KR101503464B1 - Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network - Google Patents

Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network Download PDF

Info

Publication number
KR101503464B1
KR101503464B1 KR1020130096558A KR20130096558A KR101503464B1 KR 101503464 B1 KR101503464 B1 KR 101503464B1 KR 1020130096558 A KR1020130096558 A KR 1020130096558A KR 20130096558 A KR20130096558 A KR 20130096558A KR 101503464 B1 KR101503464 B1 KR 101503464B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wss
specific
channel
collision
wireless personal
Prior art date
Application number
KR1020130096558A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150019534A (en
Inventor
이성로
허경
김진우
Original Assignee
목포대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 목포대학교산학협력단 filed Critical 목포대학교산학협력단
Priority to KR1020130096558A priority Critical patent/KR101503464B1/en
Publication of KR20150019534A publication Critical patent/KR20150019534A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101503464B1 publication Critical patent/KR101503464B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/12Wireless traffic scheduling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H04W74/0841Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure with collision treatment
    • H04W74/085Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure with collision treatment collision avoidance

Abstract

본 발명은 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법은 여러 WSS 네트워크들이 공존하는 무선통신 환경에서 발생할 수 있는 데이터 충돌을 효율적으로 해결하기 위해, 새로운 유휴 채널을 검색하여 새롭게 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 전송할 수 있도록 한다. 본 발명에 따르면, 유효구간 동안 유효 채널 스캔을 수행하여 실제 무선환경에 대한 정보를 제공함으로써, 가용 무선 채널의 이용성을 극대화시킬 수 있다. 또한, 데이터 충돌이 발생한 이후에 채널 스캔을 하는 것이 아니라 평상시 유효 채널을 스캔함으로써, 빠르게 유효 채널로의 이동이 가능하며, 데이터 충돌로 인한 네트워크 단절을 최소화시킬 수 있다.The present invention relates to a multi-channel scheduling method for collision avoidance in a high-speed wireless personal communication network, and a multi-channel scheduling method for collision avoidance in a high-speed wireless personal communication network according to the present invention can be performed in a wireless communication environment in which a plurality of WSS networks coexist. In order to solve the data collision effectively, a new idle channel is searched to newly transmit a beacon frame and a data frame. According to the present invention, it is possible to maximize the usability of an available radio channel by performing an effective channel scan during a valid period to provide information on an actual radio environment. In addition, after the data collision occurs, the channel can be quickly moved to the effective channel by scanning the effective channel in the normal time, and the network disconnection due to the data collision can be minimized.

Description

고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법{Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a multi-channel scheduling method for collision avoidance in a high-speed wireless personal communication network,

본 발명은 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인접한 네트워크 간의 충돌을 회피하기 위해 다중 채널을 관리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-channel scheduling method for collision avoidance in a high-speed wireless personal communication network, and more particularly, to a method for managing multiple channels in order to avoid collision between adjacent networks.

UWB 기반의 와이미디어와 무선 USB 네트워크는 어플리케이션에 따라 같은 무선 환경에서 공존이 가능하며, 이들 네트워크 간 통신이 필요한 경우도 있고, 원거리에 존재하는 네트워크 간 통신이 필요한 경우도 발생할 수 있다.UWB-based WiMedia and wireless USB networks can coexist in the same wireless environment depending on the application, and there may be a case where communication between these networks is necessary, and a case where communication between networks existing in a remote place is necessary.

이를 위해, 와이미디어 연합은 WiMedia radio platform 상으로 network 계층의 패킷을 전송하기 위한 프레임 포맷과 요구사항을 WLP (WiMedia logical link protocol) 규격으로 정의하였다.For this purpose, the WiMedia Alliance has defined the frame format and requirements for transmitting network layer packets over the WiMedia radio platform as the WiMedia logical link protocol (WLP) standard.

이 규격은 디바이스들 간의 보안설정뿐만 아니라 WLP 프로토콜과 이더넷 프로토콜, 또는 다른 유사한 네트워크 프로토콜 간의 프레임들을 중개하기 위한 지원방안을 정의한 것이다.This specification defines support for interfacing frames between WLP and Ethernet protocols, or other similar network protocols, as well as security settings between devices.

클라이언트 디바이스들은 같은 WSS(WLP Service Set)에 속하는 다른 클라이언트 디바이스들과 직접 통신할 수 있고, 클라이언트 브릿지가 제공하는 서비스를 이용하여, 다른 WSS에 속하는 클라이언트 디바이스, 이더넷 스테이션과 같은 노드들과 통신할 수도 있다.Client devices can communicate directly with other client devices belonging to the same WSS (WLP Service Set) and can communicate with nodes, such as client devices, Ethernet stations, belonging to other WSSs, using services provided by the client bridge have.

