KR101190903B1 - 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법 및 장치 - Google Patents

무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법 및 장치가 개시된다.
송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 네트워크에서 상기 송신 노드가 패킷 크기를 결정하는 방법으로서, 상기 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 단계(a); 및 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 패킷 크기를 결정하는 단계(b)를 포함하되, 상기 피드백 정보는 패킷의 재전송 요구신호 및 신호대 잡음비중 어느 하나 이상을 포함하며 상기 링크 거리 확률분포는 상기 수신 노드의 이동을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 무선 네트워크상에서 노드의 이동에 따른 거리변화를 고려하여 패킷 크기를 결정함으로써 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING PACKET SIZE ON THE WIRELESS NETWORK}
본 발명의 실시예들은 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 네트워크상에서 노드의 이동을 고려한 패킷 크기 결정 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 이동 통신에서는 제한된 통신 자원으로 인하여 통신효율을 최대화하는 것이 요구된다. 무선 이동 통신환경에서는 노드의 이동에 의한 채널의 상태 변화가 심하며, 노드 간 상호 간섭 등으로 패킷의 에러율은 급격하게 변화한다.
전송된 패킷에 에러가 있으면 재전송하는 방식인 ARQ(Automatic Retransmission Request) 방식의 통신에서 재전송이 요구될 경우 패킷의 크기를 줄여야 통신 효율을 향상할 수 있다. 그러나 패킷의 크기를 제한 없이 줄일 경우 부가 정보의 비율이 높아져 통신효율을 감소시키는 문제가 발생한다.
따라서 통신효율을 높이기 위해서는 재전송 횟수에 따라 적절한 패킷 크기를 선정하여야 하며 빠르게 변화하는 채널 상태에 따라 신속하게 패킷의 크기를 변화시켜야 한다.
기존의 패킷의 크기를 재선정 하는 방법으로는 비트 에러율의 확률분포를 이용하지 않거나 혹은 고정된 비트 에러율의 확률분포를 이용하여 패킷의 크기를 선정하는 방법이 이용되었다. 그러나 종래의 방법은 비트 에러율의 확률분포에 노드의 이동에 따른 거리변화를 반영할 수 없는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 무선 네트워크상에서 노드의 이동을 고려한 패킷 크기 결정 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 네트워크에서 상기 송신 노드가 패킷 크기를 결정하는 방법으로서, 상기 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 단계(a); 및 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 패킷 크기를 결정하는 단계(b)를 포함하되, 상기 피드백 정보는 패킷의 재전송 요구신호 및 신호대 잡음비중 어느 하나 이상을 포함하며 상기 링크 거리 확률분포는 상기 수신 노드의 이동을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법이 제공된다.
여기서, 상기 결정된 패킷 크기 및 상기 링크 거리 확률분포를 통해 추정된 링크 거리를 이용하여 상기 링크 거리 확률분포를 재설정하는 단계(c)를 더 포함한다.
또한, 상기 결정된 패킷 크기에 따라 데이터를 패킷화 하여 상기 수신 노드에 전송하는 단계(d)를 더 포함하되, 상기 (a)단계 내지 상기 (d)단계는 전송할 상기 데이터가 없을 때까지 반복 수행된다.
