KR101734223B1 - 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서의 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법 - Google Patents

생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서의 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 자원 할당 기법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서 파이어링 메시지에 2개의 비트 플래그를 포함하여 프레임 주기 정보와 프레임 주기의 조정 상황을 전파하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법에 대한 것이다.

Description

생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서의 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법{Frame sequence synchronization and Collision avoidance method in Bio-inspired distributed wireless resource allocation scheme}
본 발명은 무선 자원 할당 기법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서 파이어링 메시지(firing message)에 2개의 비트 플래그를 포함하여 프레임 주기 정보와 프레임 주기의 조정 상황을 전파하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법에 대한 것이다.
생체 모방 기법이란, 매우 단순하고 적은 수의 행동 규칙을 준수하는 것으로 전체 생태계의 유지, 관리 및 동기화 등의 기능을 수행하는 생태계의 모습을 모델링하여 일반적인 문제를 해결하는 것에 적용하는 방법을 말한다.
또한, 생체모방기반 자원할당 기법은 생체모방기법의 하나인 비동기화(Desynchronization) 기법을 무선자원할당에 적용한 방법이다. 이는 네트워크상의 노드들이 주기적인 파이어링(Firing) 메시지 교환을 통해 서로간의 충돌 없이 시간슬롯을 할당받는 방법이다. 이 방법은 노드의 잦은 진입, 탈퇴 상황에서도 노드들 서로 간의 관계를 통해 지속적으로 점유할 자원을 조정하여 충돌이 발생하지 않게 하였으며, 높은 채널 이용률(Utilization)을 제공하였다. 하지만 생체모방기반 자원할당 기법은 멀티-홉 환경을 지원하지 않는다.
생체모방기반 자원할당 기법을 멀티-홉 환경에 확장한 생체모방기반 분산형 무선자원할당 기법은 주기적으로 제어 메시지를 교환하고 매 2 프레임 마다 2 Hop 이웃을 고려하여 점유할 자원을 조정하였다.
이를 통해 데이터 충돌 없이 높은 채널 이용률(utilization)을 제공하였다. 하지만 2 Hop 이웃의 파이어링 페이즈(Firing Phase) 점유 상황을 확인하고 자신이 점유한 Firing Phase의 앞, 뒤를 점유한 노드와의 관계에 따라 점유할 자원을 조정하고 자신이 점유할 Firing Phase를 다시 변경하기 때문에 데이터 슬롯의 점유 상태를 변경하는 것을 Firing Phase의 앞, 뒤 노드와 동시에 수행하지 않을 경우 서로 할당된 시간 슬롯의 구간이 다를 수 있어 충돌이 발생하게 된다.
이는 모든 노드의 프레임 주기는 일치해야함을 의미한다. 하지만 프레임 주기 동기화에 대한 방안이 제시되고 있지 않으며, 동기화된 독립적인 두 개 이상의 네트워크가 조우하는 경우 각 네트워크가 다른 프레임 주기로 동기화된 경우 프레임 주기 충돌이 발생할 수 있다.
1. 한국등록특허번호 제10-0866568호(2008.09.23.)
1. 신정채외, "다중 홉 무선 인지 시스템에서 효과적인 무선 자원 할당"한국통신학회논문지 제37A권 제5호 (2012년 5월)-통신이론 및 시스템 pp.325-338
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서 프레임 주기를 동기화하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 프레임 주기 충돌이 발생했을 때 이를 조정하여 전체 네트워크의 프레임 주기를 동기화하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 프레임 주기 충돌 상황에서 발생 가능한 데이터 충돌을 최소화하여 무선 이동 멀티-홉 환경의 자원할당에서의 QoS(Qaulity Of Service) 성능을 극대화하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서 프레임 주기를 동기화하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법을 제공한다.
