KR101141477B1 - Ｃｓｍａ/ｃａ 방식에서의 우선순위 할당 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

CSMA/CA 방식에서의 우선순위 할당 방법 및 시스템이 개시된다. CSMA/CA 방식에서의 우선순위 할당 시스템은 데이터 전송을 위한 통신대기시간을 포함하는 RTS 프레임을 전송하는 제1 스테이션과, RTS 프레임에 기초하여, 제1 스테이션이 등록된 스테이션인지를 판단하고, 등록된 스테이션인 경우 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간을 포함하는 CTS 프레임을 전송하는 액세스 포인트와, CTS 프레임에 기초하여, CTS 프레임에 포함된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 벡터를 설정하고, 설정된 네트워크 할당 벡터가 종료된 후 백오프 절차를 개시하는 제2 스테이션을 포함할 수 있다. 이를 통해, 등록된 스테이션의 우선순위를 높일 수 있다.

Description

ＣＳＭＡ/ＣＡ 방식에서의 우선순위 할당 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD OF ASSIGNING PRIORITY IN CARRIER SENSNG MULTIPLE ACCESS/COLLISION AVOIDANCE}
본 발명은 우선순위 할당방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 등록된 스테이션으로부터 수신한 RTS 프레임에 포함된 통신대기시간을 변경하여 전송하고, 나머지 스테이션들로 하여금 변경된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 백터를 설정하도록 함으로써, 등록된 스테이션의 우선순위를 높일 수 있는 우선순위 할당 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 와이파이망의 보급확대에 따라 다양한 디바이스에 와이파이 통신기술이 접목되고 있다. 하지만, 와이파이 무선통신기술의 최대 단점은 작은 커버리지(coverage)와 핸드오버(handover)로 사용환경의 모빌리티(mobility)에 제약을 가져오고 있다.
이러한 문제를 해결하고자 최근 확대되고 있는 것이 테더링(Tethering)기술이다. 테더링 기술은 셀룰러와 같은 이동통신을 지원하는 디바이스가 다른 와이파이 디바이스(스테이션 디바이스)들의 액세스 포인트(AP: Access Point) 역할을 하여 데이터를 중계해 주는 기술이다. 이 경우 각 와이파이 디바이스들과 액세스 포인트 역할의 디바이스들간의 와이파이 QoS(Quality of Service)의 우선순위를 사용자가 임의로 설정할 수 있도록 하여 사용자 중심의 와이파이 네트워크의 최적화를 구현할 필요가 있으며, 각 디바이스들간의 데이터 충돌을 방지할 필요성이 있다.
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명은, 사전에 등록된 스테이션의 우선순위를 높일 수 있는 CSMA/CA 방식에서의 우선순위 할당 방법 및 시스템을 제공한다.
상기한 본 발명의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 기술적인 측면은, 데이터 전송을 위한 통신대기시간을 포함하는 RTS(Request To Send) 프레임을 전송하는 제1 스테이션과, RTS(Request To Send) 프레임에 기초하여, 제1 스테이션이 등록된 스테이션인지를 판단하고, 등록된 스테이션인 경우 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간을 포함하는 CTS(Clear To Send) 프레임을 전송하는 액세스 포인트와, CTS(Clear To Send) 프레임에 기초하여, CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 설정하고, 설정된 네트워크 할당 벡터(NAV)의 시간이 종료된 후 백오프 절차를 개시하는 제2 스테이션을 포함하는 CSMA/CA 방식에서의 우선순위 할당 시스템을 제안하는 것이다.
또한, 액세스 포인트는, 제1 스테이션이 등록된 스테이션이 아닌 경우 제1 스테이션으로부터 수신한 통신대기시간을 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함시켜 전송할 수 있다.
또한, 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간은, 제1 스테이션으로부터 수신된 통신대기시간보다 길다.
또한, 제2 스테이션은, 설정된 네트워크 할당 벡터(NAV)의 시간외에도 소정의 DIFS(DCF Inter Frame Space) 기간이 종료된 후 백오프 절차를 개시할 수 있다.