상기 단계(b)는 상기 링크 거리 확률분포로부터 링크 거리를 구하는 단계; 상기 링크 거리로부터 비트 에러율의 확률분포를 구하는 단계; 상기 비트 에러율의 확률분포 및 상기 재전송 요구신호 정보를 이용하여 상기 패킷 크기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 단계(c)는 상기 결정된 패킷 크기를 이용하여 비트 에러율을 추정하는 단계; 상기 비트 에러율을 이용하여 상기 링크 거리를 추정하는 단계; 상기 추정된 링크 거리를 이용하여 상기 링크 거리 확률분포를 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 링크 거리 확률분포는 라이시안 확률분포의 형태로 표현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 노드의 이동을 고려한 이동 모델은 가우스 마코브 이동 모델이며, 상기 가우스 마코브 이동 모델의 튜닝 파라미터를 조절하여 상기 노드의 다양한 이동 패턴에 대한 상기 링크 거리 확률분포를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 네트워크를 통해 수신 노드에 패킷을 전송하는 장치로서, 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 피드백 정보 수신부; 상기 수신 노드 사이의 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 수신 노드 사이의 패킷 크기를 결정하는 패킷 크기 결정부; 및 상기 피드백 정보는 재전송 요구신호 및 신호대 잡음비중 어느 하나 이상을 포함하며 상기 링크 거리 확률분포는 상기 수신 노드의 이동 모델을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 무선 네트워크 상에서 노드의 이동에 따른 거리변화를 고려하여 패킷 크기를 결정함으로써 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 네트워크에서 송신 노드가 패킷 크기를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 원형 지역에서의 임의의 분포된 노드들의 모양을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 지역에서 Gauss-Markov mobility 모델로 이동하는 노드의 거리 추정과 추정 에러에 따른 링크 거리의 확률분포가 라이시안 확률로 표현되는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 가우스 마코브 이동 모델의 튜닝 파라미터에 따른 링크 거리 확률분포의 파라미터 값과 커브 피팅(curve fitting)을 통하여 유도된 식을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 크기를 결정하는 단계의 구체적인 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 링크 거리 확률분포를 재설정하는 단계의 구체적인 과정을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재전송 요구 횟수와 패킷 크기에 따른 통신 효율을 나타낸 도면이다.
도 8은 종래의 패킷 크기 결정 방법과 본 발명의 패킷 크기 결정 방법의 성능 비교를 도시한 도면이다.
도 9는 TCP 패킷을 보내고 ACK를 받는 과정을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 네트워크에서 송신 노드가 패킷 크기를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 설명의 편의를 위해 무선 네트워크를 에드혹 무선 네트워크라 가정하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
송신 노드는 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신한다(단계S100).
여기서 수신 노드로부터 제공되는 피드백 정보는 재전송 요구 신호 및 신호대 잡음비(SNR) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
수신 노드는 송신 노드로부터 성공적으로 수신하지 못한 데이터에 대한 재전송 요구 신호를 ARQ 방식에 의해 송신 노드에 전송한다. 여기서 ARQ 방식은 전송된 패킷에 에러가 있으면 재전송 하는 방식을 의미한다. 송신 노드는 이러한 재전송 요구 신호의 수신 횟수를 카운트한다.
또한, 수신 노드는 재전송 요구신호 이외에 신호대 잡음비에 대한 정보도 송신 노드로 전송할 수 있다.
이어서, 송신 노드 및 수신 노드 사이의 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 피드백 정보를 사용하여, 송신 노드 및 수신 노드 사이의 패킷 크기를 결정한다(단계 S110)
여기서 링크 거리 확률분포는 수신 노드의 이동 모델을 고려하여 결정되며 라이시안(rician) 확률분포의 형태로 표현될 수 있다. 또한 링크 거리는 패킷을 주고 받는 단말/단말 간 또는 단말/기지국 간 거리를 의미하며 에드혹 무선 네트워크에서는 송신 노드와 수신 노드 간의 거리를 의미한다.
결정된 패킷 크기 및 링크 거리 확률분포를 통해 추정된 링크 거리를 이용하여 링크 거리 확률분포를 재설정 한다(단계 S120).
결정된 패킷 크기에 따라 데이터를 패킷화 하여 수신 노드로 전송하며 전송할 데이터가 없을 때까지 (단계 S100) 내지 (단계 S120)을 반복 수행한다 (단계 S130).