클라이언트 브릿지 기능을 갖는 디바이스들(client bridge)은 요청된 브릿지 서비스들을 갖는 클라이언트 디바이스들에게 프레임을 전달한다.A client bridge having a client bridge function forwards a frame to client devices having requested bridge services.

여기서 클라이언트 디바이스들(client device)은 WLP 프레임으로 전송되는 데이터의 최종 목적지 디바이스이거나, 원래 데이터를 보낸 디바이스일 수 있고, 클라이언트 브릿지를 통해 전달 가능한 목적지 주소를 갖는 디바이스들과 통신하기 위해 클라이언트 브릿지에게 직접 프레임을 전송한다.Here, the client device may be the final destination device of the data transmitted in the WLP frame, or may be the device that sent the original data, and may be directly connected to the client bridge to communicate with devices having a destination address that can be delivered via the client bridge Frame.

클라이언트 브릿지와 클라이언트 디바이스는 클라이언트 브릿지가 중계 서비스를 제공할 수 있도록 같은 WSS내에 속해야 한다.Client bridges and client devices must belong to the same WSS so that the client bridges can provide relay services.

원격 중계 기능을 갖는 디바이스(remote bridge)들은 네트워크 세그먼트 간의 연결을 제공한다. 원격 브릿지들은 다른 원격 브릿지들과 프레임을 주고 받을 수 있으며, 그러기 위해 각각의 원격 브릿지쌍들은 원격 브릿지들에 소속된 네트워크 세그먼트들을 중계하기 위한 새로운 세그먼트를 생성한다.Remote bridges provide connectivity between network segments. Remote bridges can exchange frames with other remote bridges, so that each remote bridge pair creates a new segment for relaying network segments belonging to remote bridges.

원격 브릿지들은 중계 메커니즘을 수행하기 위해 IEEE 802.1D를 구현하였으며, 필터 테이블을 이용하여 프레임을 전달할 목적지를 결정하고, 네트워크 전반에 발생할 수 있는 중복된 경로(loop)를 제거하기 위해 spanning tree protocol을 구현하였다.Remote bridges implement IEEE 802.1D to perform relaying mechanism, determine destinations to transmit frames using filter table, and implement spanning tree protocol to eliminate redundant paths that may occur throughout the network Respectively.

클라이언트 디바이스, 클라이언트 브릿지, 그리고 원격 브릿지를 포함한 네트워크는 도 1에 도시된 바와 같다.The client device, the client bridge, and the network including the remote bridge are as shown in FIG.

한편, 집이나 사무실과 같은 소규모의 무선 환경에 UWB 기반의 다양한 네트워크들이 혼재한다.On the other hand, UWB-based networks are mixed in a small wireless environment such as a home or an office.

이들 네트워크들은 각각의 어플리케이션을 위해 독립적으로 동작하기 때문에, 각 네트워크는 인접한 네트워크와 데이터 충돌을 일으킬 수 있다.Since these networks operate independently for each application, each network may cause data collision with an adjacent network.

따라서, 각 네트워크는 인접 네트워크와의 데이터 충돌을 회피하기 위해 다른 시간대의 자원을 사용할 수 있으나, 다른 시간대의 자원을 사용한다 하더라도 네트워크 내의 디바이스들이 많아지면, 사용 가능한 자원이 줄어들게 되어, 서비스 제공을 위한 필요 자원이 부족하게 되고, 이렇게 필요자원이 부족할 경우, 여러 형태의 데이터 충돌이 발생할 수 있다.Therefore, although each network can use resources of different time zones to avoid data collision with neighboring networks, even if resources of different time zones are used, if there are many devices in the network, available resources are reduced, If there is a shortage of required resources and this lack of resources is needed, there can be various types of data conflicts.