상기 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법은,
생체 모방 기반 분산형 무선자원할당 기법에서 다수의 파이어링 메시지로 이루어지는 프레임에 대한 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법에 있어서,
상기 다수의 파이어링 메시지는 프레임 주기 동기화를 위한 프레임 순번 비트와 프레임 주기 충돌 조정을 위한 주기 충돌 전파 비트를 포함하며,
하나의 노드가 네트워크로부터 상기 프레임을 수신하는 단계;
상기 프레임이 끝인지 여부에 따라 상기 다수의 파이어링 메시지를 수신하거나 다른 프레임을 수신하는 단계; 및
상기 파이어링 메시지의 상기 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인 지를 확인하는 단계; 및
상기 프레임 순번 비트가 상기 순번 비트 특정값인지의 여부에 따라 상기 노드가 다른 프레임을 수신하거나 상기 네트워크와 동기화되어 상기 네트워크로 진입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 생체 모방 기반 분산형 무선자원할당 기법에서 다수의 파이어링 메시지로 이루어지는 프레임에 대한 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법에 있어서, 상기 다수의 파이어링 메시지는 프레임 주기 동기화를 위한 프레임 순번 비트와 프레임 주기 충돌 조정을 위한 주기 충돌 전파 비트를 포함하며, (a) 다수의 노드가 네트워크로부터 상기 프레임을 수신하는 단계; (b) 상기 프레임으로부터 상기 주기 충돌 전파 비트를 확인하는 단계; (c) 상기 주기 충돌 전파 비트의 확인 결과에 따라 프레임 주기 충돌 여부를 확인하는 단계; (d) 상기 프레임 주기 충돌 여부의 확인 결과에 따라 상기 주기 충돌 전파 비트를 제 1 전파 비트 특정값으로 설정하거나 제 2 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계; (e) 상기 프레임으로부터 상기 프레임 순번 비트를 확인하여 다시 설정하는 단계; 및 (f) 상기 프레임 순번 비트 및 프레임 주기 충돌 전파 비트의 설정 결과에 따라 전송 중단 또는 데이터 전송을 참 또는 거짓값으로 설정하고, 설정된 참 또는 거짓값에 따라 해당 데이터를 전송 또는 중단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법을 제공할 수 있다.
이때, 상기 (d) 단계는, 프레임 주기 충돌이 있으면, 프레임 순번 비트가 특정값인지를 확인하는 단계(S304); 및 상기 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인지 여부에 따라 데이터를 전송하거나 상기 주기 충돌 전파 비트를 제 1 전파 비트 특정값에서 제 2 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (e) 단계는, 해당 값이 자신의 프레임 순번 비트와 동일한 경우 무시하며, 다른 경우 다음 파이어링 메시지의 프레임 순번 비트를 자신의 이전 프레임 순번 비트와 같은 값으로 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (f) 단계 이후, 데이터 전송이 아닌 상태에서 전송 중단이 아니면 상기 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인지를 확인하는 단계; 및 확인 결과에 따라 상기 파이어링 메시지만을 전송하거나 데이터 전송을 참값으로 설정하여 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 순번 비트 특정값인지를 확인하는 단계는, 데이터 전송 중단 재개 이후 파이어링 메시지의 교환을 통한 상기 프레임의 데이터 시간 슬롯의 재할당이 이루어진 이후에 실제 데이터 전송을 재개하여 데이터 충돌을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 주기 충돌 전파 비트가 상기 제 1 전파 비트 특정값이고, 프레임 주기 충돌이 아니면 상기 주기 충돌 전파 비트를 상기 제 2 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계; 및 전송중단을 거짓값으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 주기 충돌 전파 비트가 상기 제 1 전파 비트 특정값이 아니고 프레임 주기 충돌이면 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인지를 확인하는 단계; 및 확인 결과, 순번 비트 특정값이면 주기 충돌 전파 비트를 상기 제 1 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 프레임 주기 동기화, 조정 및 전파를 통해 독립된 망간의 조우 상황에서 발생 가능한 프레임 주기 충돌을 해결하여 지속적인 데이터 충돌 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 데이터 전송을 조정하여 프레임 주기 충돌 상황에서 발생하는 데이터 충돌을 최소화할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 구조 및 파이어링 메시지의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 순번 동기화 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 주기 충돌 조정 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 노드의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에서의 프레임 주기 동기화 및 충돌 회피 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 구조 및 파이어링 메시지의 구조를 보여주는 도면이다. 본 발명의 일실시예는 프레임 주기 동기화 및 조정 상황을 전파하기 위해 일반적인 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법의 파이어링 메시지에 2개의 비트(bit) 플래그를 추가하였다. 도 1을 참조하면, 프레임(110)은 MAC(Media Access Control) 프레임으로서 제어 시간 슬롯(111)과 데이터 시간 슬롯(112)으로 구성된다. 이 제어 시간 슬롯(111)에 다수의 파이어링 메시지(120)가 구성된다.
