since the control unit 340 cannot receive a response from the transmitting node after transmitting the ACK frame, the control unit 340 does not basically retransmit the ACK frame. However, if a transmission error occurs frequently due to radio channel deterioration, the counterpart node may unconditionally transmit two or more ACK frames to the transmitting node to improve transmission reliability.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 노드에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a procedure performed by a transmitting node according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 일 실시 예에서 송신 노드는 도 2에 도시된 송신 장치(100)에 대응되므로 도 5에 도시된 절차는 도 2에 도시된 송신 장치(100)에서 수행되는 절차가 될 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, since the transmitting node corresponds to the transmitting apparatus 100 shown in FIG. 2, the procedure illustrated in FIG. 5 may be a procedure performed by the transmitting apparatus 100 illustrated in FIG. 2.

도 5에 따르면, 송신 노드는 상위계층으로부터 전송할 패킷을 수신하면(S501), 기존 DCF 기법의 CSMA/CA 메커니즘에 기반을 두고 채널경쟁을 시작한다. 이 경우 좀 더 나은 통신 환경을 위해 RTS/CTS 클리어링 기법을 사용한다. 또한, 충돌을 피하기 위해 임의의 지연(back-off)을 사용한다. According to FIG. 5, when the transmitting node receives a packet to be transmitted from a higher layer (S501), the transmitting node starts channel contention based on the CSMA / CA mechanism of the existing DCF scheme. In this case, RTS / CTS clearing technique is used for better communication environment. We also use some back-off to avoid collisions.

이에 따라 먼저 경쟁 윈도우 (CW: contention window) 값을 초기화시키고 랜덤값을 발생시킨다(S502). 그 후, 해당되는 빈 슬롯에서 CRTS(cooperative RTS) 제어프레임을 전송한다(S503). Accordingly, first, a contention window (CW) value is initialized and a random value is generated (S502). Thereafter, a cooperative RTS (CRTS) control frame is transmitted in the corresponding empty slot (S503).

이어서, 전송한 CRTS 프레임에 전송오류가 발생할 경우를 대비하여 재전송 타이머 1을 구동한다(S504). 여기서, 재전송 타이머 1 값은 CCTS 프레임을 성공적으로 수신할 때까지 소요되는 최고 시간 값으로 설정하며 기존 DCF에서는 일반적으로 ACK 프레임을 수신할 때까지 소요되는 시간으로 설정할 수 있다. Subsequently, the retransmission timer 1 is driven in preparation for a transmission error occurring in the transmitted CRTS frame (S504). Here, the retransmission timer 1 value may be set to a maximum time value required to successfully receive a CCTS frame and may be set to a time required to receive an ACK frame in a conventional DCF.

이 후 재전송 타이머 1이 종료될 때까지 CCTS(cooperative CTS) 프레임이 수신되는지 여부를 판단한다(S505).Thereafter, it is determined whether a cooperative CTS (CCTS) frame is received until the retransmission timer 1 ends (S505).

S505 단계에서 재전송 타이머 1이 종료될 때까지 CCTS 프레임이 수신되지 않은 경우(S505:N), 기존 DCF 기법처럼 경쟁 윈도우 값을 두 배로 증가시킨 후(S506), 재전송을 실시한다(S503). If the CCTS frame is not received until the retransmission timer 1 ends in step S505 (S505: N), the contention window value is doubled as in the conventional DCF scheme (S506), and then retransmission is performed (S503).

한편, S505 단계에서 재전송 타이머 1이 종료될 때까지 CCTS 프레임이 수신되면(S505:Y), 타이머 1을 종료시키고 DATA 프레임 전송을 준비한다. 여기서, DATA 프레임을 전송한 후, DATA 프레임 전송이 실패한 것을 인지하면 DATA 프레임을 재전송한다. 이 경우 DATA 프레임 전송을 성공했느냐 실패했느냐는 SIFS(Short Interframe Space) 시간 이후에 중간 노드가 DATA 프레임을 상대 노드로 전송하는지 여부를 감지함으로써 알 수 있다. 여기서, SIFS는 RTS/CTS 프레임이나 ACK 프레임같이 최우선권을 가진 프레임 전송에 사용되는 짧은 프레임 간격으로 다른 프레임 간격보다 더 빨리 전송권을 획득할 수 있다는 특징이 있다. On the other hand, if the CCTS frame is received until the retransmission timer 1 is terminated in step S505 (S505: Y), the timer 1 is terminated and prepares to transmit the DATA frame. Here, after transmitting the DATA frame, when recognizing that the DATA frame transmission has failed, retransmit the DATA frame. In this case, the success or failure of transmitting the DATA frame can be known by detecting whether the intermediate node transmits the DATA frame to the counterpart node after the short interframe space (SIFS) time. In this case, the SIFS has a characteristic that a transmission right can be obtained earlier than other frame intervals with a short frame interval used for transmitting a frame having the highest priority, such as an RTS / CTS frame or an ACK frame.

한편, DATA 프레임은 최대 N회까지 재전송할 수 있으며, 재전송 횟수를 관리하기 위해 변수 n을 사용하고, DATA 프레임을 전송하기 전에 이 값을 0으로 초기화한다(S507).On the other hand, the DATA frame can be retransmitted up to N times, using the variable n to manage the number of retransmissions, and initializes this value to 0 before transmitting the DATA frame (S507).