도 2는 원형 지역에서의 임의의 분포된 노드들의 모양을 도시한 도면이며 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형 지역에서 Gauss-Markov (가우스-마코브) mobility 모델로 이동하는 노드의 거리 추정과 추정 에러에 따른 링크 거리 확률분포가 라이시안 확률로 표현되는 것을 도시한 도면이다. 도 4는 가우스 마코브 이동 모델의 튜닝 파라미터에 따른 링크 거리 확률분포의 파라미터 값과 커브 피팅(curve fitting)을 통하여 유도된 식을 도시한 도면이다. 이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 링크 거리 확률분포에 대해 상세하게 살펴보도록 한다.
도 2를 참조하면 수신 노드(203)들은 원형지역에서 임의로 분포된다. 일반적으로 노드의 링크 거리 추정에서의 추정 에러는 2D 가우시안 분포로 가정할 수 있으며 노드의 링크 거리 추정에 의한 링크 거리의 확률분포는 라이시안 분포를 가지게 된다. 실제의 무선 네트워크에서 노드는 실시간으로 이동하므로 링크 거리 확률분포에 노드의 이동 모델을 적용하여 노드의 이동에 따라 적응적으로 링크 거리 확률분포를 구할 수 있다.
도 3 참조하면, 노드의 이동 모델을 가우스 마코브 이동 모델로 설정하고 추정 에러를 노드의 움직임에 의한 변화로 하는 경우 링크 거리 확률분포가 라이시안을 따르는 것을 확인할 수 있으며 2D 가우시안 에러의 확률분포의 평균이 0이라 가정할 시 링크 거리 확률분포는 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112011007099494-pat00001
여기서 r은 추정 링크 거리, d는 링크 거리, σ는 2D 가우시안 에러 확률분포의 표준편차,
Figure 112011007099494-pat00002
는 첫 번째 종류의 0 순서에 의하여 변경된 베셀(Bessel) 함수를 각각 의미한다.
여기서 가우스 마코브 이동 모델은 튜닝 파라미터를 적절하게 조절하여 다양한 이동 패턴을 생성할 수 있는 모델로서 노드의 평균이동 속도를 정규화(normalize)한 후 튜닝 파라미터에 따른 피팅(fitting) 파라미터 값을 구하면 다양한 노드의 이동 패턴에 대한 링크 거리 확률분포를 구할 수 있다.
도 4의 커브 피팅을 이용하면 링크 거리 확률분포와 가우스 마코브 이동모델의 파라미터 관계식은 하기의 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112011007099494-pat00003
Figure 112011007099494-pat00004
Figure 112011007099494-pat00005
Figure 112011007099494-pat00006

여기서,
Figure 112011007099494-pat00007
은 링크 거리 확률분포의 분산, T는 샘플 타임, Vm은 노드의 평균 이동 속도 및
Figure 112011007099494-pat00008
는 가우스 마코브 이동 모델의 튜닝 파라미터를 각각 의미한다.
이렇게 구해진 링크 거리의 확률분포를 이용하여 노드 간 링크 거리를 추정할 수 있으며, 링크 거리로부터 비트 에러율을 구할 수 있으므로 비트 에러율의 확률분포를 구할 수 있다. 이어서 비트 에러율의 확률분포 및 패킷의 재전송 횟수를 이용하여 최적의 패킷 크기를 결정하여 통신효율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 크기를 결정하는 단계의 구체적인 과정을 도시한 순서도이다.
링크 거리 확률분포로부터 링크 거리를 구한다(단계 S500).
이어서, 링크 거리로부터 비트 에러율의 확률분포를 구한다(단계 S510). 여기서 비트 에러율의 확률분포는 링크 거리로부터 구해진 비트 에러율을 이용하여 구할 수 있다. 링크 거리로부터 채널 종류와 물리계층의 타입에 따라 비트 에러율을 하기의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112011007099494-pat00009
여기서,
Figure 112011007099494-pat00010
는 비트 에러율,
Figure 112011007099494-pat00011
은 신호대 잡음비,
Figure 112011007099494-pat00012
은 신호대 잡음비를 비트 에러율로 변환하는 함수,
Figure 112011007099494-pat00013
는 링크 거리를 신호대 잡음비로 변환한 함수를 각각 의미하며 신호대 잡음비는 노드의 환경에 따라 기 설정된 값이거나 수신 노드(203)로부터 전송되는 피드백 정보에 포함된 값일 수 있다.
