KR101421120B1 - ＭＩＬ－ＳＴＤ－１８８－２２０무선 네트워크 통신 프로토콜의 Ｑｏｓ성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드 - Google Patents

ＭＩＬ－ＳＴＤ－１８８－２２０무선 네트워크 통신 프로토콜의 Ｑｏｓ성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드 Download PDF

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Abstract

MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드가 개시된다. 본 발명의 실시예들에 의하면, Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 다수의 데이터 프레임들에 대해서도 연결(concatenation) 기능을 적용할 수 있도록 구현하고, 그에 대한 응답을 하나의 블록 응답(Block Ack) 프레임으로 구성하여 전송해줌으로써, 응답을 요구하는 데이터 프레임의 데이터 전송량이 감소될뿐만 아니라 주어진 시간내에 더 많은 데이터량을 처리할 수 있으므로 무선통신 네트워크의 전체 성능이 향상된다.

Description

ＭＩＬ－ＳＴＤ－１８８－２２０무선 네트워크 통신 프로토콜의 Ｑｏｓ성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드{METHOD FOR PROGRESSING THE QUALITY OF SERVICE OF MIL-STD-188-220 WIRELESS NETWORK AND DATA FRAME SERVICE NODE OF THE SAME}
본 발명은 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 다수의 데이터 프레임들을 전송하는 경우 연결(concatenation) 기능을 적용할 수 있도록 구현한 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법 및 데이터 프레임 서비스 노드에 관한 것이다.
일반적으로, 군사 분야에서 무선 통신노드가 임의적으로 이동하는 상황에서는 다자간의 데이터 정보를 원활하게 송수신하게 해주는 Ad-Hoc 통신 프로토콜로서 MIL-STD-188-220 표준을 사용한다.
이러한 Ad-Hoc 기반의 무선통신 환경에서는, 적용 가능한 QoS(Quality of Service)기법을 적용하여서 네트워크/어플리케이션의 상황에 따라 일관되고 효율적인 네트워크 성능을 나타낸다. QoS(Quality of Service) 기법은 지연, 지터, 유실, 응답 시간, 처리량과 같은 측정 단위로써의 서비스와 어플리케이션에서 수용 가능한 수준의 네트워크의 효율을 정한다. 네트워크 구조 관점에서, QoS는 차별되고 보장된 기준으로 특정 트래픽 클래스들에게 서비스를 제공한다.
한편, 현재 군 통신환경에서 사용되고 있는 Ad-Hoc 무선통신망의 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜에서는 정해진 시간 내에 많은 데이터를 처리하기 위해서 응답을 요구하지 않는 프레임의 경우 연결(Concatenation) 기능을 적용한다. 하지만 응답을 요구하는 프레임이 다수를 점유하는 네트워크 환경에서는 송수신되는 데이터양을 감소시키는 데 한계가 있다. 즉, 긴급(Urgent) 메시지나 우선순위가 높은 메시지가 통신망의 다수를 차지하는 군사 통신 환경에서는, 응답을 요구하지 않는 프레임들만 한꺼번에 전송하는 것으로는 단시간 내에 처리되는 데이터 전송량에 한계가 있다.
응답을 요구하는 타입3 프레임이 통신망의 다수를 차지하는 네트워크 환경에 있어서 기존의 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜을 적용하는 경우, 네트워크는 우선순위가 높은 URGENT 메시지를 처리하기 위해 대부분의 시간을 허비하게 되고, 그로 인해 응답을 요구하는 PRIORITY 메시지 및 응답을 요구하지 않는 ROUTINE 메시지의 QoS를 보장할 수 없고 결과적으로 망 전체의 성능을 저하시킨다. 따라서, 망 성능을 향상시키기 위해서 응답을 요구하는 타입3 프레임의 데이터 전송량을 감소시킬 필요가 있다.