또한, 제1 스테이션 및 제2 스테이션은, 액세스 포인트의 기본 서비스 셋(BSS: Basic Service set) 영역에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 기술적인 측면은, (a) 제1 스테이션에서, 데이터 전송을 위한 통신대기시간을 포함하는 RTS(Request To Send) 프레임을 전송하는 단계와, (b) RTS(Request To Send) 프레임을 수신한 액세스 포인트에서, 제1 스테이션이 등록된 스테이션인지를 판단하고, 등록된 스테이션인 경우 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간을 포함하는 CTS(Clear To Send) 프레임을 전송하는 단계와, (c) CTS(Clear To Send) 프레임을 수신한 제2 스테이션에서, CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 설정하고, 상기 설정된 네트워크 할당 벡터(NAV)의 시간이 종료된 후 백오프 절차를 개시하는 단계를 포함하는 CSMA/CA 방식에서의 우선순위 할당 방법을 제안하는 것이다.
또한, (b) 단계는, RTS(Request To Send) 프레임을 수신한 액세스 포인트에서, 제1 스테이션이 등록된 스테이션이 아닌 경우 제1 스테이션으로부터 수신한 통신대기시간을 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함시켜 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간은, 제1 스테이션으로부터 수신된 통신대기시간보다 길 수 있다.
또한, (e) 단계는, 제2 스테이션에서, 설정된 네트워크 할당 벡터(NAV)의 시간외에도 소정의 DIFS(DCF Inter Frame Space) 기간이 종료된 후 백오프 절차를 개시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션은, 액세스 포인트의 기본 서비스 셋(BSS: Basic Service set) 영역에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 등록된 스테이션으로부터 수신한 RTS(Request To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간을 변경하여 전송하고, 나머지 스테이션들로 하여금 변경된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 백터를 설정하도록 함으로써, 등록된 스테이션의 우선순위를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우선순위 할당 시스템 및 우선순위 할당 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 시간축상에서 각 디바이스들간에 전송되는 프레임들의 흐름을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 우선순위 할당 시스템 및 우선순위 할당 방법을 설명하는 흐름도이다. 본 실시형태에 따른 우선순위 할당 시스템은 액세스 포인트(AP: Access Point)(100)와 복수의 스테이션들(110, 120)을 포함할 수 있으며, 복수의 스테이션들(110, 120)은 액세스 포인트(100)의 기본 서비스 셋(BSS: Basic Service set) 영역에 위치할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 스테이션들간의 무선 통신을 위해서 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 기반으로 한다. CSMA/CA 방식은 IEEE 802.11 표준에 규격화되어 있는 방식이다. 구체적으로, 특정 스테이션은 다른 무선 스테이션들이 데이터를 송출하고 있는지를 검출하는 반송파 검출을 수행한다. 반송파 검출 결과, 다른 스테이션이 데이터를 송출하고 있는 경우에는 대기하고, 향후의 데이터 송신을 위하여 랜덤한 시간동안 대기한다. 랜덤한 시간이 종료되면, 반송파 검출을 다시 수행하여, 다른 반송파가 있는지 확인한다. 확인 결과, 다른 반송파가 검출되지 않으면 먼저 RTS(Request To Send) 프레임을 전송한 후, 액세스 포인트(AP: Access Point)로부터 CTS(Clear To Send) 프레임이 수신되면, 데이터를 전송하기 시작한다. 이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 단계 10에서 제1 스테이션(110)은 반송파가 감지되지 않으면, 액세스 포인트(100)로 RTS(Request To Send) 프레임을 전송한다. 전송된 RTS(Request To Send) 프레임은 액세스 포인트(100) 외에도 제2 스테이션(120)도 들을 수 있음을 물론이다. 한편, RTS(Request To Send) 프레임에는 제1 스테이션(110)이 전송하고자 하는 데이터의 통신대기시간(duration)이 포함되어 있다.
단계 11에서, RTS(Request To Send) 프레임을 수신한 액세스 포인트(100)는 제1 스테이션(110)이 등록된 스테이션들 중 하나인지를 확인한다. 이를 위해 액세스 포인트(100)에는 등록된 스테이션들을 저장하기 위한 데이터베이스를 구비할 수 있다. 확인 결과, 등록된 스테이션이라고 판단한 경우에는 단계 12로 진행한다. 반면, 등록된 스테이션이 아니라고 판단한 경우에는 제1 스테이션(110)으로부터 수신한 RTS(Request To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간(duration)을 변경없이 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함시킨다.