이어서, 비트 에러율을 이용하여 구한 비트 에러율의 확률분포는 하기의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112011007099494-pat00014
Figure 112011007099494-pat00015
Figure 112011007099494-pat00016
Figure 112011007099494-pat00017
여기서
Figure 112011007099494-pat00018
는 비트 에러율의 확률분포, q는 패킷 에러율, M은 데이터 전송의 패킷의 개수 및 Q는 재전송 요구된 패킷의 개수를 각각 의미함.
송신 노드(201)는 수신 노드(203)로부터 전송된 재전송 요구신호의 요청 횟수를 카운트하여 재전송 요구 횟수 Q를 검출하고, 검출된 재전송 요구 횟수 Q와 수신 노드(203)로 전송한 패킷의 개수 M을 이용하여 수학식 4와 같은 비트 에러율의 확률분포를 구한다.
이어서, 비트 에러율의 확률분포 및 재전송 요구신호를 이용하여 하기의 수학식 5가 하기의 수학식 6의 관계식을 만족하는 최적의 패킷 크기를 결정할 수 있다(단계S520).
[수학식 5]
Figure 112011007099494-pat00019
여기서, k는 최적의 패킷 크기, h는 패킷 헤더 사이즈를 각각 의미한다.
[수학식 6]
Figure 112011007099494-pat00020
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 링크 거리 확률분포를 재설정하는 단계의 구체적인 과정을 도시한 순서도이다.
링크 거리 확률분포를 재설정하기 위한 추정 링크 거리 r을 구하기 위해 수학식 6을 통해 결정된 패킷 크기를 이용하여 추정 비트 에러율을 추정하고(단계 S600), 추정 비트 에러율을 바탕으로 추정 링크 거리 r을 추정(단계 S610)할 수 있다.
패킷 크기를 기반으로 추정된 추정 비트 에러율은 하기의 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112011007099494-pat00021
여기서
Figure 112011007099494-pat00022
는 패킷 사이즈 k를 기반으로 추정된 추정 비트 에러율을 의미함.
추정 비트 에러율로부터 추정 링크 거리를 구할 수 있으며, 추정 링크 거리를 추정하는 방법은 비트 에러율을 구하는 수학식 4의 역함수를 이용하여 하기의 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112011007099494-pat00023
추정된 링크 거리 r 및 수학식 2를 통해 최종 추정으로부터 현재 경과된 시간에 비례하여 구해진 링크 거리 확률분포의 분산
Figure 112011007099494-pat00024
을 이용하여 링크 거리 확률분포를 재설정한다(단계 S620).
이와 같이 노드의 이동 특성을 고려하여 링크 거리 확률분포를 재설정함으로써 기존의 고정된 링크 거리 확률분포를 이용하는 방식에 비해 통신 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 이동 무선 통신에서는 채널이 시간적으로 변화하기 때문에 적응형 링크 거리 확률분포를 이용하는 방식은 고정된 링크 거리 확률분포를 사용하는 방식에 비해 우수한 통신 효율을 보장할 수 있다.
또한 본 발명의 링크 거리 확률분포는 시스템의 구성이나 유형에 상관없이 모든 적응형 시스템에 적용할 수 있다. 특히 본 발명은 군사용 이동 통신의 전파 방해(jamming) 상황에 바로 적응형으로 대응할 수 있는 패킷 결정 방법을 제공하며 또한, 강인성(robustness)을 필수로 하는 군사용 무선이동통신 또는 재난 지역에서의 통신 환경에서 채널 상태가 나빠질 경우에 즉각적인 패킷 크기의 수정을 통해 통신이 끊어지지 않고 계속적인 연결성을 보장하여 강인성의 요건을 만족할 수 있을 것이다.