본 발명의 실시예들은, Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 다수의 데이터 프레임들에 대해서도 연결(concatenation) 기능을 적용할 수 있도록 구현한 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법은, Ad-Hoc 무선통신망에서 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법으로서, 응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 송신국이 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 하나 이상의 연결 프레임으로 구성하여 상기 수신국에 전송하는 단계와; 상기 수신국은 상기 응답을 요구하는 연결 프레임을 수신하고, 그에 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하여 상기 송신국에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하여 이루어지는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 연결 프레임의 최대 길이는, 응답을 요구하지 않는 프레임의 최대 전송 시간(MTT, Maximum Transmit Time)내인 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 송신국에 전송하는 단계는, 상기 블록 응답 프레임을 구성한 후 응답지연시간이 경과하면, 상기 구성된 블록 응답 프레임을 상기 송신국에 전송하는 단계인 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 Ad-Hoc 무선통신망내의 모든 송신국 및 수신국은 상기 블록 응답 프레임의 전송이 완료된 후에 동일 네트워크 액세스 스케줄러를 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 블록 응답 프레임은, 블록내에 유실된 프레임을 알려주는 블록 응답 비트맵 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송방법은, Ad-Hoc 무선통신망에서 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송방법으로서, 다수의 응답을 요구하는 타입3 데이터 프레임들의 수신지를 확인하는 단계와; 동일 수신지로 확인된 다수의 타입3 데이터 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내에서 순차 연결하는 단계와; 다수의 응답을 요구하지 않는 타입1 데이터 프레임들을 순차 연결하는 단계와; 상기 연결된 프레임을 대응하는 수신지로 동시에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 타입3 데이터 프레임의 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 Qos 성능이 향상된 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 시스템은, Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내에서 연결 프레임으로 구성하는 연결 프레임 구성부와; 상기 응답을 요구하는 연결 프레임의 수신에 대응하여 하나의 블록 응답 프레임을 구성하는 블록 응답 프레임 구성부와; 상기 연결 프레임 또는 블록 응답 프레임을 송신하거나 수신하는 프레임 송수신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 블록 응답 프레임은, 블록내의 유실된 프레임을 알려주는 블록 응답 비트맵 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 데이터 프레임 서비스 노드는, MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하여, 응답을 요구하고 수신 노드가 동일한 다량의 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내의 연결 프레임으로 구성하는 연결 프레임 구성부와; 상기 응답을 요구하는 연결 프레임이 수신되면, 상기 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하여 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하고 구성된 블록 응답 프레임을 송신 노드로 전송하는 블록 응답 프레임 구성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 한다.
실시예에서, 상기 블록 응답 프레임은, 블록내의 유실된 프레임을 알려주는 블록 응답 비트맵 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법 및 그 데이터 프레임 서비스 노드에 의하면, Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 다수의 데이터 프레임들에 대해서도 연결(concatenation) 기능을 적용할 수 있도록 구현하고, 그에 대한 응답을 하나의 블록 응답(Block Ack) 프레임으로 구성하여 전송해줌으로써, 응답을 요구하는 데이터 프레임의 데이터 전송량이 감소될뿐만 아니라 주어진 시간내에 더 많은 데이터량을 처리할 수 있으므로 무선통신 네트워크의 전체 성능이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜의 데이터 링크 계층의 연결(concatenation) 프레임의 세부 구성을 보인 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 블록 응답 프레임의 형식을 보인 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 송신국의 블록 응답 요청에 대응하여 블록 응답 프레임을 전송하는 개략적인 과정을 보인 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜의 블록 응답 프레임의 세부 구성을 보인 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상을 위한 데이터 프레임 송수신 과정을 개략적으로 보인 도면;
도 6a 내지 6d는 본 발명의 실시예에 따라 Qos 성능이 향상된 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 네트워크 성능을 보인 비교표;
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송과정을 보인 흐름도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상을 위한 데이터 프레임의 송수신과정을 보인 흐름도이다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여서 본 발명에 따른 기지국 및 이동단말기간의 데이터 송수신방법, 및 데이터 전송 시스템의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.
첨부된 도면들에서 동일 또는 유사한 구성요소들은 동일한 참조번호를 부여하고 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 기술함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 생략할 수 있다. 또한, 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예들을 이해하기 위한 것이며, 첨부된 도면들에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법은, Ad-Hoc 기반의 무선통신망에서 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법으로서, 응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 송신국에서는 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 하나 이상의 연결 프레임으로 구성하여 상기 수신국에 전송한다. 그런 다음, 수신국은 상기 응답을 요구하는 연결 프레임을 수신하고, 그에 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하여 상기 송신국에 전송한다.
먼저, 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송과정을 기술한다.