그러나, WiMedia, WUSB, 그리고 WLP 표준은 필요자원 부족으로 인해 데이터 충돌이 발생하는 경우를 고려하지 않고 구축되었기 때문에, 이러한 상황에 처하게 될 경우 데이터 충돌을 막을 수 없다 라는 문제점이 있다.However, the WiMedia, WUSB, and WLP standards are built without taking into consideration the case where data collision occurs due to a shortage of necessary resources. Therefore, there is a problem that data collision can not be prevented when the situation is encountered.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 여러 WSS 네트워크들이 공존하는 무선통신 환경에서 발생할 수 있는 데이터 충돌을 효율적으로 해결하기 위해, 새로운 유휴 채널을 검색하여 새롭게 비콘 프레임 및 데이터 프레임을 전송할 수 있도록 하는 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to search for a new idle channel and transmit a new beacon frame and a data frame in order to efficiently resolve data conflicts that may occur in a wireless communication environment in which a plurality of WSS networks coexist And to provide a multi-channel scheduling method for collision avoidance in a high-speed wireless personal communication network.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 다수의 무선개인통신망(WPAN:Wireless Personal Area Network)들이 특정 지역에 인접하여 공존하며 동시에 동작하는 환경에서, 고속의 각 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법은 상기 각 무선개인통신망(WPAN)은 WSS(WLP:WiMedia logical link protocol Service Set)이며, 특정 브릿지 디바이스가 자신이 생성할 특정 WSS의 고유 정보인 WSS ID와 유휴 채널을 선택하기 위해 스캔을 수행한 후 상기 특정 WSS를 생성하는 단계; 생성된 상기 특정 WSS의 고유 정보인 WSS ID를 설정하고, 생성된 상기 특정 WSS에 대한 정보가 포함된 WLP IE를 비컨(beacon)에 포함시켜 브로드 캐스팅하는 단계; 브로드 캐스팅된 상기 비컨을 수신한 특정 디바이스로부터 가입을 위한 어소시에이션(association) 프레임이 수신되면, 상기 특정 브릿지 디바이스가 상기 특정 디바이스를 상기 특정 WSS에 가입시켜 상기 특정 WSS를 구성하는 단계; 상기 특정 브릿지 디바이스가 인액티브(inactive) 구간 동안 다른 이용 가능한 무선 채널(유휴 채널)을 스캔하는 단계; 및 상기 특정 디바이스에 의해 비콘 프레임 충돌이 인지되면, 상기 브릿지 디바이스가 스캔한 유휴 채널에서 상기 특정 WSS에 속한 디바이스와 다시 네트워크를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 스캔하는 단계는, 상기 특정 브릿지 디바이스가 와이미디어 데이터 전송 구간 중 다른 디바이스들에 의해 예약된 DRP(Distributed Reservation Protocol)구간을 상기 인액티브(inactive) 구간으로 정의하는 단계; 및 정의된 상기 인액티브 구간에서 상기 유휴 채널을 스캔하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in an environment where a plurality of wireless personal area networks (WPANs) according to one aspect of the present invention coexist adjacent to a specific area and operate simultaneously, (WPAN) is a WiMedia logical link protocol service set (WLP). When a specific bridge device selects a WSS ID, which is unique information of a specific WSS to be generated, and an idle channel, Performing a scan to generate the specific WSS; Setting a generated WSS ID, which is unique information of the specific WSS, and broadcasting the generated WLP IE including information on the generated WSS in a beacon; Configuring the specific WSS by joining the specific device to the specific WSS when an association frame for subscription is received from a specific device receiving the broadcasted beacon; Scanning the other available radio channel (idle channel) during an inactive period of the particular bridging device; And if the beacon frame collision is detected by the specific device, forming a network again with a device belonging to the specific WSS in the idle channel scanned by the bridge device, Defining a DRP (Distributed Reservation Protocol) section reserved by other devices in the WiMedia data transmission period as the inactive section; And scanning the idle channel in the defined inactive section.

본 발명에 따르면, 여러 WSS 네트워크들이 공존하는 무선통신 환경에서 발생할 수 있는 데이터 충돌을 효율적으로 해결하기 위해, 유효구간 동안 유효 채널 스캔을 수행하여 실제 무선환경에 대한 정보를 제공함으로써, 가용 무선 채널의 이용성을 극대화시킬 수 있다.According to the present invention, in order to efficiently resolve data collisions that can occur in a wireless communication environment in which a plurality of WSS networks coexist, effective channel scanning is performed during a valid period to provide information on an actual radio environment, Thereby maximizing usability.

또한, 데이터 충돌이 발생한 이후에 채널 스캔을 하는 것이 아니라 평상시 유효 채널을 스캔함으로써, 빠르게 유효 채널로의 이동이 가능하며, 데이터 충돌로 인한 네트워크 단절을 최소화시킬 수 있다.In addition, after the data collision occurs, the channel can be quickly moved to the effective channel by scanning the effective channel in the normal time, and the network disconnection due to the data collision can be minimized.