이 파이어링 메시지(120)는 시간 동기화(Time-SYNC) 부분(121), 제어 시간 슬롯 할당 정보 부분(123) 및 파이어링 페이즈 부분(125)로 구성된다. 파이어링 페이즈 부분(125)은 데이터 시간 슬롯 할당 정보가 된다.
특히, 본 발명의 일시시예에서는 이 파이어링 메시지(120)의 시간 동기화 부분(121)에 '프레임 순번 비트(bit)(121-1)'과 '주기 충돌 전파 비트(bit)(121-2)'를 추가한다.
프레임(110)의 구조는 일반적인 생체 모방 기반 분산형 무선 자원 할당 기법에 사용되는 프레임의 구조를 따른다. 각 노드는 매 프레임 마다 프레임 순번 bit를 변경하여 파이어링 메시지를 전송한다. 일반적으로 2프레임 마다 파이어링 메시지의 정보를 초기화 하던 작업은 파이어링 메시지의 순번 비트를 '1' 값에서 '0'으로 변경하는 시점에 수행한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 순번 동기화 절차를 나타낸 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 신규노드가 네트워크에 진입 시 MAC 프레임을 수신한다(단계 S210). 이후 MAC 프레임의 끝을 수신 했는지 확인한다(단계 S220).
단계 S220에서, 확인 결과, MAC 프레임의 끝이 아니라면 S210으로 돌아가 MAC 프레임을 계속 수신한다.
이와 달리, 단계 S220에서, 확인 결과, MAC 프레임의 끝을 수신한 경우 수신된 프레임 내에 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)의 정보가 모두 있는지 확인한다(단계 S230). 단계 S230에서, 확인 결과, 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)을 모두 수신하지 않은 경우 S210으로 돌아가 MAC 프레임을 계속 수신한다.
이와 달리, 단계 S230에서, 확인 결과, 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)의 정보를 모두 수신한 경우 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)을 통해 수신된 파이어링 메시지들의 프레임 순번 비트(bit)를 확인한다(단계 S240).
단계 S240에서, 확인결과,'0' 값을 가지는 프레임 순번 비트를 수신한 경우 다시 S210으로 돌아가 단계 S210 내지 S240이 반복 수행된다.
이와 달리, 단계 S240에서, 확인결과, '1' 값을 가지는 프레임 순번 비트를 수신한 경우 신규 노드가 네트워크로 진입한다(단계 S250). 단계 S250에서 노드는 수신된 파이어링 메시지를 통해 점유할 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)을 정하고 프레임 순번 비트에 '0' 값을 설정한 파이어링 메시지를 점유한 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)을 통해 전송하는 것으로 네트워크에 진입한다.
본 발명의 일실시예에서는 어떤 한 노드에서 수신된 한 프레임의 파이어링 메시지들의 프레임 순번 비트(bit)가 일치하지 않는 상황을 프레임 주기 충돌이라고 정의한다. 본 발명의 일실시예에서 제안 방식에 따라 각 노드가 신규 진입 시 프레임 주기를 동기화하더라도 무선 이동 멀티-홉 환경에서는 프레임 주기 충돌이 발생할 수 있다. 먼저 구성된 네트워크와 통신이 되지 않는 곳에서 두 개 이상의 노드가 통신하는 경우 이전 네트워크와 프레임 주기가 다르게 동기화될 수 있다.