단계 12에서, 액세스 포인트(100)는 등록된 스테이션에 대응하는 통신대기시간(duration)을 설정하며, 설정된 통신대기시간(duration)을 포함하는 CTS(Clear To Send) 프레임을 생성한다. 바람직하게는, 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간(duration)은 제1 스테이션(110)으로부터 수신된 통신대기시간(duration)보다 긴 것을 특징으로 한다. 만약 등록된 스테이션이 아닌 경우라면, 액세스 포인트(100)는 제1 스테이션(110)으로부터 수신한 통신대기시간(duration) 그대로 포함하는 CTS(Clear To Send) 프레임을 생성한다.
이후, 단계 13에서, 액세스 포인트(100)는 SIFS(Short Inter Frame Space) 시간을 대기한 후 생성한 CTS(Clear To Send) 프레임을 제1 스테이션(110)로 전송한다. 제2 스테이션(120) 역시 액세스 포인트(100)에 의해 생성된 CTS(Clear To Send) 프레임을 들을 수 있다.
단계 14에서, 제1 스테이션(110)은 SIFS(Short Inter Frame Space) 시간을 대기한 후 액세스 포인트(100)로 데이터 프레임을 전송한다.
한편 단계 15에서, 제2 스테이션(120)은 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간(duration)에 따라 네트워크 할당 벡터(NAV: Network Allocation Vector)를 설정하고, 설정된 네트워크 할당 벡터(NAV)가 0이 될 때까지 기다린다.
이후, 단계 16에서, 데이터 프레임의 수신이 완료되면, 액세스 포인트(100)는 SIFS(Short Inter Frame Space) 시간을 대기한 후 ACK 프레임을 제1 스테이션(110)으로 전송한다. 제2 스테이션 역시 ACK 프레임을 수신할 수 있다.
이후, 단계 17에서, ACK 프레임을 수신한 제2 스테이션(120)은 네트워크 할당 벡터(NAV)가 0이 되었는지 판단한다. 판단결과, 0이 되었다면, 단계 18로 진행하며, 0이 아닌 경우라면 카운트를 계속한다.
단계 18에서, 제2 스테이션(120)은 네트워크 할당 벡터(NAV)가 0이 된 경우에 백오프 절차(back off process)를 수행한다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 액세스 포인트(100)는 등록된 제1 스테이션(110) 이외의 제2 스테이션(120)에 대해서는 통신대기시간(duration)을 길게 하여 전송하고, 제2 스테이션(120)으로 하여금 네트워크 할당 벡터(NAV)를 길게 설정하도록 함으로써, 그만큼 제2 스테이션(120)은 등록된 제1 스테이션(110)보다 늦게 백오프 절차를 수행하게 되므로, 제1 스테이션(110)의 우선순위가 높아질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 시간축상에서 각 디바이스들간에 전송되는 프레임들의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 스테이션(110)은 DIFS(DCF Inter Frame Space) 시간을 대기한 후, RTS(Request To Send) 프레임을 액세스 포인트(100)로 전송한다. 이후 액세스 포인트(100)는 SIFS 시간을 대기한 후 CTS(Clear To Send) 프레임을 제1 스테이션(110)으로 전송한다. RTS(Request To Send) 프레임과 CTS(Clear To Send) 프레임은 제2 스테이션(120)도 들을 수 있다. 제2 스테이션(120)은 RTS(Request To Send) 프레임과 CTS(Clear To Send) 프레임에 기초하여 자신의 네트워크 할당 벡터(NAV)를 설정하고, 설정된 네트워크 할당 벡터(NAV)가 0이 될 때까지 대기한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제2 스테이션(120)의 네트워크 할당벡터(NAV)는 제1 스테이션으로부터 전송된 RTS(Request To Send) 프레임과 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간(duration)보다는 길게 설정된다. 한편, 제1 스테이션(110)은 SIFS 시간을 대기한 후 데이터 프레임을 액세스 포인트(100)로 전송한다. 데이터 프레임의 수신이 완료되면, 액세스 포인트(100)는 SIFS 시간을 대기한 후 ACK 프레임을 제1 스테이션(110)으로 전송한다. 그 후 제2 스테이션(120)은 ACK 프레임이 수신되고, 네트워크 할당 벡터(NAV)의 설정시간이 0이 되면, 제2 스테이션은 백오프 절차를 수행한다. 본 발명의 일 실시형태에 따라 제2 스테이션(120)의 네트워크 할당벡터(NAV)는 제1 스테이션으로부터 전송된 RTS(Request To Send) 프레임과 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간(duration)보다는 길게 설정된다. 따라서, 액세스 포인트(100)로부터 도면부호 300만큼의 시간을 더 대기한 후 DIFS 시간이 경과한 후 백오프 절차를 수행한다. 이와 같이 제2 스테이션(120)은 등록된 제1 스테이션(110)보다 늦게 백오프 절차를 수행하게 되므로, 제1 스테이션(110)의 우선순위가 높게 설정될 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 액세스 포인트