이어서, DATA 프레임을 중간 노드로 전송한 후에는 변수 n 값을 1만큼 증가시키며(S508), 재전송 절차에 의해 전송오류를 복구하기 위해 타이머 2와 타이머 3을 각각 구동한다(S509). 여기서, 타이머 2는 DATA 프레임 재전송 절차를 관리하기 위한 용도이며, 타이머 3은 기설정된 시간까지 상대 노드로부터 ACK 프레임을 수신하지 못했을 때, CRTS 프레임을 사용하여 재전송하는 절차를 관리하기 위해 이용될 수 있다. Subsequently, after transmitting the DATA frame to the intermediate node, the variable n value is increased by 1 (S508), and timers 2 and 3 are respectively driven to recover transmission errors by the retransmission procedure (S509). Here, timer 2 is for managing a DATA frame retransmission procedure, and timer 3 may be used for managing a procedure for retransmission using a CRTS frame when an ACK frame is not received from a counterpart node until a predetermined time. .

즉, DATA 프레임을 전송한 후 두 배의 SIFS 시간(타이머 2에 설정된 값) 동안 중간 노드가 DATA 프레임을 상대 노드로 전송하는지 여부를 감지하고(S510), S510단계에서 전송을 감지하지 못하면(S510:N) 전송오류가 발생했다고 판단하고, DATA 프레임을 재전송한다(S508). 다만, 이 경우 데이터 프레임 전송 횟수가 기설정된 N회 미만인지 판단(S512)하여, 데이터 프레임 전송 횟수가 기설정된 N회 미만(S512:Y) 경우에만 DATA 프레임을 재전송할 수 있다. 만약, 데이터 프레임 전송 횟수가 기설정된 N회 이상인 경우(S512:N)에는, 경쟁 윈도우 값을 두 배로 증가시킨 뒤(S513), CRTS 프레임을 재전송하여(S503) 전송오류 문제를 해결할 수 있다. That is, after transmitting the DATA frame, the middle node detects whether the intermediate node transmits the DATA frame to the counterpart node for twice the SIFS time (value set in the timer 2) (S510), and if it does not detect the transmission in step S510 (S510) : N) It is determined that a transmission error has occurred, and retransmits the DATA frame (S508). However, in this case, it may be determined whether the number of data frame transmissions is less than N preset times (S512), and the data frame may be retransmitted only when the number of data frame transmissions is less than N preset times (S512: Y). If the number of data frame transmissions is greater than or equal to N preset times (S512: N), the contention window may be doubled (S513), and then the CRTS frame may be retransmitted (S503) to solve the transmission error problem.

한편, S510단계에서 전송을 감지하면(S510:Y), 중간 노드가 상대 노드로 데이터 프레임을 전송한 것이므로 상대 노드로부터 타이머 3 이전에 ACK 프레임이 수신되는지 여부를 판단한다(S511). On the other hand, if the transmission is detected in step S510 (S510: Y), since the intermediate node has transmitted the data frame to the counterpart node, it is determined whether the ACK frame is received before timer 3 from the counterpart node (S511).

타이머 3 이전에 ACK 프레임이 수신하는 경우(S511:Y)에는 데이터 프레임 전송 절차는 완료된다. If the ACK frame is received before the timer 3 (S511: Y), the data frame transmission procedure is completed.

하지만, 타이머 3 이전에 ACK 프레임이 수신하지 못하는 경우(S511:N)에는 경쟁 윈도우 값을 두 배로 증가시킨 뒤(S513), CRTS 프레임을 재전송하여(S503) 전송오류 문제를 해결할 수 있다. However, when the ACK frame is not received before the timer 3 (S511: N), the contention window may be doubled (S513), and the transmission of the CRTS frame may be retransmitted (S503) to solve the transmission error problem.

한편, 상술한 세 개의 타이머(타이머 1, 2, 3)를 구동할 때 설정하는 값은 수학식 1 내지 3과 같다. 여기에서 프레임 명칭을 나타내는 용어(예를 들면, DATA, ARTS, CCTS)는 해당 프레임을 기본 전송속도로 전송할 때 소요되는 전송시간을 의미한다.On the other hand, the value set when driving the three timers (timers 1, 2, 3) described above is as shown in equations (1) to (3). Herein, terms indicating frame names (for example, DATA, ARTS, and CCTS) mean a transmission time required for transmitting the frame at the basic transmission rate.

Figure 112010015194892-pat00001
Figure 112010015194892-pat00001

Figure 112010015194892-pat00002
Figure 112010015194892-pat00002

Figure 112010015194892-pat00003
Figure 112010015194892-pat00003

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중간 노드에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a procedure performed by an intermediate node according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 일 실시 예에서 중간 노드는 도 3에 도시된 중계 장치(200)에 대응되므로 도 6에 도시된 절차는 도 3에 도시된 중계 장치(200)에서 수행되는 절차가 될 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, since the intermediate node corresponds to the relay apparatus 200 illustrated in FIG. 3, the procedure illustrated in FIG. 6 may be a procedure performed by the relay apparatus 200 illustrated in FIG. 3.

도 6에 따르면, 중간 노드는 송신노드로부터 프레임을 수신하면(S601), 우선 재전송 절차를 관리하기 위해 n 값을 0으로 설정한다(S602).According to FIG. 6, when the intermediate node receives a frame from a transmitting node (S601), first, n sets a value of 0 to manage a retransmission procedure (S602).

이어서, 수신한 프레임이 CRTS 프레임인지 판단한다(S603).Next, it is determined whether the received frame is a CRTS frame (S603).