도 1은 다수의 WSS가 존재하는 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면.
도 2는 WSS 네트워크 토폴로지를 설명하기 위한 도면.
도 3은 WLP IE의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 WSS 형성 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 유휴 채널 스캔 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 WSS Collision IE의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 7은 Channel Change IE의 구조를 설명하기 위한 도면.
1 illustrates a network environment in which a plurality of WSSs exist.
2 is a diagram for explaining a WSS network topology;
3 is a diagram for explaining the structure of a WLP IE;
4 is a view for explaining a WSS formation process;
5 is a diagram for explaining an idle channel scanning process;
6 is a diagram for explaining a structure of a WSS Collision IE;
7 is a diagram for explaining a structure of a Channel Change IE;

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is intended to enable a person skilled in the art to readily understand the scope of the invention, and the invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법을 설명한다. 도 1은 다수의 WSS가 존재하는 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 WSS 네트워크 토폴로지를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 WLP IE의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 WSS 형성 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 유휴 채널 스캔 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 WSS Collision IE의 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 Channel Change IE의 구조를 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a multi-channel scheduling method for collision avoidance in a high-speed wireless personal area network according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 to FIG. 2 is a view for explaining a WSS network topology, FIG. 3 is a view for explaining a structure of a WLP IE, and FIG. 4 is a diagram illustrating a WSS formation FIG. 5 is a view for explaining an idle channel scanning process, FIG. 6 is a view for explaining a structure of a WSS Collision IE, FIG. 7 is a view for explaining a structure of a Channel Change IE to be.

본 발명에서는 다수의 WPAN(Wireless Personal Area Network)들이 특정 지역에 인접하여 공존하며 동시에 동작하고, WiMedia PHY를 이용하며, 각각의 어플리케이션을 위해 독립적으로 동작한다.In the present invention, a plurality of WPANs (Wireless Personal Area Networks) coexist adjacent to a specific area, operate simultaneously, use a WiMedia PHY, and operate independently for each application.

예컨대, UWB 기반의 와이 미디어와 무선 USB 네트워크는 어플리케이션에 따라 같은 무선 환경에서 공존할 수 있고, 이렇게 공존하는 상황에서 이들 네트워크 간에 통신이 필요한 경우가 발생할 수 있다.For example, UWB-based WiMAX and wireless USB networks can coexist in the same wireless environment depending on applications, and in such a coexisting situation, communication may be required between these networks.

이를 위해, 와이 미디어 연합은 WiMedia radio platform 상으로 network 계층의 패킷을 전송하기 위해 프레임 포맷과 요구사항을 통신 규약으로 정의하였으며, 이렇게 정의된 통신 규약이 WLP (WiMedia logical link protocol)이고, 각 WPAN이 WSS(WLP Service Set)이다.To this end, WiMedia Alliance has defined a frame format and requirements as a communication protocol in order to transmit packets in the network layer on the WiMedia radio platform. The defined communication protocol is WiMedia logical link protocol (WLP) WSS (WLP Service Set).

다수의 WSS가 존재하는 무선 환경은 도 1에 도시된 바와 같다.The wireless environment in which a plurality of WSSs exist is as shown in FIG.

B1, B2, B3은 WSS1, WSS2, WSS3 각각의 브릿지 디바이스((Bridge Device)이고, D1은 WSS1 및 WSS2에 속하는 디바이스이며, D2는 WSS1, WSS2 및 WSS3에 속하는 디바이스이고, WSS1과 WSS2는 동일한 무선 채널 X를 사용하며, WSS3는 다른 무선 채널 Y를 사용한다.B1, B2 and B3 are bridge devices (bridge devices) of WSS1, WSS2 and WSS3, D1 is a device belonging to WSS1 and WSS2, D2 is a device belonging to WSS1, WSS2 and WSS3, Channel X is used, and WSS3 uses another wireless channel Y. [

디비이스(D1)가 데이터 프레임 충돌이 감지되어 자신이 속한 WSS 중 WSS1의 브릿지 디바이스(B1)에 WSS Collision IE를 전송하면, WSS Collision IE를 수신한 브릿지 디바이스(B1)는 inactive 구간에서 유휴 채널을 검색한다.When the device D1 detects a data frame collision and transmits a WSS Collision IE to the bridge device B1 of the WSS 1 to which the WSS 1 belongs, the bridge device B1 receiving the WSS Collision IE transmits the idle channel in the inactive interval Search.

브릿지 디바이스(B1)는 WSS1, WSS2, WSS3이 겹치는 영역에 위치한 디바이스(D2)로부터 데이터가 수신되면, 무선 채널 Y역시 사용 중이라고 판단하고, 또 다른 무선 채널 z를 스캔한다.When the bridge device B1 receives data from the device D2 located in the area where WSS1, WSS2 and WSS3 overlap, it determines that the wireless channel Y is also in use and scans another wireless channel z.

브릿지 디바이스(B1)는 스캔된 무선 채널 z를 사용하는 WSS가 없다고 판단되면, Channel Change IE의 New Channel Number 필드를 무선 채널 z로 설정한 후, 자신의 WSS1에 속하는 디바이스들에게 Channel Change IE를 브로드캐스팅한다.If it is determined that there is no WSS using the scanned wireless channel z, the bridge device B1 sets the new channel number field of the Channel Change IE to the wireless channel z, and then broadcasts a Channel Change IE to devices belonging to its WSS1 Cast.