이때, 새로 혹은 이전에 구성된 네트워크의 노드들이 이동하여 다른 쪽 네트워크와 통신이 가능하게 될 때 프레임 주기 충돌이 발생한다. 이때, 프레임의 주기를 조정해주지 않으면 지속적인 충돌이 발생하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 주기 충돌 조정 절차를 나타낸 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 각 노드는 프레임(110)의 제어 시간 슬롯(Control Time Slot)(111)을 모두 수신하고, 수신된 파이어링 메시지들을 확인한다(단계 S301). 이때, 수신된 파이어링 메시지들 내에 주기 충돌 전파 비트(bit)가 '1'로 설정되어 있는지 여부를 확인한다(단계 S302).
단계 S302에서, 확인 결과, 주기 충돌 전파 비트(bit)가 '1'로 설정되어 있는 경우 단계 S307로 넘어가고, '0'으로 설정되어 있는 경우 단계 S303으로 진입한다.
단계 S303에서 각 노드는 프레임 주기 충돌 유무를 확인한다. 부연하면, 프레임 주기 충돌은 특정노드가 수신한 파이어링 메시지들의 프레임 순번 bit가 일치하지 않은 상태를 말한다. 프레임 주기 충돌에 대한 정의는 앞서 기술되어 있다.
전파 비트는 프레임 주기 충돌상황을 확인한 노드가 충돌 상황을 다른 노드에게 알리기 위해 설정하여 전달하는 것으로, 브로드 케스팅 되기 때문에, 일부 노드는 전파 비트를 수신 한 상황에서 프레임 주기 충돌 상황이 발생했을 수 있으며, 주기 충돌이 없는 경우도 발생 가능하다. S303, S307 단계의 동작은 같을 수 있나. 서로 진입 조건이 다르다.
프레임 주기 충돌이 없는 경우 단계 S311로 넘어간다. 단계 S311에서 데이터 전송이 'true'로 설정되어 있다면, 단계 S320로 넘어가 데이터를 전송한다. 데이터 전송은 기본 값으로 'true' 값을 설정하며 데이터 전송이 'false'로 설정되어 있는 경우 단계 S311에서 단계 S313으로 넘어간다.
단계 S313은 뒤에서 설명한다. 단계 S303에서, 프레임 주기 충돌이 있는 경우는 단계 S304로 넘어가며, 단계 S304에서 자신의 프레임 순번 비트가 '1' 값인지를 확인한다.
단계 S304에서 자신의 프레임 순번 비트가 '0' 값인 경우 단계 S311로 넘어가며, 프레임 순번 비트가 '1' 값인 경우 단계 S305로 넘어간다. 305단계에서 노드는 주기 충돌 전파 bit를 '1'로 설정한 뒤, 프레임 순번 비트를 바꾸지 않고 '1' 값으로 다시 설정한다. 따라서 파이어링 메시지의 정보를 초기화 하는 작업은 수행되지 않는다.
이후 단계 S306에서 전송 중단에 'true(참)' 값을, 데이터 전송에 'false(거짓)' 값을 설정한다. 이는 네트워크 망간 조우 과정 및 주기 충돌 조정 과정에서 발생 가능한 데이터 충돌을 최소화하기 위함이다.
여기서, 전송 중단은 상기 프레임 주기 충돌 조정 알고리즘에 의하여 데이터 전송을 중단해야 하는지에 대한 판단 기준이다. 데이터 전송은 선행 기술인 생체모방기반 분산형 무선자원할당 기법의 데이터 슬롯 할당 방식에 의하여 2프레임 마다 슬롯 할당이 변경되기에 기 기준을 맞춰 충돌을 방지하기 위하여 전송을 지연시키는 부분이다.
이후 311단계로 넘어가며 데이터 전송이 'false(거짓)'값으로 설정되었기 때문에 단계 S313로 넘어간다. 단계 S313에서는 전송 중단이 'true(참)'값인 경우 단계 S316으로 넘어가 단계 S316에서 파이어링 메시지 전송 작업을 수행한다.
이와 달리, 단계 S313에서 전송 중단이 'false(거짓)'값으로 설정된 경우는 단계 S314로 넘어간다. 단계 S314는 뒤에서 설명하기로 한다.
한편, 단계 S302에서 주기 충돌 전파 비트(bit) 값이 '1'로 설정된 파이어링 메시지를 수신한 경우, 단계 S307에서 프레임 주기 충돌 유무를 확인한다. 즉, 프레임 주기 충돌 유무는 특정 노드가 제어슬롯시간(111)동안 수신한 모든 파이어링 메시지의 프레임 순번비트의 불일치 유무이다.
단계 S307에서 프레임 주기 충돌이 없는 경우 단계 S309로 넘어가며, 프레임 주기 충돌이 있는 경우는 단계 S308로 이동한다. 단계 S308에서 노드는 자신의 주기 충돌 전파 bit에 '1' 값을 설정한다. 이후 주기 충돌 전파 bit 값이 '1'인 파이어링 메시지의 프레임 순번 bit 값에 따라 프레임 순번 bit 값을 조정한다.
해당 값이 자신의 프레임 순번 비트와 동일한 경우 무시하며, 다른 경우 다음 파이어링 메시지의 프레임 순번 비트를 자신의 이전 프레임 순번 비트와 같은 값으로 설정하여 전송하면 된다.
이후 단계 S306로 넘어가 전송 중단을 'true' 값으로, 데이터 전송을 'false'값으로 설정한 뒤, 단계 S311, S313을 거쳐 단계 S316에서 파이어링 메시지 전송 작업을 수행한다.
한편, 단계 S307에서 프레임 주기 충돌이 없다면, 단계 S309에서는 자신의 파이어링 메시지의 주기 충돌 전파 bit를 '0'값으로 설정하고, 단계 S310으로 넘어가 전송 중단에 'false' 값을 설정하여 데이터 전송 중단 상태를 해제한다. 이후 단계 S311, S313을 거쳐 단계 S314로 넘어간다.
단계 S314에서는 프레임 순번 bit를 확인하는데, 이는 데이터 전송 중단 재개 이후 파이어링 메시지 교환을 통한 데이터 시간 슬롯(112)의 재할당이 이루어진 이후에 실제 데이터 전송을 재개하여 데이터 충돌을 방지하기 위함이다.
데이터 시간 슬롯의 재할당이 이루어지기 전에는 주기 조정만 됐을 뿐, 사용 가능하다고 생각하는 데이터 시간 슬롯이 다를 수 있기 때문이다. 따라서 단계 S314에서 확인한 프레임 순번 bit가 '1'인 경우에는 단계 S317에서 데이터 전송을 'true'로 설정한 뒤 단계 S320에서 데이터를 전송할 수 있도록 한다. 이후 단계 S316에서 파이어링 메시지 전송 작업을 수행한다.
단계 S314에서 프레임 순번 bit가 '0'인 경우에는 데이터 전송은 하지 않고 단계 S316로 넘어가 파이어링 메시지 전송 작업만을 수행한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 노드의 블록 구성도이다. 도 4를 참조하면, 노드(400)는 네트워크(401)로부터 프레임을 수신하는 통신부(410), 수신된 프레임을 처리하여 네트워크(401)에 진입하는 신호 처리부(420)등을 포함하여 구성된다.
신호 처리부(420)는 동기화 모듈(421), 충돌 검출 모듈(423), 제어 모듈(425) 등을 포함하여 구성된다. 동기화 모듈(421)은 네트워크로부터 프레임을 수신 받아 동기화를 수행한다.
충돌 검출 모듈(423)은 다른 노드들과의 충돌을 검출하여 이를 회피하는 기능을 수행한다. 제어 모듈(425)은 노드(400)를 구성하는 요소들을 제어하는 기능을 수행한다.
명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
110: 프레임
111: 제어 시간 슬롯 112: 데이터 시간 슬롯
120: 파이어링 메시지
121: 시간 동기화 부분
123: 제어 시간 슬롯 할당 정보 부분
125: 파이어링 페이즈
400: 노드
401: 네트워크
410: 통신부 420: 신호 처리부
421: 동기화 모듈 423: 충돌 검출 모듈
425: 제어 모듈

Claims (8)

  1. 생체 모방 기반 분산형 무선자원할당 기법에서 다수의 파이어링 메시지로 이루어지는 프레임에 대한 프레임 주기 동기화 방법에 있어서,
    상기 다수의 파이어링 메시지는 프레임 주기 동기화를 위한 프레임 순번 비트와 프레임 주기 충돌 조정을 위한 주기 충돌 전파 비트를 포함하며,
    하나의 노드가 네트워크로부터 상기 프레임을 수신하는 단계;
    상기 프레임의 끝인지 여부에 따라 상기 프레임을 계속 수신하는 단계;
    상기 프레임의 끝이면 상기 프레임내의 컨트롤 타임 슬롯의 정보가 모두 수신되었는지에 따라 상기 프레임을 계속 수신하는 단계; 및
    상기 컨트롤 타임 슬롯의 정보가 모두 수신되었다면 상기 파이어링 메시지의 상기 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인 지를 확인하는 단계; 및
    상기 프레임 순번 비트가 상기 순번 비트 특정값인지의 여부에 따라 상기 노드가 상기 프레임을 수신하거나 상기 네트워크와 동기화되어 상기 네트워크로 진입하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 동기화 방법.
  2. 생체 모방 기반 분산형 무선자원할당 기법에서 다수의 파이어링 메시지로 이루어지는 프레임에 대한 프레임 주기 충돌 회피 방법에 있어서,
    상기 다수의 파이어링 메시지는 프레임 주기 동기화를 위한 프레임 순번 비트와 프레임 주기 충돌 조정을 위한 주기 충돌 전파 비트를 포함하며,
    (a) 다수의 노드가 네트워크로부터 상기 프레임을 수신하는 단계;
    (b) 상기 프레임으로부터 상기 주기 충돌 전파 비트를 확인하는 단계;
    (c) 상기 주기 충돌 전파 비트의 확인 결과에 따라 프레임 주기 충돌 여부를 확인하는 단계;
    (d) 상기 프레임 주기 충돌 여부의 확인 결과에 따라 상기 주기 충돌 전파 비트를 제 1 전파 비트 특정값으로 설정하거나 제 2 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계; 및
    (e) 상기 프레임 순번 비트 및 프레임 주기 충돌 전파 비트의 설정 결과에 따라 전송 중단 또는 데이터 전송을 참 또는 거짓값으로 설정하고, 설정된 참 또는 거짓값에 따라 해당 데이터를 전송 또는 중단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 주기 충돌 전파 비트가 상기 제 1 전파 비트 특정값이 아니고 프레임 주기 충돌이면 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인지를 확인하는 단계; 및
    확인 결과, 순번 비트 특정값이면 주기 충돌 전파 비트를 상기 제 1 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 해당 값이 자신의 프레임 순번 비트와 동일한 경우 무시하며, 다른 경우 다음 파이어링 메시지의 프레임 순번 비트를 자신의 이전 프레임 순번 비트와 같은 값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 (e) 단계 이후, 데이터 전송이 아닌 상태에서 전송 중단이 아니면 상기 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값인지를 확인하는 단계; 및
    확인 결과에 따라 상기 파이어링 메시지만을 전송하거나 데이터 전송을 참값으로 설정하여 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 순번 비트 특정값인지를 확인하는 단계는, 데이터 전송 중단 재개 이후 파이어링 메시지의 교환을 통한 상기 프레임의 데이터 시간 슬롯의 재할당이 이루어진 이후에 실제 데이터 전송을 재개하여 데이터 충돌을 방지하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 (b) 단계에서 주기 충돌 전파 비트가 상기 제 1 전파 비트 특정값이고, 프레임 주기 충돌이 아니면 상기 주기 충돌 전파 비트를 상기 제 2 전파 비트 특정값으로 설정하는 단계; 및
    전송중단을 거짓값으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 주기 충돌 전파 비트가 제 1 전파 비트 특정값으로 설정되면, 프레임 순번 비트가 순번 비트 특정값으로 다시 설정되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 프레임 주기 충돌 회피 방법.
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'무선 센서 망에서의 생체모방 알고리즘 기반 에너지 효율적인 노드 스케쥴링 기술에 관한 연구', 한국통신학회 학술대회논문집
'생체모방 알고리즘을 이용한 OFDMA 무선 메쉬통신시스템의 분산 시간동기화 기법 연구', 한국통신학회 학술대회논문집

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