S603 단계에서 CRTS 프레임을 수신하였다고 판단하면(S603:Y), 상대 노드에게 ARTS(acknowledge RTS) 프레임을 전송한 뒤, n 값을 증가시킨다(S604).If it is determined in step S603 that the CRTS frame has been received (S603: Y), after transmitting an ARTS (acknowledge RTS) frame to the counterpart node, the value n is increased (S604).

이어서, 전송오류에 따른 재전송 절차를 관리하기 위해 타이머 4를 구동한다(S605).Subsequently, timer 4 is driven to manage the retransmission procedure according to the transmission error (S605).

타이머 4가 종료되기 이전에 상대 노드가 CCTS 프레임을 전송하는지 확인한다(S606).It is checked whether the counterpart node transmits the CCTS frame before the timer 4 expires (S606).

타이머 4가 종료되기 이전에 상대 노드가 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송한 것이 확인되면(S606:Y), 해당 프레임에 대한 중간 노드의 역할이 종료된다.If it is confirmed that the counterpart node transmits the CCTS frame to the transmitting node before the timer 4 expires (S606: Y), the role of the intermediate node for the frame is terminated.

한편, 타이머 4가 종료되기 이전에 상대 노드가 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송한 것이 확인되지 않으면(S606:N), 도 5에 도시된 방법과 유사하게 프레임전송횟수가 기설정된 N 회 미만인지 여부를 판단하여(S607), 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 미만(S607:Y)인 경우에는 재전송 절차를 수행하게 된다(S604).On the other hand, if it is not confirmed that the counterpart node transmits the CCTS frame to the transmitting node before the timer 4 expires (S606: N), similarly to the method shown in FIG. In operation S607, when the number of frame transmissions is less than N preset times (S607: Y), a retransmission procedure is performed (S604).

하지만, 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 미만인 경우에 해당 프레임에 대한 절차를 마무리하고, 새로운 프레임에 대한 절차를 진행할 수 있다. However, when the number of frame transmissions is less than N times, the procedure for the frame may be completed and the procedure for the new frame may be performed.

한편, S603 단계에서 CRTS 프레임이 아닌 DATA 프레임을 수신하였다고 판단하면(S603:N), 상대 노드에게 수신한 DATA 프레임을 전달한 뒤, n 값을 1만큼 증가시킨다(S608). On the other hand, if it is determined in step S603 that a data frame other than a CRTS frame is received (S603: N), the received data frame is transmitted to the counterpart node, and then n value is increased by 1 (S608).

이 경우에도 S605 단계와 같이 전송오류에 따른 재전송 절차를 관리하기 위해 타이머 5를 구동한다(S609). 여기서, 타이머 5는 타이머 4와 동일한 값이 될 수도 있지만, 설명의 편의를 위하여 타이머 5라 별칭하도록 한다. Also in this case, as in step S605, timer 5 is driven to manage the retransmission procedure according to the transmission error (S609). Here, the timer 5 may be the same value as the timer 4, but is referred to as timer 5 for convenience of description.

이어서, 타이머 5가 종료되기 이전에 상대 노드가 송신 노드로 ACK 프레임을 전송하는 확인한다(S610).Subsequently, before the timer 5 expires, the counter node confirms that the ACK frame is transmitted to the transmitting node (S610).

타이머 5가 종료되기 이전에 상대 노드가 송신 노드에 ACK 프레임을 전송한 것이 확인되면(S610:Y), 해당 프레임에 대한 중간 노드의 역할이 종료된다.If it is confirmed that the counterpart node transmits the ACK frame to the transmitting node before the timer 5 expires (S610: Y), the role of the intermediate node for the corresponding frame ends.

한편, 타이머 5가 종료되기 이전에 상대 노드가 송신 노드에 ACK 프레임을 전송한 것이 확인되지 않으면(S610:N), 도 5에 도시된 방법과 유사하게 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 미만인지 여부를 판단하여(S611), 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 미만(S611:Y)인 경우에는 재전송 절차를 수행하게 된다(S608).On the other hand, if it is not confirmed that the counterpart node transmits the ACK frame to the transmitting node before the timer 5 expires (S610: N), similarly to the method shown in FIG. In operation S611, when the number of frame transmissions is less than N preset times (S611: Y), a retransmission procedure is performed (S608).

하지만, 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 이상인 경우에 해당 프레임에 대한 절차를 마무리하고, 새로운 프레임에 대한 절차를 진행할 수 있다. However, when the number of frame transmissions is more than N times, the procedure for the frame may be completed and the procedure for the new frame may be performed.

한편, 중간 노드를 선정하는 방법에 대해서는 상기에서 언급된 참고문헌 4, 5, 6에서 제안된 방법과 동일한 방법이 사용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다. On the other hand, the same method as the method proposed in the references 4, 5, 6 mentioned above can be used for selecting the intermediate node, so a detailed description thereof will be omitted.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 노드에서 수행하는 절차를 설명하기 위한 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a procedure performed by a receiving node according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 일 실시 예에서 수신 노드는 도 4에 도시된 수신 장치(300)에 대응되므로 도 7에 도시된 절차는 도 4에 도시된 수신 장치(300)에서 수행되는 절차가 될 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, since the receiving node corresponds to the receiving device 300 shown in FIG. 4, the procedure shown in FIG. 7 may be a procedure performed by the receiving device 300 shown in FIG. 4.

도 7에 따르면, 상대 노드는 중간 노드로부터 프레임을 수신하면(S701), 우선 재전송 절차를 관리하기 위해 n 변수 값을 0으로 설정한다(S702). According to FIG. 7, when the counterpart node receives a frame from the intermediate node (S701), first, the n variable value is set to 0 to manage the retransmission procedure (S702).

이어서, 중간 노드로부터 수신한 프레임이 ARTS 프레임인지 여부를 판단한다(S703). Subsequently, it is determined whether the frame received from the intermediate node is an ARTS frame (S703).

S703 단계에서 수신한 프레임이 ARTS 프레임이라고 판단되면(S703:Y), 송신노드에게 직접 CCTS 프레임을 전송한 뒤, n 값을 1만큼 증가시킨다(S704). 이어서, CCTS 프레임 재전송 절차 관리를 위해 타이머 6을 구동한다. If it is determined in step S703 that the received frame is an ARTS frame (S703: Y), after transmitting the CCTS frame directly to the transmitting node, n value is increased by 1 (S704). Subsequently, timer 6 is driven to manage the CCTS frame retransmission procedure.

이어서, 타이머 6이 종료되기 이전에 DATA 프레임이 수신되는지 확인한다(S706).Subsequently, it is checked whether a DATA frame is received before the timer 6 ends (S706).

타이머 6이 종료되기 이전에 상대 노드가 DATA 프레임을 수신하면(S706:Y), 해당 CCTS 프레임이 성공적으로 전송된 것이 되므로 관련 절차가 종료된다. If the counterpart node receives the DATA frame before timer 6 expires (S706: Y), the relevant procedure is terminated because the corresponding CCTS frame is successfully transmitted.

하지만, 타이머 6이 종료되기 이전에 상대 노드가 DATA 프레임을 수신하지 못하면(S706:N), 중간 노드에서의 ARTS 프레임 또는 DATA 프레임 재전송 관리 절차와 유사하게 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 미만인지 여부를 판단하여(S707), 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 미만(S707:Y)인 경우에는 재전송 절차를 수행하게 된다(S704). 하지만, 프레임 전송횟수가 기설정된 N 회 이상(S707:N)인 경우에는 해당 프레임에 대한 절차를 마무리하고, 새로운 프레임에 대한 절차를 진행할 수 있다. However, if the counterpart node does not receive the DATA frame before timer 6 expires (S706: N), whether the number of frame transmissions is less than the preset N times, similar to the ARTS frame or DATA frame retransmission management procedure in the intermediate node. In operation S707, when the number of frame transmissions is less than N preset times (S707: Y), a retransmission procedure is performed (S704). However, in the case where the number of frame transmissions is N or more times (S707: N), the procedure for the frame may be completed and the procedure for the new frame may be performed.

한편, S703 단계에서 수신한 프레임이 ARTS 프레임이 아닌 경우 DATA 프레임이므로(S703:N), ACK 프레임을 송신 노드에 전송하고(S708) 해당 데이터 프레임에 대한 절차가 마무리된다. 여기서, ACK 프레임을 전송한 후 송신 노드로부터 이에 대한 응답을 받을 수 없기 때문에 기본적으로 ACK 프레임은 재전송하지 않는다. 하지만, 무선 채널 악화에 따른 전송오류가 빈번하게 발생할 경우에는 상대 노드가 송신노드에게 무조건 ACK 프레임을 2번 이상 전송하여 전송 신뢰성을 높일 수도 있다. Meanwhile, if the frame received in step S703 is not an ARTS frame, it is a DATA frame (S703: N), so that an ACK frame is transmitted to the transmitting node (S708), and the procedure for the corresponding data frame is completed. In this case, the ACK frame is not retransmitted basically because the ACK frame cannot be received after transmitting the ACK frame. However, if a transmission error occurs frequently due to radio channel deterioration, the counterpart node may unconditionally transmit two or more ACK frames to the transmitting node to improve transmission reliability.

도 8 내지 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RCO-MAC 프로토콜의 성능을 설명하기 위한 도면들이다.8 to 11 are diagrams for explaining the performance of the RCO-MAC protocol according to an embodiment of the present invention.

도 8 내지 11은 컴퓨터 모의실험을 통해서 성능평가를 수행한 결과를 나타낸다.8 to 11 show the results of performance evaluation through computer simulation.

컴퓨터 모의실험은 SMPL 툴을 사용하였으며(M. H. MacDougall, Simulating computer systems : Techniques and tools, The MIT Press, 1992.), 전송할 데이터 프레임은 항상 존재하는 트래픽 포화상태를 가정하였다. Computer simulations used the SMPL tool (M. H. MacDougall, Simulating computer systems: Techniques and tools, The MIT Press, 1992.), and assumed that the data frames to be transmitted always had traffic saturation.

본 성능평가에서 사용한 시스템 파라미터는 표 1과 같다. The system parameters used in this performance evaluation are shown in Table 1.