전술한 바를 좀 더 상세하게 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 WPAN(100, 200, 300)은 WSS(WLP Service Set)이고, 외부의 네트워크와 통신하기 위해 한 개의 브릿지 디바이스(110, 210, 310)를 각각 포함한다.2, each of the WPANs 100, 200, and 300 is a WSS (WLP Service Set). In order to communicate with an external network, one bridge device 110, 210 and 310, respectively.

각 브릿지 디바이스(110, 210, 310)는 Ethernet(이더넷)을 이용하여 외부와 통신한다.Each bridge device 110, 210, 310 communicates with the outside using Ethernet (Ethernet).

WSS가 WUSB 프로토콜을 사용할 경우, WUSB 호스트가 클라이언트 브릿지 역할도 수행한다.When the WSS uses the WUSB protocol, the WUSB host also acts as a client bridge.

즉, 각 WSS(100, 200, 300)는 WiMedia(와이미디어) 프로토콜을 사용하고, 외부와 이더넷으로 연결된 각 브릿지 디바이스(110, 210, 310)를 포함하며, 즉 외부와 이더넷으로 연결된 디바이스가 브릿지 디바이스가 되고, 각 브릿지 디바이스(110, 210, 310)는 각 WSS(100, 200, 300)를 초기화하고 구성한다.That is, each of the WSSs 100, 200, and 300 uses a WiMedia (WiMedia) protocol and includes each of the bridge devices 110, 210, and 310 connected to the outside and the Ethernet, Device, and each bridge device 110, 210, 310 initializes and configures each WSS 100, 200, 300.

예컨대, 브릿지 디바이스(110)는 초기에 새로운 WSS(100)를 생성하기에 앞서 생성할 WSS(100)를 나타내기 위한 고유 정보인 WSS ID와 유휴 채널을 선택하기 위해 scan을 수행한다.For example, the bridge device 110 performs a scan to select an idle channel and a WSS ID, which is unique information for indicating a WSS 100 to be generated before the new WSS 100 is initially created.

이 후, WSS(100)를 만든 브릿지 디바이스(110)는 자신의 WSS(100)를 나타내기 위한 고유한 WSS ID를 설정하고, 자신이 만든 WSS(100)에 대한 정보를 담은 WLP IE를 자신의 beacon에 포함시켜 브로드 캐스팅한다.After that, the bridge device 110 that created the WSS 100 sets a unique WSS ID for indicating the WSS 100 of itself and sets the WLP IE containing the information about the WSS 100 created by the bridge device 110 as its own Broadcast it in beacon.

WLP IE의 구조는 도 3에 도시된 바와 같다.The structure of the WLP IE is as shown in FIG.

WLP 기술규격에서는 WSS(100)를 만든 브릿지 디바이스(110)를 registar로, WSS(100)에 가입하는 디바이스(120)를 enrollee로 표현하며, 본 발명에서도 이 정의를 그대로 사용한다.In the WLP technical specification, the bridge device 110 that created the WSS 100 is referred to as a registar, and the device 120 that subscribes to the WSS 100 is expressed as enrollee, and this definition is also used in the present invention.

registar와 enrollee가 WSS를 구성하는 일련의 과정은 도 4에 도시된 바와 같다.The sequence of registar and enrollee constructing the WSS is shown in FIG.

enrollee(120)는 Registar(110)가 브로드 캐스팅한 비컨이 수신되면, WSS(100)에 가입하기 위해 association 프레임을 registar(110)에 전송한다.The enrollee 120 transmits an association frame to the registar 110 in order to join the WSS 100 when the beacon broadcast by the registrar 110 is received.

enrollee(120)는 association 프레임을 registar(110)에 전송할 때, Imm-ACK 정책을 사용한다. 즉, enrollee(120)는 Imm-ACK 프레임을 수신하지 못할 경우, 해당 association 프레임을 registar(110)에 재전송한다.The enrollee 120 uses the Imm-ACK policy when transmitting the association frame to the registar 110. [ That is, if the enrollee 120 fails to receive the Imm-ACK frame, the enrollee 120 retransmits the association frame to the registar 110.