본 발명의 수학식을 실제 적용 시에는 실시간 연산으로 하지 않고 미리 계산하여 메모리에 내장할 수도 있을 것이다. 이때 계산을 위해 입력되는 변수는 데이터 전송의 패킷의 개수 M, 재전송 요구된 패킷의 개수를 Q 및 패킷 크기 k등의 변수이며 비트 에러율의 확률분포는 채널 환경, 물리계층의 통신 방식 등의 통신환경에 따라 달라질 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 재전송 요구 횟수와 패킷 크기에 따른 통신 효율을 나타낸 도면으로서 도 7을 참조하여 통신 효율을 최대로 하는 최적의 패킷 크기를 구할 수 있다.
도 8은 종래의 패킷 크기 결정 방법과 본 발명의 패킷 크기 결정 방법의 성능 비교를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면 RDE로 표시된 선이 본 발명의 성능을 의미하며 종래의 기술에 비해 좋은 통신 효율을 보임을 확인할 수 있다. 특히 데이터 전송의 패킷의 개수 M이 적을 때 종래의 기술에 비해 통신 효율이 향상됨을 확인할 수 있다.
도 9는 TCP 패킷을 보내고 ACK를 받는 과정을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, TCP 패킷 헤더(header)에 패킷 크기에 관련된 정보를 수록하여 보낼 수 있으며 수신자로부터 ACK 혹은 NACK의 여부에 따라 패킷 사이즈를 조절할 수 있다. UDP와 같이 ACK를 사용하지 않는 경우 송신부에서 보내는 패킷의 헤더에 시퀀스 넘버(Sequence number) 필드를 추가하고 수신부에서 보내는 패킷에는 ACK 필드를 추가하여 ARQ 방식이 가능하게 함으로써 본 발명의 재전송 요구신호를 전송할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 도 10을 참조하면, 패킷 크기 결정 장치(1000)는 제어부(1010), 저장부(1020), 피드백 정보 수신부(1030), 패킷 크기 결정부(1040) 및 링크 거리 확률분포 재설정부(1050)을 포함한다.
저장부(1020)는 송신 노드(201)와 수신 노드(203)간의 링크 거리 확률분포를 저장한다.
피드백 정보 수신부(1030)는 수신 노드(203)로부터 피드백 정보를 수신한다. 여기서, 피드백 정보는 패킷의 재전송 요구신호 및 신호대 잡음비 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
패킷 크기 결정부(1040)는 저장부(1020)에 저장된 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 피드백 정보를 이용하여 패킷 크기를 결정한다.
패킷 크기를 결정하기 위해 링크 거리 확률분포로부터 링크 거리를 구하며 링크 거리로부터 비트 에러율의 확률분포를 구한다. 이어서 비트 에러율의 확률분포 및 재전송 요구신호 정보를 이용하여 패킷 크기를 결정한다.
링크 거리 확률분포 재설정부(1050)는 패킷 크기 결정부(1040)에서 결정된 패킷 크기를 이용하여 비트 에러율을 추정하며, 추정된 비트 에러율을 이용하여 링크 거리를 추정한다.
이어서, 추정된 링크 거리와 링크 거리 확률분포의 분산 값을 이용하여 저장부(1020)에 저장된 링크 거리 확률분포를 재설정한다.
제어부(1010)는 패킷 결정 장치(100)의 구성요소들의 동작을 전반적으로 제어한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
201: 송신 노드 203: 수신 노드
1000: 패킷 결정 장치 1010: 제어부
1020: 저장부 1030: 피드백 정보 수신부
1040: 패킷 크기 결정부
1050: 링크 거리 확률분포 재설정부

Claims (11)

  1. 송신 노드 및 수신 노드를 포함하는 무선 네트워크에서 상기 송신 노드가 패킷 크기를 결정하는 방법으로서,
    상기 수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 단계(a);
    상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 사이의 패킷 크기를 결정하는 단계(b); 및
    상기 결정된 패킷 크기 및 상기 링크 거리 확률분포를 통해 추정된 링크 거리를 이용하여 상기 링크 거리 확률분포를 재설정하는 단계(c)를 포함하되,
    상기 피드백 정보는 패킷의 재전송 요구신호 및 신호대 잡음비중 어느 하나 이상을 포함하며 상기 링크 거리 확률분포는 상기 수신 노드의 이동을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 패킷 크기에 따라 데이터를 패킷화 하여 상기 수신 노드에 전송하는 단계(d)를 더 포함하되,
    상기 단계(a) 내지 상기 단계(d)는 전송할 상기 데이터가 없을 때까지 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계(b)는
    상기 링크 거리 확률분포로부터 링크 거리를 구하는 단계;
    상기 링크 거리로부터 비트 에러율의 확률분포를 구하는 단계; 및
    상기 비트 에러율의 확률분포 및 상기 재전송 요구신호 정보를 이용하여 상기 패킷 크기를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계(c)는
    상기 결정된 패킷 크기를 이용하여 비트 에러율을 추정하는 단계;
    상기 비트 에러율을 이용하여 상기 링크 거리를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 링크 거리를 이용하여 상기 링크 거리 확률분포를 재설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 링크 거리 확률분포는 라이시안 확률분포의 형태로 표현되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 노드의 이동을 고려한 이동 모델은 가우스 마코브 이동 모델이며, 상기 가우스 마코브 이동 모델의 튜닝 파라미터를 조절하여 상기 노드의 다양한 이동 패턴에 대한 상기 링크 거리 확률분포를 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 링크 거리 확률분포는 하기의 수학식을 기초로 하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 방법.
    Figure 112011007099494-pat00025

    Figure 112011007099494-pat00026

    Figure 112011007099494-pat00027

    Figure 112011007099494-pat00028

    Figure 112011007099494-pat00029


    여기서,
    Figure 112011007099494-pat00030
    은 링크 거리 확률분포의 분산, r은 추정 링크 거리, d는 두 노드 사이의 링크 거리,
    Figure 112011007099494-pat00031
    는 첫 번째 종류의 0 순서에 의하여 변경된 베셀(Bessel) 함수, T는 샘플 타임, Vm은 노드의 평균 이동 속도 및
    Figure 112011007099494-pat00032
    는 가우스 마코브 이동 모델의 튜닝 파라미터를 각각 의미함,
  9. 무선 네트워크를 통해 수신 노드에 패킷을 전송하는 장치로서,
    수신 노드로부터 피드백 정보를 수신하는 피드백 정보 수신부;
    상기 수신 노드 사이의 링크 거리 확률분포에 대한 정보와 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 수신 노드 사이의 패킷 크기를 결정하는 패킷 크기 결정부; 및
    상기 결정된 패킷 크기 및 상기 링크 거리 확률분포를 이용하여 추정된 링크 거리를 이용하여 상기 링크 거리 확률분포를 재설정하는 링크 거리 확률분포 재설정부를 포함하되,
    상기 피드백 정보는 재전송 요구신호 및 신호대 잡음비중 어느 하나 이상을 포함하며 상기 링크 거리 확률분포는 상기 수신 노드의 이동 모델을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 링크 거리 확률분포 재설정부는
    상기 결정된 패킷 크기를 이용하여 비트 에러율을 추정하며, 상기 비트 에러율을 이용하여 상기 링크 거리를 추정하고, 상기 추정된 링크 거리를 이용하여 상기 링크 거리 확률분포를 재설정하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크상에서의 패킷 크기 결정 장치.
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A packet control scheme for Ad Hoc mobile communication networks, ICEIC2008*
Fast packet size adaptation based on rician distribution mobility range estimation, IEICE Electron. Express, vol.8, No.4

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