Figure 112010015194892-pat00004
Figure 112010015194892-pat00004

여기에서 Rsh는 송신노드(S)와 중간 노드(H) 사이의 전송속도를 의미하며 컴퓨터 모의실험은 1000초 동안 수행하였다. 성능평가 척도로는 시스템 처리량과 프레임 평균지연시간을 사용하였으며, 시스템 처리량은 컴퓨터 모의실험을 수행한 시간동안 성공적으로 전송한 총 데이터 양으로 정의하였으며 bps 단위로 나타내었다. 프레임 평균지연시간은 큐잉시간을 제외하고, 전송 시도 순간부터 성공적으로 전송이 완료될 때까지 기다린 시간으로 정의하였으며 버퍼 내 큐잉 시간은 제외하였다. Here, R sh means the transmission speed between the transmitting node (S) and the intermediate node (H), and the computer simulation was performed for 1000 seconds. The system performance and frame average delay time were used as the performance evaluation scale, and the system throughput was defined as the total amount of data transmitted successfully during the computer simulation and expressed in bps. The average frame delay time was defined as the time to wait for the transmission to be completed successfully from the moment of transmission attempt, excluding the queuing time. The queuing time in the buffer was excluded.

도 8은 기존 rDCF 기법과 본 발명에 따른 RCO-MAC 기법의 시스템 처리량 성능을 비교한 도면이다.8 is a diagram comparing the system throughput performance of the conventional rDCF technique and the RCO-MAC technique according to the present invention.

열악한 채널환경에 기인한 프레임 전송오류는 10% 정도 발생하는 환경을 고려하였으며, 전송범위 내 단말기 수의 변화에 따른 시스템 처리량을 도출하였다. 단말기 수의 변화에 따른 시스템 처리량의 변화는 참고문헌 7, 8에서 제시한 결과와 유사한 형태임을 알 수 있다. rDCF 기법과 비교할 때 프레임 전송오류가 10%인 채널환경에서는 시스템 처리량 성능이 약 24% 개선됨을 확인할 수 있다. 그리고 각 노드에서 수행하는 재전송 절차에서 재전송 횟수가 2회인 경우와 3회인 경우는 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 즉 10% 정도의 재전송 환경에서는 각 노드에서 2회만 재전송해서 기존 방식에 비해 시스템 성능을 크게 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있다. The frame transmission error due to poor channel environment is considered to occur about 10% and the system throughput according to the change of the number of terminals in the transmission range is derived. It can be seen that the change in system throughput according to the change in the number of terminals is similar to the results shown in Refs. Compared to the rDCF method, the system throughput performance is improved by about 24% in the channel environment where frame transmission error is 10%. In the retransmission procedure performed at each node, it can be seen that there is no significant difference between the two retransmission times and the three retransmissions. In other words, in the retransmission environment of about 10%, it can be seen that the system performance can be greatly increased compared to the conventional method by retransmitting only two times in each node.

도 9는 평균지연시간 측면에서의 성능평가 결과를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a performance evaluation result in terms of average delay time.

먼저 전송범위 내 단말기 수가 상대적으로 적을 경우에는 그 차이는 미비하지만 본 논문에서 제안한 RCO-MAC 기법이 우수함을 알 수 있다. 그러나 단말기 수가 상대적으로 많을 경우에는 기존 rDCF 기법에 비해 평균지연시간이 조금 더 큼을 알 수 있었다. 이것은 단말기 수가 많을 경우에는 시스템 성능이 무선채널 악화에 따른 프레임 전송오류보다도 CRTS 프레임을 사용하여 채널경쟁을 하는 단계에서 발생하는 충돌에 의해 좌우되기 때문이다. 그리고 CRTS와 DATA 프레임을 전송한 후 송신노드가 운영하는 재전송 타이머의 설정시간 값이 각 노드에서 자체적으로 수행하는 재전송 절차 때문에 rDCF 기법보다 더 큰 값으로 설정하기 때문에 평균지연시간이 증가한다. 하지만 본 발명의 성능평가에서는 제외하였지만 만약 버퍼에서 대기하는 큐잉시간까지 고려한다면, 전체적인 시스템 평균지연시간은 감소할 것으로 예측된다. 왜냐하면 RCO-MAC 기법의 시스템 처리량이 기존 rDCF에 비해 24%정도 증가하였으며, 시스템 처리량이 증가하면 버퍼에서 기다리는 큐잉지연시간이 감소하기 때문이다.First, if the number of terminals in the transmission range is relatively small, the difference is insignificant, but the proposed RCO-MAC technique is excellent. However, when the number of terminals is relatively large, the average delay time is slightly higher than that of the existing rDCF technique. This is because, in the case of a large number of terminals, system performance is more dependent on a collision occurring at the stage of channel competition using CRTS frames rather than a frame transmission error due to the deterioration of radio channels. After transmitting the CRTS and DATA frames, the average delay time increases because the setup time value of the retransmission timer operated by the transmitting node is set to a larger value than the rDCF scheme because of the retransmission procedure performed by each node. However, although excluded from the performance evaluation of the present invention, if the queuing time waiting in the buffer is considered, the overall system average delay time is expected to decrease. This is because the system throughput of the RCO-MAC technique is increased by 24% compared to the existing rDCF, and as the system throughput increases, the queuing delay time waited in the buffer decreases.

도 10은 본 논문에서 제안한 RCO-MAC 프로토콜에서 최대 재전송 횟수를 3회로 고정한 뒤, 열악한 채널환경에 따른 프레임 전송오류 값의 변화에 따른 시스템 처리량의 변화를 비교하여 나타낸 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a comparison of system throughput according to a change in frame transmission error value due to poor channel environment after fixing the maximum number of retransmissions to three times in the proposed RCO-MAC protocol.

전송오류가 없을 경우 송신노드의 수가 5개 정도일 때 최대 2.7 Mbps 정도의 성능을 달성할 수 있음을 확인할 수 있으며, 전송오류가 증가함에 따라서 시스템 성능이 급격하게 감소함도 확인할 수 있다. If there is no transmission error, it can be confirmed that the performance of up to 2.7 Mbps can be achieved when the number of transmitting nodes is about five. Also, the system performance decreases rapidly as the transmission error increases.