한편, 브릿지 디바이스(110)는 inactive 구간 동안 다른 이용 가능한 무선 채널을 스캔하고, 특정 디바이스(130)에 의해 비콘 프레임 충돌이 인지되면, 스캔한 유휴 채널에서 자신의 WSS(100)에 속하는 해당 디바이스들(120, 130)과 다시 네트워크를 형성한다.Meanwhile, when the bridge device 110 scans another available radio channel during an inactive period and a beacon frame collision is recognized by the specific device 130, the bridge device 110 transmits the corresponding devices belonging to the WSS 100 in the scanned idle channel, Lt; RTI ID = 0.0 > 120, < / RTI >

전술한 바를 위해 브릿지 디바이스(110)는 WSS(200)에도 속하는 다른 디바이스(120)가 나머지 무선 채널(유휴 채널)을 사용하고 있는지 여부를 체크하며, 스캔 구간 동안 다른 디바이스(120)로부터 수신된 데이터 프레임을 분석하여 다른 WSS(200)의 존재를 간접적으로 인식한다.The bridging device 110 checks whether another device 120 belonging to the WSS 200 is using the remaining wireless channel (idle channel), and transmits data received from another device 120 during the scan period Frame to indirectly recognize the presence of another WSS 200. [

WSS를 구성하는 네트워크인 WiMedia와 WUSB 표준은 슈퍼프레임 내에 별도의 inactive 구간을 정의하지 않으므로, 본 발명은 유휴 채널을 스캔하기 위한 구간을 WiMedia와 WUSB를 구분하여 정의한다.WiMedia and WUSB standards, which are the networks that make up the WSS, do not define separate inactive intervals in the superframe. Therefore, the present invention defines WiMedia and WUSB as intervals for scanning an idle channel.

WiMedia의 데이터 전송구간은 크게 PCA(Prioritized Contention Access)구간과 DRP(Distributed Reservation Protocol)구간으로 분류된다.The data transmission interval of WiMedia is largely classified into a PCA (Prioritized Contention Access) interval and a DRP (Distributed Reservation Protocol) interval.

PCA 구간은 경쟁구간이기 때문에 언제 데이터가 수신될지 알 수 없으므로, 브릿지 디바이스(110)는 PCA 구간에서 유휴 채널을 검색하기 위해 다른 무선 채널로 이동할 수 없다.The bridge device 110 can not move to another wireless channel in order to retrieve the idle channel in the PCA section because the PCA section is in a contention period and therefore it is not known when data will be received.

DRP 구간은 데이터를 경쟁 없이 교환하기 위해 특정 디바이스들이 예약하는 구간이므로, 브릿지 디바이스(110)는 DRP 구간에서 자신이 예약한 구간이 아니면 데이터를 수신할 수 없다.Since the DRP interval is reserved for specific devices to exchange data without contention, the bridge device 110 can not receive data unless it is a reserved interval in the DRP interval.

따라서, 브릿지 디바이스(110)는 다른 디바이스들에 의해 예약된 DRP 구간을 inactive 구간으로 정의하고, 해당 구간에서 유휴 채널 스캔을 수행한다.Therefore, the bridge device 110 defines the DRP interval reserved by other devices as the inactive interval, and performs the idle channel scanning in the corresponding interval.

WUSB 네트워크의 경우, WiMedia MAC의 슈퍼프레임 내에서 특정 데이터 전송 구간만을 사용하기 때문에, WUSB 호스트는 자신의 WUSB 클러스터가 사용하는 구간을 제외한 나머지 구간을 inactive 구간으로 정의하고, 해당 구간에서 유휴 채널 스캔을 수행한다.In the case of the WUSB network, since only a specific data transmission interval is used in the super frame of the WiMedia MAC, the WUSB host defines the remaining interval excluding the interval used by the WUSB cluster as the inactive interval, and performs idle channel scanning .

MCS의 스캔 메커니즘은 도 5에 도시된 바와 같다.The scanning mechanism of the MCS is as shown in FIG.

디바이스(130)는 데이터 충돌이 감지되면, 자신이 속한 WSS(100)의 브릿지 디바이스(110)에게 충돌 발생 상황을 알린다.When a data collision is detected, the device 130 notifies the bridge device 110 of the WSS 100 to which it belongs, of the occurrence of the collision.

예컨대, 디바이스(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, WSS Collision IE로 데이터 충돌 사실을 브릿지 디바이스(110)에게 알린다.For example, the device 130 informs the bridge device 110 of a data collision with the WSS Collision IE, as shown in FIG.

충돌을 감지한 디바이스(130)는 충돌이 발생한 구간을 Collision Period Bitmap 필드에 표시한 후, 비콘 프레임에 포함시켜, 브릿지 디바이스(110)에 전송한다.The device 130 that detects the collision displays the collision period in the Collision Period Bitmap field, and then transmits the beacon frame to the bridge device 110.