도시된 바와 같이, 먼저 송신국은 다수의 응답을 요구하는 타입3 데이터 프레임들의 수신지를 확인한다(S10). 응답을 요구하는 타입3 데이터 프레임들이 다수인 경우, 동일 수신지로 확인된 다수의 타입3 데이터 프레임들을 최대전송시간(MTT, Maximum Transmit Time) 길이내에서 순차로 연결한다(S11). 여기서, 상기 타입3 데이터 프레임의 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임으로 구성된다. 그런 다음, 다수의 응답을 요구하지 않는 타입1 데이터 프레임들을 순차로 연결한다(S12). 연결된 프레임을 각 대응하는 수신지에 동시 전송한다(S13). 이에 의하면, 응답을 요구하는 데이터 프레임의 데이터 전송량이 감소될뿐만 아니라 주어진 시간내에 더 많은 데이터량을 처리할 수 있으므로 무선통신 네트워크의 전체 성능이 향상된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상을 위한 데이터 프레임의 송수신과정을 도시한다.
먼저, 응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 연결(concatenation)하여 하나 이상의 연결 프레임을 구성한다(S20). 상기 연결 프레임을 대응하는 수신국에 전송한다(S21). 상기 연결 프레임을 수신한 수신국은(S22), 상기 수신국에 전송할 블록 응답 프레임을 구성한다(S23). 그런 다음, 상기 수신국은 응답 지연 동안 대기하다가(S24), 상기 구성된 블록 응답 프레임을 연결 프레임을 전송한 송신국으로 전송한다(S25). 전송이 완료되면, 동일한 네트워크 액세스 스케줄러를 동작한다(S27). 한편, 원활한 트래픽 처리를 위해서, 블록 응답 프레임이 전송중인 동안에는 다른 지국들이 그 송신국에 어떠한 데이터 프레임도 전송하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 단계(S22)에서, 수신국이 아닌 다른 모든 지국들은 블록 응답 프레임 전송완료시까지 대기하다가(S26), 블록 응답 프레임 전송이 완료되면 동일한 네트워크 액세스 스케줄러를 동작한다(S27).
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 실시예들에서는 전송하고자 하는 데이터량을 줄이기 위해 응답을 요구하는 다수의 타입3 프레임들을 연결 프레임으로 구성하여 전송한다. 상기 연결 프레임의 구성을 기술하면 다음과 같다.
이와 관련하여, 도 1은 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜을 사용하는 데이터 링크 계층의 연결(concatenation) 프레임의 세부 구성을 도시한다.
군사 환경에서 사용되는 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜은 주어진 시간 내에 더 많은 데이터를 처리하기 위해 응답(Ack)을 요구하지 않는 프레임들, 즉 타입1 프레임, 에 대해 최대전송시간(MTT, Maximum Transmit Time) 범위내에서 여러 프레임을 연결(concatenation)하고, 이 연결 프레임을 한 번에 전송한다. 그러면, 상기 연결 프레임을 수신한 수신국은 이 연결 프레임을 해석하여 연결해제(de-Concatenation)한다. 그러나 군 통신환경에서는 송수신되는 트래픽을 주어진 시간 내에 처리하지 못하는 경우가 발생하며, 이를 해결하기 위해 응답(Ack)을 요구하는 프레임(타입3)들에 대해서도 연결(Concatenation)기능을 수행하도록 구현하다.
도 1을 참조하면, 연결(Concatenation)기능은 지원하는 MIL-STD-188-220 프로토콜의 데이터링크 계층의 프레임 구성은 다음과 같다. 상기 연결 프레임의 구성은, 시작 플래그(FLAG)와, 데이터 프레임 내부의 주소 필드와, 제어 필드와, 정보 필드와, FCS를 포함하고, 종료 플래그(FLAG)를 포함하여 이루어진다. 이러한 형식의 프레임들이 순차적으로 연결(Concatenation)되는데, 이때 연결 프레임의 조건은 프레임의 수신 주소가 동일해야하고, 응답(Ack)을 요구하는 데이터 프레임 조건을 충족해야한다. 한편, 이와 같은 조건을 만족하더라도 연결 프레임의 최대 길이는 제한될 필요가 있는데, 여기서는 응답을 요구하지 않는 프레임의 최대전송시간(MTT, Maximum Transmit Time)만큼의 길이를 최대 연결 길이로 허용하기로 한다.
이와 같이 구성된 응답을 요구하는 프레임들의 연결 프레임은 송신국으로부터 수신국으로 한번에 전송되며, 전송시 MIL-STD-188-220 네트워크 타이밍 모델을 준수한다. 한편, 연결 프레임을 수신한 수신국은 이를 해석하고 송신국의 응답 요청에 대하여 이하에 기술되는 바와 같이 개별 데이터 프레임에 대한 응답이 아닌 하나의 블록 응답(Block Ack) 프레임을 송신국에 전송해주는 형태로 응답한다. 이와 같이 하나의 블록 응답 프레임을 전송함으로써 연결 프레임에 포함된 모든 데이터 프레임에 대한 응답이 이루어진 것으로 간주된다.
또한, 본 발명에 따른 실시예들에서는 응답을 요구하는 다수의 타입3 프레임들로 이루어진 연결 프레임을 수신한 수신국이 이에 대한 응답으로 하나의 블록 응답 프레임을 구성한다. 상기 블록 응답(Block Ack) 프레임의 구성을 기술하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 블록 응답 프레임의 형식을 도시한 것이고, 도 4는 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜의 블록 응답 프레임의 세부 구성을 보인 도시한 것이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 블록 응답 프레임은 2바이트의 프레임제어 필드와, 2바이트의 지속시간(duration) 필드와, 각각 6바이트의 수신국주소 및 송신국주소 필드와, 2바이트의 BAR(Block Ack Request) 제어 필드와, 2바이트의 블록 응답 시작 시퀀스 제어 필드(Block Ack Strarting Sequence Control)와, 128바이트의 블록 응답 비트맵(Block Ack Bitmap) 필드와, 4바이트의 CRC 형식으로 이루어진다. 여기서, 상기 블록 응답 비트맵(Block Ack Bitmap) 필드는 블록 응답 프레임내에서 어떠한 프레임이 유실되었는지를 송신국에 알려주는데 사용된다. 상기 블록 응답 비트맵(Block Ack Bitmap) 필드는 단일 블록 내에서 1024바이트(128바이트 × 8) 프레임까지 지원이 가능하다. 또한, 상기 블록 응답 시작 시퀀스 제어(Block Ack Strarting Sequence Control) 필드는 어떤 BAR(Block Ack Request)이 이번 차례의 블록 응답 프레임에 대한 응답인지를 판단하는데 사용된다.
도 4는 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜에서 블록 응답(Block Ack) 프레임의 세부 구성을 보여준다. 블록 응답 프레임은 64비트의 전송동기비트 필드와, 64비트의 전송헤더 필드와, 64비트의 플래그와, 16비트의 주소 필드와, 8비트의 제어 필드와, 32비트의 FCS와, 8비트의 플래그를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 실시예에 따른 블록 응답 프레임은 MIL-STD-188-220 네트워크 타이밍 모델의 표준 프로토콜의 타이밍을 준수하도록 구현되었다. 또한, 상기 주소 필드는 송신주소와 수신주소를 포함하는데, 송신주소는 블록 응답 전문을 송신하는 지국의 주소를 가리키고, 수신주소는 명령 연결 프레임을 송신한 후에 대응하는 응답 프레임의 수신을 대기하는 지국의 주소를 가리킨다. 또한, 상기 제어 필드에서 F비트는 1로 설정되는데, 이는 프레임의 특성이 응답 프레임임을 나타낸다.
이하, 도 3 및 도 5를 참조하여, 응답을 요구하는 다수의 프레임들(타입3 프레임들)의 연결 프레임의 전송에 대응하여 수신국이 블록 응답 프레임 전송으로 응답하는 과정을 기술한다.
먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 송신국의 블록 응답 요청에 대응하여 블록 응답 프레임을 전송하는 개략적인 과정을 보여준다. 도 3에 도시된 블록 응답 방식은 IEEE 802.11 블록 응답(Block Ack) 방식을 사용한다. 이에 의하면 정해진 짧은 시간 내에 상응하는 응답(Ack) 없이도 다수의 데이터들을 전송할 수 있다. 먼저, A지국으로부터 송신요구(RTS, Request-to-Send) 신호가 전달된다. 송신요구 신호는 B지국을 거쳐 C송신국으로부터 D수신국으로 전달된다. 그러면, D수신국은 송신가능(CTS, Clear-to-Send) 신호로 C송신국에 응답한다. 그에 따라 지국간에 데이터 송수신이 이루어지게 된다. C송신국으로부터 다수의 데이터 전송 후에 BAR(Block Ack Request) 프레임 전송이 있으면, D수신국은 그에 대한 응답으로 BA(Block Ack) 프레임을 C송신국에 전송한다. 블록 응답(BA) 프레임의 전송이 완료되면 모든 전송 데이터의 안전한 송수신을 확인하고, 모든 지국은 동일한 네트워크 액세스 스케줄러를 동작한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상을 위한 데이터 프레임 송수신 과정을 개략적으로 보여준다. 먼저, 송신국은 수신지가 동일한 여러 프레임들을 연결(Concatenation)하여 하나의 프레임을 구성하고, 이를 대응하는 수신국에 송신한다. 상기 연결 프레임을 수신한 수신국은 수신된 프레임을 해석하여 응답을 요구하는 연결 프레임으로 판단된 시간(Coupled acknowledgment transmission time)에 블록 응답(Block Ack) 프레임을 구성하고, 응답 지연 시간 동안(RHD0, Response Hold Delay 0) 대기하다가, 상기 블록 응답 프레임을 송신국에 송신한다. 이때, 응답을 요구하는 연결 프레임을 송신하고 그에 대응하는 블록 응답 프레임을 수신하기까지 소요되는 총 송수신 시간은 연결 프레임의 최대 길이(MTT)와 송신국 또는 수신국이 되는 장치, 예를 들어 무전기, 의 성능 지표값(예, ELAG, TP)을 합산한 시간이 된다.
이와 같이, 연결 프레임에 대한 하나의 블록 응답 프레임의 응답은 기존 네트워크 타이밍 모델을 준수하면서 그와 동시에 여러 프레임들의 트래픽을 한 번에 처리할 수 있으므로, 정해진 시간내에 데이터 처리량이 기존보다 약 7~8배 이상 증가하게 된다.
본 발명의 실시예들은 MIL-STD-188-220 네트워크 타이밍 모델(Ack 요구)을 준수하면서, 다수의 연결 프레임에 대하여 수신국이 응답을 요구하는 것으로 판단한 시간(Coupled Acknowledgement Transmission Time)에 다수의 데이터 프레임 각각에 대한 응답이 아닌 하나의 블록 응답(Block Ack) 프레임을 구성하여 송신국에 송신해줌으로써 다수의 프레임들에 대한 응답을 한 번에 처리할 수 있다. 그에 따라, 열악한 통신환경(예를 들어, 산악, 잡음, 신호잡음, 데이터 유실, 낮은 품질의 무전기 등의 통신환경)에서도 보다 원할한 트래픽 처리가 가능하게 되어 무선통신의 Qos 성능 향상이 가능해진다.
본 발명에 따른 실시예에서는 응답을 요구하는 데이터 프레임을 항상 연결 프레임으로 구성하지는 않는다. 예를 들어, 응답을 요구하지 않는 프레임들이 다수를 차지하고 응답을 요구하는 프레임들이 매우 적은 경우와 같이 통신 환경이 양호한 경우에는 이전과 같이 응답을 요구하지 않는 프레임들만 연결하는 것으로 구현하여도 트래픽 감소가 충분하다.
보다 구체적으로, 도 6a에서와 같이, 통신환경이 양호한 경우에는 도 6b에 도시된 결과와 같이 본 발명에 따른 성능 향상된 알고리즘이 적용된 프로토콜이나 기존의 MIL-STD-188-220 프로토콜이나 거의 동일한 네트워크 성능을 발휘한다. 즉, 응답을 요구하는 프레임(타입3 프레임)이 적은 경우에는 연결(Concatenation)기능을 수행하지 않으므로 기존 시스템의 MIL-STD-188-220 프로토콜과 동일하게 운용된다.
한편, 도 6c와 같이 통신환경이 혼잡한 경우에는 응답(Ack)을 요구하는 프레임들도 연결하여 한꺼번에 전송하기 때문에, 도 6d에 도시된 결과와 같이 기존 MIL-STD-188-220 프로토콜 대비 본 발명에 따른 성능 향상된 알고리즘이 적용된 프로토콜에 의하는 경우가 더욱 원활한 트래픽 처리가 가능하다. 도시된 바와 같이, 응답을 요구하는 타입3 프레임은 거의 100%에 가까운 송수신 성공확률을 가지면서 지연시간은 감소하였다. 나아가, 이로 인하여 응답을 요구하지 않은 프레임들의 데이터 송수신 성능 또한 향상되었다. 즉, 본 발명에 따른 성능 향상된 알고리즘이 적용된 프로토콜에 의하면 혼잡한 통신 환경을 가진 기존 시스템에도 향상된 망 성능을 발휘할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜은 데이터 프레임 서비스 노드에 적용될 수 있다. 그에 따라, 상기 데이터 ㅍ프레임 서비스 노드는 L-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하여서, 응답을 요구하고 수신 노드가 동일한 다량의 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내의 연결 프레임으로 구성하는 연결 프레임 구성부와, 상기 응답을 요구하는 연결 프레임이 수신되면, 상기 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하여서 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하고 구성된 블록 응답 프레임을 송신 노드로 전송하는 블록 응답 프레임 구성부를 포함한다.
또한, 상기한 본 발명의 실시예에 따른 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜은 다음과 같은 구성을 포함하는 무선 네트워크 시스템에 적용 가능하다. 상기 무선 네트워크 시스템은, Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내에서 연결 프레임으로 구성하는 연결 프레임 구성부와, 상기 응답을 요구하는 연결 프레임의 수신에 대응하여 하나의 블록 응답 프레임을 구성하는 블록 응답 프레임 구성부와, 상기 연결 프레임 또는 블록 응답 프레임을 송신하거나 수신하는 프레임 송수신부를 포함한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 의하면, Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 다수의 데이터 프레임들에 대해서도 연결(concatenation) 기능을 적용할 수 있도록 구현하고, 그에 대한 응답을 하나의 블록 응답(Block Ack) 프레임으로 구성하여 전송해줌으로써, 응답을 요구하는 데이터 프레임의 데이터 전송량이 감소될뿐만 아니라 주어진 시간내에 더 많은 데이터량을 처리할 수 있으므로 무선통신 네트워크의 전체 성능이 향상된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
또한, 여기에서 기술된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장매체(예, 단말내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드디스크, 등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예, 단말 내부 마이크로 프로세서)에 의해 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 포함되는 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

Claims (14)

  1. Ad-Hoc 무선통신망에서 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법으로서,
    응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 송신국은 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 하나 이상의 연결 프레임으로 구성하여 상기 수신국에 전송하는 단계; 및
    상기 수신국은 상기 응답을 요구하는 연결 프레임을 수신하고, 그에 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하는 단계;
    상기 수신국은 응답 지연 동안 대기하다가, 상기 구성된 블록 응답 프레임을 상기 송신국에 전송하는 단계;
    다른 모든 지국들은 상기 블록 응답 프레임의 전송이 완료된 후에 상기 송신국과 동일 네트워크 액세스 스케줄러를 수행하는 단계; 및,
    응답을 요구하는 프레임들이 적은 경우에는, 응답을 요구하지 않는 프레임들만으로 연결 프레임을 구성하여 수신국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하여 이루어지는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 연결 프레임의 최대 길이는, 응답을 요구하지 않는 프레임의 최대 전송 시간(MTT, Maximum Transmit Time)내인 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 블록 응답 프레임은, 블록내에 유실된 프레임을 알려주는 블록 응답 비트맵 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜의 Qos 성능 향상 방법.
  7. Ad-Hoc 무선통신망에서 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송방법에 있어서,
    다수의 응답을 요구하는 타입3 데이터 프레임들의 수신지를 확인하는 단계;
    동일 수신지로 확인된 다수의 타입3 데이터 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내에서 순차 연결하는 단계;
    다수의 응답을 요구하지 않는 타입1 데이터 프레임들을 순차 연결하는 단계;
    상기 연결된 프레임을 대응하는 수신지로 동시에 전송하는 단계;
    상기 연결된 프레임을 수신한 수신지에서는 상기 연결된 프레임에 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하는 단계;
    상기 수신지에서는 응답 지연 동안 대기하다가, 상기 구성된 블록 응답 프레임을 상기 연결된 프레임을 전송한 송신지로 전송하는 단계; 및
    다른 모든 수신지 및 송신지는 상기 블록 응답 프레임의 전송이 완료시까지 대기하다가, 상기 블록 응답 프레임의 전송이 완료된 후 상기 연결된 프레임을 전송한 송신지와 동일 네트워크 액세스 스케줄러를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 타입3 데이터 프레임의 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 타입3 데이터 프레임의 전송방법.