도 11은 전송오류 변화에 따른 평균지연시간 성능을 비교하여 나타낸 도면이다. 11 is a diagram illustrating average delay time performance according to a change in transmission error.

지금까지 제시한 수치계산 결과를 통해 살펴보면, 열악한 채널환경에 의해 발생하는 프레임 전송오류 때문에 발생하는 시스템 성능 감소 문제를 개선하기 위해 각 노드에서 수행하는 재전송 횟수의 최대 값 N을 무작정 증가시키는 것이 적절한 해결책이 아님을 확인할 수 있다. 왜냐하면 N 값을 증가시키면 시스템 처리량은 개선되겠지만 평균지연시간이 증가하여 실시간 특성을 갖춘 트래픽을 수용할 수 없기 때문이다.Based on the numerical results presented so far, it is appropriate to increase the maximum value N of the number of retransmissions performed at each node in order to improve the system performance reduction problem caused by the frame transmission error caused by the poor channel environment. You can see that this is not the case. Increasing the value of N will improve system throughput, but increases the average latency, which cannot accommodate traffic with real-time characteristics.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 협력통신용 MAC 프로토콜에 따름 협력통신용 MAC 프로토콜에 따르면, 해당 프레임을 전송한 노드가 직접 재전송을 수행하기 때문에 전송 오류가 빈번하게 발생하는 경우에 시스템 성능 측면에서 유리하게 적용될 수 있다. 또한, 각 노드에서 효율적으로 최대한 빨리 재전송 기능을 사용해서 전송 오류에 대응할 수 있다.As described above, according to the MAC protocol for cooperative communication, according to the MAC protocol for cooperative communication, it is advantageously applied in terms of system performance when a transmission error frequently occurs because a node transmitting the frame directly retransmits. Can be. In addition, each node can respond to transmission errors by using the retransmission function as efficiently as possible.

이에 따라 채널 경쟁에 의한 전송 오류를 개선할 수 있으며, 열악한 무선채널 환경에서 시스템 처리량을 개선시킬 수 있게 된다. Accordingly, transmission errors due to channel contention can be improved, and system throughput can be improved in a poor wireless channel environment.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 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 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

100 : 송신장치(송신노드) 110 : 데이터 송수신부
120 : 타이머 130 : 감지부
140 : 제어부 200 : 중계장치(중간 노드)
210 : 데이터 송수신부 220 : 타이머
230 : 감지부 240 : 제어부
300 : 수신장치(상대 노드) 310: 데이터 송수신부
320 : 타이머 330 : 감지부
340 : 제어부100: transmission device (transmission node) 110: data transmission and reception unit
120: timer 130: detector
140: control unit 200: relay device (intermediate node)
210: data transceiver 220: timer
230: detection unit 240: control unit
300: receiving device (relative node) 310: data transmission and reception unit
320: timer 330: detector
340: control unit

Claims (10)