WSS Collision IE를 수신한 브릿지 디바이스(110)는 유휴 채널 중 하나를 선택하여 이동할 채널을 WSS(100) 내의 디바이스들(120, 130)에게 알린다.The bridge device 110 receiving the WSS Collision IE selects one of the idle channels and informs the devices 120 and 130 in the WSS 100 of a channel to be moved.

브릿지 디바이스(110)는 WSS(100)의 멤버들(120, 130)에게 채널이동에 대한 정보를 제공하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 Channel Change IE를 자신의 비컨에 포함시켜 브로드 캐스트한다.The bridge device 110 broadcasts the channel change IE included in its beacon to the members 120 and 130 of the WSS 100, as shown in FIG. 7, in order to provide information on the channel movement.

브릿지 디바이스(110)는 이동할 채널의 정보를 New Channel Number 필드에 저장하며, 이동을 할 superframe의 Channel Change Countdown 필드에 저장하여 WSS(100)의 멤버들(120, 130)에게 알린다.The bridge device 110 stores the information of the channel to be moved in the New Channel Number field and stores it in the Channel Change Countdown field of the superframe to be moved to notify the members 120 and 130 of the WSS 100.

Channel Change IE를 수신한 WSS(100)의 멤버들(120, 130)은 지정된 Superframe구간에서 지정된 채널로 이동하여 기존의 통신을 계속 수행한다.The members 120 and 130 of the WSS 100 receiving the Channel Change IE move to the designated channel in the designated superframe period to continue the existing communication.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다수의 WSS가 공존하는 네트워크 환경에서 발생할 수 있는 데이터 충돌을 해결할 수 있다.As described above, according to the present invention, data conflicts that may occur in a network environment in which a plurality of WSSs coexist can be solved.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100, 200, 300 :WSS
110, 210, 310 :브릿지 디바이스
120, 130 :디바이스
100, 200, 300: WSS
110, 210, 310: Bridge device
120, 130: Device

Claims (2)

다수의 무선개인통신망(WPAN:Wireless Personal Area Network)들이 특정 지역에 인접하여 공존하며 동시에 동작하는 환경에서, 고속의 각 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법에 있어서,
상기 각 무선개인통신망(WPAN)은 WSS(WLP:WiMedia logical link protocol Service Set)이며,
특정 브릿지 디바이스가 자신이 생성할 특정 WSS의 고유 정보인 WSS ID와 유휴 채널을 선택하기 위해 스캔을 수행한 후 상기 특정 WSS를 생성하는 단계;
생성된 상기 특정 WSS의 고유 정보인 WSS ID를 설정하고, 생성된 상기 특정 WSS에 대한 정보가 포함된 WLP IE를 비컨(beacon)에 포함시켜 브로드 캐스팅하는 단계;
브로드 캐스팅된 상기 비컨을 수신한 특정 디바이스로부터 가입을 위한 어소시에이션(association) 프레임이 수신되면, 상기 특정 브릿지 디바이스가 상기 특정 디바이스를 상기 특정 WSS에 가입시켜 상기 특정 WSS를 구성하는 단계;
상기 특정 브릿지 디바이스가 인액티브(inactive) 구간 동안 다른 이용 가능한 무선 채널(유휴 채널)을 스캔하는 단계; 및
상기 특정 디바이스에 의해 비콘 프레임 충돌이 인지되면, 상기 브릿지 디바이스가 스캔한 유휴 채널에서 상기 특정 WSS에 속한 디바이스와 다시 네트워크를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 스캔하는 단계는,
상기 특정 브릿지 디바이스가 와이미디어 데이터 전송 구간 중 다른 디바이스들에 의해 예약된 DRP(Distributed Reservation Protocol)구간을 상기 인액티브(inactive) 구간으로 정의하는 단계; 및
정의된 상기 인액티브 구간에서 상기 유휴 채널을 스캔하는 단계를 포함하는 것
인 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법.
A multi-channel scheduling method for collision avoidance in each high-speed wireless personal communication network in an environment in which a plurality of wireless personal area networks (WPANs) coexist adjacent to a specific area and operate simultaneously,
Each wireless personal area network (WPAN) is a WiMedia logical link protocol service set (WSS)
Generating a specific WSS after a specific bridge device performs a scan to select an idle channel and a WSS ID that is unique information of a specific WSS to be generated by the specific bridge device;
Setting a generated WSS ID, which is unique information of the specific WSS, and broadcasting the generated WLP IE including information on the generated WSS in a beacon;
Configuring the specific WSS by joining the specific device to the specific WSS when an association frame for subscription is received from a specific device receiving the broadcasted beacon;
Scanning the other available radio channel (idle channel) during an inactive period of the particular bridging device; And
When the beacon frame collision is recognized by the specific device, forming a network again with a device belonging to the specific WSS in the idle channel scanned by the bridge device,
Wherein the step of scanning comprises:
Defining a DRP (Distributed Reservation Protocol) section in which the specific bridge device is reserved by other devices in the WiMedia data transmission period as the inactive section; And
And scanning the idle channel in the defined inactive period.
A multi - channel scheduling method for collision avoidance in a high - speed wireless personal communication network.
상기 제1항에 있어서, 상기 다시 네트워크를 형성하는 단계는,
충돌을 감지한 상기 특정 디바이스가 충돌 사실을 상기 특정 브릿지 디바이스에게 알리기 위해 새로운 WSS Collision IE를 전송하는 단계;
상기 WSS Collision IE를 수신한 상기 브릿지 디바이스가 스캔한 유휴 채널 중 하나를 선택하는 단계; 및
선택된 유휴 채널을 상기 특정 WSS내의 디바이스들에게 알리기 위해 Channel Change IE를 비컨에 포함시켜 브로드 캐스트하는 단계를 포함하는 것
인 고속 무선개인통신망에서 충돌회피를 위한 다중 채널 스케쥴링 방법.
2. The method of claim 1, wherein the forming the network further comprises:
Transmitting a new WSS Collision IE to inform the specific bridge device of the collision of the specific device that detected the collision;
Selecting one of the idle channels scanned by the bridge device that has received the WSS Collision IE; And
And broadcasting a channel change IE included in the beacon to broadcast the selected idle channel to the devices in the specific WSS.
A multi - channel scheduling method for collision avoidance in a high - speed wireless personal communication network.
KR1020130096558A 2013-08-14 2013-08-14 Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network KR101503464B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130096558A KR101503464B1 (en) 2013-08-14 2013-08-14 Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130096558A KR101503464B1 (en) 2013-08-14 2013-08-14 Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150019534A KR20150019534A (en) 2015-02-25
KR101503464B1 true KR101503464B1 (en) 2015-03-19