  9. Ad-Hoc 무선통신망에서 응답을 요구하는 프레임들이 다수인 경우, 응답을 요구하고 수신국이 동일한 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내에서 연결 프레임으로 구성하는 연결 프레임 구성부;
    상기 응답을 요구하는 연결 프레임의 수신에 대응하여 하나의 블록 응답 프레임을 구성하는 블록 응답 프레임 구성부; 및
    상기 연결 프레임 또는 블록 응답 프레임을 송신하거나 수신하는 프레임 송수신부;를 포함하고,
    상기 블록 응답 프레임 구성부는, 응답 지연 동안 대기하다가, 상기 구성된 블록 응답 프레임을 상기 프레임 송수신부에 전달하고,
    상기 프레임 송수신부는, 상기 블록 응답 프레임의 전송이 완료된 후에 다른 모든 지국들이 상기 연결 프레임을 전송한 송신지와 동일 네트워크 액세스 스케줄러를 수행할 수 있도록 하고,
    상기 연결 프레임 구성부는, 응답을 요구하는 프레임들이 적은 경우에는, 응답을 요구하지 않는 프레임들만으로 연결 프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는,
    Qos 성능이 향상된 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 하는,
    Qos 성능이 향상된 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 블록 응답 프레임은, 블록내의 유실된 프레임을 알려주는 블록 응답 비트맵 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    Qos 성능이 향상된 MIL-STD-188-220 통신 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크 시스템.
  12. MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하여, 응답을 요구하고 수신 노드가 동일한 다량의 프레임들을 최대전송시간(MTT) 길이내의 연결 프레임으로 구성하는 연결 프레임 구성부; 및
    상기 응답을 요구하는 연결 프레임이 수신되면, 상기 MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하여 대응하는 하나의 블록 응답 프레임을 구성하고 구성된 블록 응답 프레임을 송신 노드로 전송하는 블록 응답 프레임 구성부;를 포함하하고,
    상기 블록 응답 프레임 구성부는, 응답 지연 동안 대기하다가, 상기 구성된 블록 응답 프레임을 상기 송신 노드로 전송하고,
    상기 송신 노드는, 상기 블록 응답 프레임의 전송될 때까지 대기하였다가 상기 블록 응답 프레임의 전송이 완료된 후에 다른 노드와 동일 네트워크 액세스 스케줄러를 수행하고,
    상기 연결 프레임 구성부는, 응답을 요구하는 프레임들이 적은 경우에는, 응답을 요구하지 않는 프레임들만으로 연결 프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 데이터 프레임 서비스 노드.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 연결 프레임은, 시작 플래그, 주소 필드, 제어 필드, 정보 필드, FCS, 및 종료 플래그를 포함하는 데이터링크 계층의 프레임인 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 데이터 프레임 서비스 노드.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 블록 응답 프레임은, 블록내에 유실된 프레임을 알려주는 블록 응답 비트맵 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    MIL-STD-188-220 무선 네트워크 통신 프로토콜을 사용하는 데이터 프레임 서비스 노드.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090008327A (ko) * 2006-05-10 2009-01-21 로오데운트쉬바르츠게엠베하운트콤파니카게 무선-전송 시스템 및 그 작동 방법
KR20110084673A (ko) * 2010-01-18 2011-07-26 삼성전자주식회사 집합 프레임 구성 방법 및 그 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090008327A (ko) * 2006-05-10 2009-01-21 로오데운트쉬바르츠게엠베하운트콤파니카게 무선-전송 시스템 및 그 작동 방법
KR20110084673A (ko) * 2010-01-18 2011-07-26 삼성전자주식회사 집합 프레임 구성 방법 및 그 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김민정 외, "MIL-STD-188-220C 표준 기반 애드혹 망의 데이터 링크 성능 평가", 한국통신학회 학술대회논문집, 2009.11 *

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