중간 노드를 통해 상대 노드로 프레임을 전송하는 송신 장치에 있어서,
프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부;
프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머;
상기 중간 노드가 상기 상대 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부; 및
상기 중간 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하며, 상기 데이터 프레임 전송 후 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제1 임계 시간 종료 전까지 상기 감지부에 의해 상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 상기 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 송신 장치. In the transmitting device for transmitting a frame to the counterpart node through the intermediate node,
A data transceiver for transmitting and receiving a frame;
A timer counting a threshold time for determining whether to transmit a frame;
A detector configured to detect whether the intermediate node transmits a data frame to the counterpart node; And
If the data frame transmission is transmitted to the intermediate node and the data frame transmission is not detected by the detection unit until the first threshold time counted by the timer after the data frame transmission, the data frame transmission has failed. And a control unit configured to recount the time of a predetermined multiple of the first threshold time to retransmit the data frame to the intermediate node. 송신 노드로부터 수신된 프레임을 상대 노드로 전송하는 중계 장치에 있어서,
프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부;
프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머;
상기 상대 노드가 상기 송신 노드로 ACK 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부;
상기 송신 노드로부터 수신된 상기 데이터 프레임을 상기 상대 노드로 전달하며, 상기 데이터 프레임 전달 후 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제2 임계 시간 종료 전까지 상기 감지부에 의해 상기 ACK 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고 상기 제2 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 해당 데이터 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 중계 장치.A relay apparatus for transmitting a frame received from a transmitting node to a counterpart node,
A data transceiver for transmitting and receiving a frame;
A timer counting a threshold time for determining whether to transmit a frame;
A detector for detecting whether the counterpart node transmits an ACK frame to the transmitting node;
The data frame received from the transmitting node to the counterpart node, and if the ACK frame transmission is not detected by the sensing unit until a second threshold time counted by the timer after the data frame is delivered, the data; And a controller which determines that the frame transmission has failed and controls to retransmit the corresponding data frame to the counterpart node by recounting a time of a preset multiple of the second threshold time. 제2항에 있어서,
상기 감지부는,
상기 타이머에 의해 카운팅되는 제3 임계 시간 종료 전까지 상기 상대 노드가 상기 송신 노드로 CCTS(cooperative Clear to send) 프레임을 전송하는지를 감지하며,
상기 제어부는,
상기 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS(cooperative Request to send) 제어 프레임인 경우, 상기 상대 노드에 ARTS(acknowledge RTS) 프레임을 전송하고, 상기 ARTS 프레임 전송 후 상기 감지부에 의해 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 상기 제3 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 상기 ARTS 프레임을 재전송하는 것을 특징으로 하는 중계 장치.The method of claim 2,
The sensing unit includes:
Detects whether the counterpart node transmits a cooperative clear to send (CCTS) frame to the transmitting node before a third threshold time counted by the timer,
The control unit,
When the frame received from the transmitting node is a cooperative request to send (CRTS) control frame, an acknowledgment RTS (ARTS) frame is transmitted to the counterpart node, and the CCTS frame transmission is detected by the detector after the ARTS frame is transmitted. If not, it is determined that the ARTS frame transmission has failed, and re-transmits the ARTS frame to the counterpart node by recounting the time of a predetermined multiple of the third threshold time. 중간 노드를 통해 송신 노드로부터 프레임을 수신하는 수신 장치에 있어서,
프레임을 송수신하기 위한 데이터 송수신부;
프레임 전송 여부를 판단하기 위한 임계 시간을 카운팅하는 타이머;
상기 송신 노드가 상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 감지부;
수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우, 상기 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송하고, 상기 CCTS 프레임 전송 후 상기 타이머에 의해 카운팅되는 제4 임계 시간 종료 전까지 상기 감지부에 의해 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하고, 상기 제4 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 송신 노드에 상기 CCTS 프레임을 재전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치. A receiving apparatus for receiving a frame from a transmitting node through an intermediate node,
A data transceiver for transmitting and receiving a frame;
A timer counting a threshold time for determining whether to transmit a frame;
A detector configured to detect whether the transmitting node transmits a data frame to the intermediate node;
When the received frame is an ARTS frame, when the CCTS frame is transmitted to the transmitting node, and the CCTS frame transmission is not detected by the detector until the fourth threshold time counted by the timer after the CCTS frame is transmitted. And a controller which determines that the CCTS frame transmission has failed and controls to retransmit the CCTS frame to the transmitting node by recounting a time of a preset multiple of the fourth threshold time. 중간 노드를 통해 상대 노드로 프레임을 전송하는 송신 장치의 프레임 전송 방법에 있어서,
상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는 단계;
상기 데이터 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제1 임계 시간을 카운팅하는 단계;
상기 제1 임계 시간 종료 전까지 상기 중간 노드에서 상기 상대 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계;
상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계; 및
상기 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하는 단계;를 포함하는 송신 장치의 프레임 전송 방법.In the frame transmission method of the transmitting device for transmitting a frame to the counterpart node through the intermediate node,
Transmitting a data frame to the intermediate node;
Counting a first threshold time for determining whether to transmit the data frame;
Detecting whether the intermediate node transmits the data frame to the counterpart node before the first threshold time expires;
Determining that the data frame transmission has failed when the data frame transmission is not detected; And
And retransmitting the data frame to the intermediate node by recounting a time of a predetermined multiple of the first threshold time. 송신 노드로부터 수신된 프레임을 상대 노드로 전달하는 중계 장치의 프레임 전달 방법에 있어서,
상기 송신 노드로부터 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 CRTS 제어 프레임인지 판단하는 단계;
상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 데이터 프레임을 상기 상대 노드로 전달하고, 상기 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS 제어 프레임인 경우 상기 상대 노드에 ARTS 프레임을 전송하는 단계;
상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제2 임계 시간을 카운팅하는 단계;
상기 제2 임계 시간 종료 전까지 상기 상대 노드에서 상기 송신 노드로 상기 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임 또는 상기 ARTS 프레임에 대한 CCTS 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계;
상기 ACK 프레임 또는 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 또는 상기 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계; 및
상기 제2 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 해당 데이터 프레임 또는 ARTS 프레임을 재전송하는 단계;를 포함하는 중계 장치의 프레임 전달 방법.In the frame forwarding method of the relay device for transmitting the frame received from the transmitting node to the counterpart node,
Determining whether the frame received from the transmitting node is a data frame or a CRTS control frame;
Transmitting the data frame to the counterpart node when the received frame is a data frame, and transmitting an ARTS frame to the counterpart node when the frame received from the transmitting node is a CRTS control frame;
Counting a second threshold time for determining whether to transmit the frame;
Detecting whether the counterpart node transmits an ACK frame for the data frame or a CCTS frame for the ARTS frame to the transmitting node before the second threshold time expires;
Determining that the data frame or the ARTS frame transmission has failed when the ACK frame or the CCTS frame transmission is not detected; And
And retransmitting a corresponding data frame or ARTS frame to the counterpart node by recounting a time of a predetermined multiple of the second threshold time. 중간 노드를 통해 송신 노드로부터 프레임을 수신하는 수신 장치의 프레임 수신 방법에 있어서,
수신된 프레임이 데이터 프레임인지 ARTS 프레임인지 판단하는 단계;
상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 송신 노드에 ACK 프레임을 전송하고, 상기 수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우 상기 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송하는 단계;
상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제3 임계 시간을 카운팅하는 단계;
상기 제3 임계 시간 종료 전까지 상기 송신 노드에서 상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계;
상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우, 상기 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계; 및
상기 제3 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 송신 노드에 상기 CCTS 프레임을 재전송하는 단계;를 포함하는 수신 장치의 프레임 수신 방법.In the frame receiving method of a receiving apparatus for receiving a frame from a transmitting node through an intermediate node,
Determining whether the received frame is a data frame or an ARTS frame;
Transmitting an ACK frame to the transmitting node when the received frame is a data frame, and transmitting a CCTS frame to the transmitting node when the received frame is an ARTS frame;
Counting a third threshold time for determining whether to transmit the frame;
Detecting whether the transmitting node transmits a data frame to the intermediate node before the third threshold time expires;
Determining that the CCTS frame transmission has failed when the data frame transmission is not detected; And
And retransmitting the CCTS frame to the transmitting node by recounting a time of a predetermined multiple of the third threshold time. 송신 노드, 중간 노드 및 상대 노드를 포함하는 통신 시스템의 프레임 송수신 방법에 있어서,
송신 노드가 중간 노드로 CRTS 제어 프레임을 전송하고, 상대 노드로부터 CCTS 프레임을 수신하는 단계;
상기 CCTS 프레임을 수신한 상기 송신 노드가 데이터 프레임을 상기 중간 노드에 전송하고, 상기 데이터 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제1 임계 시간을 카운팅하는 단계;
상기 송신 노드가 상기 제1 임계 시간 종료 전까지 상기 중간 노드에서 상기 상대 노드로 상기 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계;
상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계; 및
상기 제1 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 중간 노드에 상기 데이터 프레임을 재전송하는 단계;를 포함하는 통신 시스템의 프레임 송수신 방법.In the frame transmission and reception method of a communication system including a transmitting node, an intermediate node and a partner node,
A transmitting node transmitting a CRTS control frame to an intermediate node and receiving a CCTS frame from a counterpart node;
Counting a first threshold time for transmitting a data frame to the intermediate node by receiving the CCTS frame and determining whether to transmit the data frame;
Detecting whether the transmitting node transmits the data frame from the intermediate node to the counterpart node before the first threshold time expires;
Determining that the data frame transmission has failed when the data frame transmission is not detected; And
And retransmitting the data frame to the intermediate node by recounting a time of a predetermined multiple of the first threshold time. 제8항에 있어서,
상기 중간 노드가 상기 송신 노드로부터 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 CRTS 제어 프레임인지 판단하는 단계;
상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 데이터 프레임을 상기 상대 노드로 전달하고, 상기 송신 노드로부터 수신한 프레임이 CRTS 제어 프레임인 경우 상기 상대 노드에 ARTS 프레임을 전송하는 단계;
상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제2 임계 시간을 카운팅하는 단계;
상기 제2 임계 시간 종료 전까지 상기 상대 노드에서 상기 송신 노드로 상기 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임 또는 상기 ARTS 프레임에 대한 CCTS 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계;
상기 ACK 프레임 또는 상기 CCTS 프레임 전송이 감지되지 않는 경우 상기 데이터 프레임 또는 상기 ARTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계; 및
상기 제2 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 상대 노드에 해당 데이터 프레임 또는 ARTS 프레임을 재전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템의 프레임 송수신 방법.The method of claim 8,
Determining, by the intermediate node, whether a frame received from the transmitting node is a data frame or a CRTS control frame;
Transmitting the data frame to the counterpart node when the received frame is a data frame, and transmitting an ARTS frame to the counterpart node when the frame received from the transmitting node is a CRTS control frame;
Counting a second threshold time for determining whether to transmit the frame;
Detecting whether the counterpart node transmits an ACK frame for the data frame or a CCTS frame for the ARTS frame to the transmitting node before the second threshold time expires;
Determining that the data frame or the ARTS frame transmission has failed when the ACK frame or the CCTS frame transmission is not detected; And
And retransmitting a corresponding data frame or ARTS frame to the counterpart node by recounting a time of a predetermined multiple of the second threshold time. 제9항에 있어서,
상기 상대 노드가 상기 중간 노드로부터 수신된 프레임이 데이터 프레임인지 ARTS 프레임인지 판단하는 단계;
상기 수신된 프레임이 데이터 프레임인 경우 상기 송신 노드에 ACK 프레임을 전송하고, 상기 수신된 프레임이 ARTS 프레임인 경우 상기 송신 노드에 CCTS 프레임을 전송하는 단계;
상기 프레임 전송 여부를 판단하기 위한 제3 임계 시간을 카운팅하는 단계;
상기 제3 임계 시간 종료 전까지 상기 송신 노드에서 상기 중간 노드로 데이터 프레임을 전송하는지 여부를 감지하는 단계;
상기 데이터 프레임 전송이 감지되지 않는 경우, 상기 CCTS 프레임 전송이 실패하였다고 판단하는 단계; 및
상기 제3 임계 시간의 기설정된 배수의 시간을 재카운팅하여 상기 송신 노드에 상기 CCTS 프레임을 재전송하는 단계;를 포함하는 통신 시스템의 프레임 송수신 방법.10. The method of claim 9,
Determining, by the counterpart node, whether a frame received from the intermediate node is a data frame or an ARTS frame;
Transmitting an ACK frame to the transmitting node when the received frame is a data frame, and transmitting a CCTS frame to the transmitting node when the received frame is an ARTS frame;
Counting a third threshold time for determining whether to transmit the frame;
Detecting whether the transmitting node transmits a data frame to the intermediate node before the third threshold time expires;
Determining that the CCTS frame transmission has failed when the data frame transmission is not detected; And
And retransmitting the CCTS frame to the transmitting node by recounting a time of a predetermined multiple of the third threshold time.
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