110: 제1 스테이션
120: 제2 스테이션

Claims (10)

  1. 데이터 전송을 위한 통신대기시간을 포함하는 RTS(Request To Send) 프레임을 전송하는 제1 스테이션;
    상기 RTS(Request To Send) 프레임에 기초하여, 상기 제1 스테이션이 등록된 스테이션인지를 판단하고, 등록된 스테이션인 경우 상기 제1 스테이션에 할당된 통신대기시간을 포함하는 CTS(Clear To Send) 프레임을 전송하는 액세스 포인트; 및
    상기 CTS(Clear To Send) 프레임에 기초하여, 상기 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 벡터를 설정하고, 상기 설정된 네트워크 할당 벡터가 종료된 후 백오프 절차를 개시하는 제2 스테이션을 포함하며,
    상기 액세스 포인트는,
    상기 제1 스테이션이 등록된 스테이션이 아닌 경우 상기 제1 스테이션으로부터 수신한 통신대기시간을 상기 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함시켜 전송하는 우선순위 할당시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간은,
    상기 제1 스테이션으로부터 수신된 통신대기시간보다 긴 것을 특징으로 하는 우선순위 할당시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 스테이션은,
    상기 설정된 네트워크 할당 벡터 외에도 소정의 DIFS(DCF Inter Frame Space) 기간이 종료된 후 상기 백오프 절차를 개시하는 것을 특징으로 하는 우선순위 할당시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션은,
    상기 액세스 포인트의 기본 서비스 셋(BSS: Basic Service set) 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 우선순위 할당시스템.
  6. (a) 제1 스테이션에서, 데이터 전송을 위한 통신대기시간을 포함하는 RTS(Request To Send) 프레임을 전송하는 단계;
    (b) 상기 RTS(Request To Send) 프레임을 수신한 액세스 포인트에서, 상기 제1 스테이션이 등록된 스테이션인지를 판단하고, 등록된 스테이션인 경우 상기 제1 스테이션에 할당된 통신대기시간을 포함하는 CTS(Clear To Send) 프레임을 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 CTS(Clear To Send) 프레임을 수신한 제2 스테이션에서, 상기 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함된 통신대기시간에 따라 네트워크 할당 벡터를 설정하고, 상기 설정된 네트워크 할당 벡터가 종료된 후 백오프 절차를 개시하는 단계를 포함하며,
    상기 (b) 단계는,
    상기 RTS(Request To Send) 프레임을 수신한 액세스 포인트에서, 상기 제1 스테이션이 등록된 스테이션이 아닌 경우 상기 제1 스테이션으로부터 수신한 통신대기시간을 상기 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함시켜 전송하는 단계를 더 포함하는 우선순위 할당방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 스테이션에 대응하는 통신대기시간은,
    상기 제1 스테이션으로부터 수신된 통신대기시간보다 긴 것을 특징으로 하는 우선순위 할당방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    상기 제2 스테이션에서, 상기 설정된 네트워크 할당 벡터의 시간외에도 소정의 DIFS(DCF Inter Frame Space) 기간이 종료된 후 상기 백오프 절차를 개시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우선순위 할당방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 스테이션 및 상기 제2 스테이션은,
    상기 액세스 포인트의 기본 서비스 셋(BSS: Basic Service set) 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 우선순위 할당방법.
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