Family

ID=52578638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130096558A KR101503464B1 (en) 2013-08-14 2013-08-14 Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101503464B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050049990A (en) * 2003-11-24 2005-05-27 삼성전자주식회사 The frame structure and data transmission method for bridge operation of wpan
JP2007525891A (en) * 2004-02-06 2007-09-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Beacon protocol for ad hoc networks

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050049990A (en) * 2003-11-24 2005-05-27 삼성전자주식회사 The frame structure and data transmission method for bridge operation of wpan
JP2007525891A (en) * 2004-02-06 2007-09-06 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Beacon protocol for ad hoc networks

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150019534A (en) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3400731B1 (en) Access control in a network comprising network slices
EP2253174B1 (en) Method for communicating in a wireless network including a plurality of nodes
JP4864647B2 (en) Self-backhaul method and apparatus in a wireless communication network
US7460503B2 (en) Method for beacon rebroadcast in centrally controlled wireless systems
CN101939923B (en) Method, system, integrated circuit, communication module, and computer-readable medium for achieving resource sharing including space and time reuse within a power line communication system
CN1849779B (en) Method and apparatus for discovering neighbors within a piconet communication system
US9769705B2 (en) Method and apparatus for implementing decentralized clustering mechanism
JP6128354B2 (en) System and method for efficient communication system scanning
EP3485677B1 (en) System and method for efficient connection setup and communication for power conscious devices
EP2319270B1 (en) Method for communication between nodes in a wireless network
US9681365B2 (en) Group owner (GO) negotiation in peer to peer (P2P) communications to obtain group owner role
KR20070011321A (en) Distributed beaconing periods for ad-hoc networks
JP2007525891A (en) Beacon protocol for ad hoc networks
KR101781193B1 (en) method for supporting relaying time synchronization to neighbor nodes in wireless network
WO2015151423A1 (en) Wireless communication method
KR100646748B1 (en) Mesh network configuration method for supporting ad hoc networking
US9467867B1 (en) Wireless communication system
CN109792670B (en) Multi-hop communication
US20130064233A1 (en) Transceiver Station for Forming a Telecommunications Network Node and Associated Telecommunications Method
KR101503464B1 (en) Multi-Channel Scheduling Method for Collision Free High Rate Wireless Personal Area Network
Hissein et al. Survey on multi-channel access methods for wireless LANs
KR101211223B1 (en) Wireless Local Network System for Transmitting Massive Data
CN102196532A (en) Network access method and system
KR20150058601A (en) Method on the Coexistence among Networks Using Multi-Channel Scheduling in UWB based Networks
WO2012042431A1 (en) Node configuration mechanism for improving mesh scalability

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee