KR101887627B1 - Method and apparatus for transceiving a packet in a wireless communication system - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 패킷(packet)을 송수신하기 위한 방법에 있어서, 송신 노드가, 전송할 패킷 발생 시 웨이크업(wakeup) 상태로 천이하는 단계; 상기 송신 노드가, 상기 웨이크업 상태에서 상기 전송할 패킷의 스케쥴링을 요청하는 전송자 경쟁(Sender Competition:SC) 비콘(beacon)을 전송하는 단계; 상기 송신 노드가, 적어도 하나의 주변 송신 노드로부터 전송되는 SC 비콘을 엿듣는(overhearing) 단계; 상기 송신 노드가, 상기 엿들은 SC 비콘에 기초하여 패킷의 전송 순서를 결정하는 단계; 상기 송신 노드가, 상기 수신 노드로부터 수신자 비콘(receiver beacon)을 수신하는 단계; 상기 송신 노드가, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 송신 노드가, 상기 확인 결과에 따라, 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for transmitting and receiving a packet in a wireless communication system, comprising the steps of: a transmitting node transiting to a wakeup state when a packet to be transmitted is generated; The transmitting node transmitting a Sender Competition (SC) beacon requesting scheduling of the packet to be transmitted in the wakeup state; The transmitting node overhearing an SC beacon transmitted from at least one neighboring transmitting node; Determining, by the transmitting node, a transmission order of packets based on the scrambled SC beacons; The transmitting node receiving a receiver beacon from the receiving node; Confirming whether or not the transmitting node is in a transmission order of the determined packet when the receiving beacon is received; And determining, by the transmitting node, whether to transmit the packet according to the result of the checking.

Figure R1020160168986
Figure R1020160168986

Description

무선 통신 시스템에서 패킷(packet)을 송수신하기 위한 방법 및 이를 지원하기 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSCEIVING A PACKET IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for transmitting and receiving a packet in a wireless communication system, and a device for supporting the same.

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 패킷을 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 패킷의 스케쥴링 및 패킷 간 충돌 회피 방법을 지원하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method and apparatus for transmitting and receiving packets in a wireless communication system. More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for supporting packet scheduling and packet collision avoidance methods.

패킷 송수신 방법과 관련하여서는 비동기 MAC 프로토콜 및 동기 MAC 프로토콜로 분류할 수 있다.As regards the packet transmission / reception method, it can be classified into asynchronous MAC protocol and synchronous MAC protocol.

비동기 MAC protocol 방법은 노드 간의 동기를 맞추기 위해, 양 노드가 주기적으로 프레임을 송수신할 필요가 없는 방법의 MAC Protocol을 말한다.The asynchronous MAC protocol method refers to a MAC protocol in which both nodes do not need to periodically transmit and receive frames in order to synchronize the nodes.

따라서, 비동기 MAC protocol 방법은 동기식 MAC protocol 방법에 비해, (1) 구현 방식이 단순하며, (2) 에너지 효율성 측면에서 더 좋다.Therefore, the asynchronous MAC protocol method is (1) simple to implement and (2) is more energy efficient than the synchronous MAC protocol method.

비동기식 MAC 프로토콜은 크게 (1) 전송자(또는 송신자) 개시(Sender-Initiated:SI) 방법과 (2) 수신자 개시(Receiver-Initiated:RI) 방법으로 구분할 수 있다.The asynchronous MAC protocol can be roughly divided into (1) a sender-initiated (SI) method and (2) a receiver-initiated (RI) method.

전송자 개시(Sender-Initiated:SI) 방법은 송신 노드가 수신 노드로부터 메시지를 수신할 때까지, 프리앰블을 반복적으로 전송하는 프리앰블 샘플링 방법을 말한다.The Sender-Initiated (SI) method refers to a preamble sampling method in which a transmitting node repeatedly transmits a preamble until a message is received from a receiving node.

이에 반해, 수신자 개시(Receiver-Initiated:RI) 방법은 데이터(또는 패킷) 발생 시 송신 노드가 Wakeup 상태로 대기하고 있다가 수신 노드가 보내는 비콘(Beacon) 메시지를 통해 동기를 맞추는 방법을 말한다.On the other hand, the Receiver-Initiated (RI) method refers to a method in which, when data (or packet) is generated, a transmitting node waits in a wakeup state and then synchronizes with a beacon message sent from the receiving node.

상기 수신자 개시(Receiver-Initiated) 방법의 MAC protocol은 Sender-Initiated 방법의 MAC protocol과 비교할 때, 프리앰블 샘플링으로 인한 채널 점유 시간을 없애고, 처리율을 향상시키는 장점이 있다.The MAC protocol of the receiver-initiated method has an advantage of eliminating the channel occupation time due to preamble sampling and improving the throughput when compared with the MAC protocol of the Sender-Initiated method.

하지만, 수신자 개시 MAC protocol 방법은 송신 노드가 언제 깨어날지 모르는 수신 노드가 보내는 비콘(Beacon)을 수신하기 위해, 해당 송신 노드는 웨이크업(Wakeup) 상태를 계속 유지해야 하기 때문에, 아이들 리스닝(Idle Listening) 및 오버히어링(Overhearing) 동작으로 인한 에너지 소모가 발생한다는 단점이 존재한다.However, since the receiver-initiated MAC protocol method must keep the wake-up state of the transmitting node in order to receive the beacon sent by the receiving node, which is unknown when the transmitting node wakes up, the idle listening And energy consumption due to overhearing operation occurs.

본 명세서는 다수의 송신 노드들이 경쟁 방식으로 패킷을 전송하는 경우, 노드들 간 패킷 스케쥴링 방법을 제공함에 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a packet scheduling method between nodes when a plurality of transmitting nodes transmit packets in a contention manner.

또한, 본 명세서는 패킷 전송 시점이 되기까지 송신 노드의 동작 상태를 슬립 상태로 유지하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a method for maintaining the operating state of a transmitting node in a sleep state until a packet transmission time is reached.

또한, 본 명세서는 패킷 전송 간 충돌 발생 회피 방법을 새롭게 정의하는 것에 목적이 있다.It is also an object of the present invention to newly define a method for avoiding a collision between packets.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 패킷(packet)을 송수신하기 위한 방법에 있어서, 송신 노드가, 전송할 패킷 발생 시 웨이크업(wakeup) 상태로 천이하는 단계; 상기 송신 노드가, 상기 웨이크업 상태에서 상기 전송할 패킷의 스케쥴링을 요청하는 전송자 경쟁(Sender Competition:SC) 비콘(beacon)을 전송하는 단계, 상기 SC 비콘은 상기 송신 노드를 식별하는 송신 노드 식별자 정보, 상기 송신 노드가 전송할 데이터의 길이를 나타내는 데이터 길이 필드 및 상기 송신 노드가 전송하고자 하는 수신 노드의 주소를 나타내는 주소 정보 중 적어도 하나를 포함하며; 상기 송신 노드가, 적어도 하나의 주변 송신 노드로부터 전송되는 SC 비콘을 엿듣는(overhearing) 단계; 상기 송신 노드가, 상기 엿들은 SC 비콘에 기초하여 패킷의 전송 순서를 결정하는 단계, 상기 패킷의 전송 순서는 상기 엿들은 SC 비콘의 개수 값에 1만큼 더한 값으로 결정되며; 상기 송신 노드가, 상기 수신 노드로부터 수신자 비콘(receiver beacon)을 수신하는 단계; 상기 송신 노드가, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인지 여부를 확인하는 단계; 및 상기 송신 노드가, 상기 확인 결과에 따라, 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인 경우, 상기 전송할 패킷을 전송하며, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서가 아닌 경우, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점부터 상기 결정된 패킷의 전송 시점까지 슬립(sleep) 상태를 유지하며, 및 상기 슬립 상태의 유지 시간은 상기 엿들은 SC 비콘에 포함된 데이터 길이 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for transmitting and receiving a packet in a wireless communication system, comprising the steps of: a transmitting node transiting to a wakeup state when a packet to be transmitted is generated; The transmitting node transmits a Sender Competition (SC) beacon requesting scheduling of the packet to be transmitted in the wakeup state, the SC beacon includes transmission node identifier information identifying the transmitting node, A data length field indicating a length of data to be transmitted by the transmitting node, and address information indicating an address of a receiving node to be transmitted by the transmitting node; The transmitting node overhearing an SC beacon transmitted from at least one neighboring transmitting node; The transmitting node determining a transmission order of packets based on the scrambled SC beacons, the transmission order of the packets being determined by adding 1 to the number of SC beacons; The transmitting node receiving a receiver beacon from the receiving node; Confirming whether or not the transmitting node is in a transmission order of the determined packet when the receiving beacon is received; And a step in which the transmitting node determines whether to transmit a packet according to the result of the check. When the receiving node receives the beacon, the transmitting node transmits the packet to be transmitted, A sleep state is maintained from a time point at which the receiver beacon is received until a transmission time point of the determined packet if the time point at which the beacon is received is not the transmission order of the determined packet, Are determined based on the data length field included in the SC beacon.

또한, 본 명세서는 상기 수신 노드가, 송신 노드들에 의해 전송되는 패킷의 충돌을 감지하는 경우, 상기 송신 노드들로 패킷의 충돌이 발생하였음을 알리는 충돌 알림(Collision Notification:CN) 비콘을 전송하는 단계; 상기 수신 노드가, 상기 CN 비콘을 전송한 이후, 상기 패킷의 충돌을 일으키지 않는 송신 노드로부터 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신 노드가, 상기 패킷의 충돌을 일으킨 송신 노드들로 CN 비콘을 전송하는 단계; 상기 수신 노드가, 상기 패킷의 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 패킷 전송의 스케쥴링을 요청하는 요청(request) 비콘을 수신하는 단계; 상기 수신 노드가, 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 요청 비콘을 수신한 순서대로 상기 송신 노드들로 스케쥴링을 할당하는 스케쥴링 비콘을 전송하는 단계; 및 상기 수신 노드가, 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 상기 할당된 스케쥴링의 순서에 따라 패킷을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, in the present specification, when the receiving node detects a collision of a packet transmitted by transmitting nodes, it transmits a Collision Notification (CN) beacon indicating that a packet collision has occurred to the transmitting nodes step; Receiving, by the receiving node, a packet from a transmitting node that does not cause a collision of the packet after transmitting the CN beacon; Transmitting the CN beacon to the transmitting nodes that caused the packet to collide with the receiving node; The receiving node receiving a request beacon requesting scheduling of packet transmission from the transmitting nodes that caused the packet to collide; Transmitting, by the receiving node, a scheduling beacon that assigns scheduling to the transmitting nodes in order of receiving the request beacon from the transmitting nodes that caused the collision; And receiving the packet from the transmitting nodes that caused the collision according to the order of the allocated scheduling.

또한, 본 명세서는 상기 수신 노드가, 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 패킷이 수신되지 않음을 감지하는 경우, 패킷을 전송할 또 다른 송신 노드가 존재하는지 여부를 확인하기 위한 수신자 비콘을 전송하는 단계; 및 상기 수신 노드가, 상기 또 다른 송신 노드가 존재하지 않음을 감지하는 경우, 소정 시간 이후 슬립 상태로 천이하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present specification further includes a step of transmitting, when the receiving node detects that a packet is not received from the colliding transmitting nodes, a receiving beacon for confirming whether another transmitting node for transmitting the packet exists; And transitioning to a sleep state after a predetermined time when the receiving node detects that the another transmitting node does not exist.

본 명세서는 다수의 송신 노드들이 경쟁 방식으로 패킷을 전송하는 경우, 노드들 간 패킷 스케쥴링 방법을 제공함으로써, 패킷 간 충돌이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.In this specification, when a plurality of transmitting nodes transmit a packet in a contention-based manner, a packet scheduling method between the nodes is provided, thereby preventing collision between packets.

또한, 본 명세서는 패킷 전송 시점이 되기까지 송신 노드의 동작 상태를 슬립 상태로 유지함으로써, 노드의 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.Also, in this specification, the operation state of the transmitting node is maintained in the sleep state until the time of packet transmission, and the power consumption of the node can be greatly reduced.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 수신자 개시 MAC 프로토콜 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 2는 RI-MAC 프로토콜에서의 랜덤 백오프 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 3은 RC-MAC 프로토콜 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 4는 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜의 패킷 스케쥴링 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 5는 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC Protocol의 패킷 충돌 해결 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜의 스케쥴링 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜의 패킷 충돌 회피 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도이다.
The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the technical features of the invention.
1 is a diagram illustrating an example of a receiver initiated MAC protocol method.
2 is a diagram illustrating an example of a random backoff method in the RI-MAC protocol.
3 is a diagram illustrating an example of an RC-MAC protocol method.
4 is a diagram illustrating an example of a packet scheduling method of the CRI-MAC protocol proposed in the present specification.
5 is a diagram illustrating an example of a packet conflict resolution method of the CRI-MAC Protocol proposed in the present specification.
6 is a flowchart illustrating an example of a scheduling method of the CRI-MAC protocol proposed in the present specification.
7 is a flowchart showing an example of a packet collision avoiding method of the CRI-MAC protocol proposed in the present specification.
8 is a block diagram of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for ease of description, and the" module "and" part "

한편, 본 명세서에서 기술되는 노드는, 무선 통신이 가능한 디바이스로서, 스마트 폰을 포함한 휴대폰, 태블릿 PC, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 스마트 TV, IPTV 등을 포함한 텔레비전, 스마트워치와 같은 웨어러블 디바이스, 센서 등이 가능하다.Meanwhile, the node described in this specification is a device capable of wireless communication, and can be applied to various devices such as a mobile phone including a smart phone, a tablet PC, a desktop computer, a laptop, a television including smart TV, IPTV and the like, a wearable device such as a smart watch, It is possible.

또한, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.In the following, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. As used herein, terms used in the present invention are selected from general terms that are widely used in the present invention while taking into account the functions of the present invention, but these may vary depending on the intention or custom of a person skilled in the art or the emergence of new technologies.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다.In addition, in certain cases, there may be a term arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in the description of the corresponding invention.

따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.Therefore, it is intended that the terminology used herein should be interpreted based on the meaning of the term rather than on the name of the term, and on the entire contents of the specification.

이하, 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜을 구체적으로 살펴보기에 앞서 RI(Receiver Initiated)-MAC 프로토콜, RC(Receiver Centric)-MAC 프로토콜에 대해 간략히 살펴본다.Hereinafter, the RI (Receiver Initiated) -MAC protocol and the RC (Receiver Centric) -MAC protocol will be briefly described before explaining the CRI-MAC protocol proposed in this specification in detail.

RI(Receiver Initiated) MAC ProtocolReceiver Initiated (RI) MAC Protocol

먼저, RI MAC Protocol 방법에 대해 살펴본다.First, the RI MAC Protocol method will be described.

앞서 살핀 것처럼, 수신자 개시(Receiver-Initiated) 방법의 MAC 프로토콜은 송시자 개시(Sender-Initiated) MAC 프로토콜 방법과 비교하여, 프리앰블 샘플링으로 인한 채널 점유 시간을 없애고, 처리율을 향상시키는 장점이 있다.As described above, the MAC protocol of the receiver-initiated method is advantageous in that the channel occupation time due to preamble sampling is eliminated and the throughput is improved in comparison with the Sender-Initiated MAC protocol method.

도 1은 수신자 개시 MAC 프로토콜 방법의 일례를 나타낸 도이다.1 is a diagram illustrating an example of a receiver initiated MAC protocol method.

RI-MAC Protocol은 송신 노드가 데이터가 발생한 시점부터 수신자의 Beacon을 수신할 때까지 아이들 리스닝(Idle Listening) 동작을 수행한다.The RI-MAC protocol performs an idle listening operation until the transmitting node receives the beacon from the time when data is generated.

본 명세서에서 사용되는 송신 노드는 송신단, 송신자, 송신장치, 송신기 등으로 표현될 수 있다.As used herein, a transmitting node may be expressed as a transmitting end, a sender, a transmitting device, a transmitter, or the like.

이후, 송신 노드가 수신 노드로부터 비콘(Beacon)을 수신하는 경우, 상기 송신 노드는 수신 노드로 데이터를 전송한다.Thereafter, when the transmitting node receives a beacon from the receiving node, the transmitting node transmits data to the receiving node.

이후, 상기 송신 노드는 슬립 상태로 진입한다. 즉, 상기 송신 노드는 데이터 전송 후 sleep period 기간 동안 sleep 상태를 유지한다.Thereafter, the transmitting node enters a sleep state. That is, the transmitting node maintains a sleep state during a sleep period after data transmission.

살핀 것처럼, RI MAC Protocol 방법의 단점은 만약 수신 노드의 Beacon 주기가 긴 경우, 송신 노드는 언제 수신할지 모르는 Beacon을 수신하기 위해 계속 Idle Listening을 수행함으로 인해, 불필요하게 에너지를 많이 소모하게 된다.As we have seen, the disadvantage of the RI MAC Protocol method is that if the beacon period of the receiving node is long, the transmitting node will continue to idle listening to receive beacons that it does not know when it will receive, consuming unnecessarily energy.

이와 같은, RI-MAC Protocol 방법은 송신 노드의 요청(Request) 메시지의 전송이 없기 때문에, 송신 노드는 전송할 데이터가 발생하더라도 주변에 알릴 수 없고, 다음 주기에 발생하는 수신 노드의 Beacon 메시지를 수신할 때까지 기다리게 된다.Since the RI-MAC protocol method does not transmit the request message of the transmitting node, the transmitting node can not notify the surrounding node of the data to be transmitted, and receives the beacon message of the receiving node occurring in the next period I will wait until.

RI-MAC 랜덤 RI-MAC random 백오프Back off (random back-off)(random back-off)

다음, RI-MAC Protocol에서의 랜덤 백오프 방법에 대해 구체적으로 살펴본다.Next, a random backoff method in the RI-MAC protocol will be described in detail.

도 2는 RI-MAC 프로토콜에서의 랜덤 백오프 방법의 일례를 나타낸 도이다.2 is a diagram illustrating an example of a random backoff method in the RI-MAC protocol.

2개 이상의 송신 노드들로부터 전송되는 패킷들로 인해 수신 노드의 패킷 충돌 발생의 감지 여부는 도 2와 같은 방법으로 수행될 수 있다.Whether or not a packet collision of the receiving node is detected due to packets transmitted from two or more transmitting nodes can be performed in the same manner as in FIG.

즉, 수신 노드는 패킷 충돌이 발생하였음을 감지할 수는 있으나, 패킷 충돌을 일으킨 송신 노드들은 전송한 패킷이 다른 송신 노드가 전송한 패킷으로 인해 충돌이 발생하였는지는 알 수가 없다.That is, although the receiving node can detect that a packet collision has occurred, the transmitting nodes that have caused packet collision can not know whether or not the transmitted packet has collided due to a packet transmitted by another transmitting node.

여기서, 수신 노드의 패킷 충돌 발생 감지와 관련하여, 송신 노드들이 전송한 패킷들이 상기 수신 노드에서 일부라도 겹치는 경우, 상기 수신 노드는 패킷이 충돌되었다고 감지하게 된다.Here, regarding the detection of the packet collision of the receiving node, when the packets transmitted by the transmitting nodes partially overlap with the receiving node, the receiving node detects that the packet is collided.

수신 노드가 특정 시점에서 패킷 충돌을 감지하는 경우, 상기 수신 노드는 패킷 충돌이 발생했음을 알리기 위한 충돌 알림(collision notification) 비콘을 브로드캐스트 한다.When the receiving node detects a packet collision at a specific point in time, the receiving node broadcasts a collision notification beacon to notify that a packet collision has occurred.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수신 노드가 패킷 충돌을 감지한 뒤, 즉시 충돌 알림 비콘을 보내지 않는 이유는 아직 남아 있을지도 모를 송신 노드로부터의 (데이터) 패킷과 충돌을 피하기 위함에 있다.As shown in FIG. 2, the reason why the receiving node does not send the collision notification beacon immediately after detecting the packet collision is to avoid collision with the (data) packet from the transmitting node, which may still remain.

따라서, 수신 노드로부터 충돌 알림 비콘을 수신한 송신 노드(들)은 랜덤 백오프 수행 후 수신 노드로 패킷을 재전송하게 된다.Therefore, the transmitting node (s) receiving the collision notification beacon from the receiving node performs the random backoff and retransmits the packet to the receiving node.

즉, RI-MAC의 충돌 회피 방법은 랜덤 백오프 후 패킷을 다시 전송하는 방법이다.That is, the collision avoidance method of RI-MAC is a method of retransmitting a packet after random backoff.

따라서, RI-MAC 충돌 회피 방법은 처음부터 충돌을 예방하거나 회피하는 방법이 아니라 충돌이 발생한 이후의 해결 방법인 점에서 한계가 있다.Therefore, the RI-MAC collision avoidance method is not a method of preventing or avoiding collision from the beginning, but there is a limitation in that it is a solution method after collision occurs.

RCRC (Receiver-Centric)-MAC 프로토콜(Receiver-Centric) -MAC protocol

다음으로, 수신자 중심(Receiver-Centric:RC) MAC Protocol 방법에 대해 살펴본다.Next, a receiver-centric (RC) MAC protocol method will be described.

RC-MAC Protocol 방법은 RI-MAC 프로토콜과 같이 패킷 충돌을 줄이기 위한 방법인 점에서 목적은 동일하다고 볼 수 있다.The RC-MAC protocol method is the same as the RI-MAC protocol because it is a method for reducing packet collision.

하지만, RC-MAC Protocol이 RI-MAC과 다른 점은 처음부터 충돌을 가능한 피하면서 패킷을 전송하는 패킷 충돌 회피 방법이라는 점이다.However, the RC-MAC protocol differs from the RI-MAC in that it is a packet collision avoiding method that transmits packets while avoiding possible collisions from the beginning.

즉, RC-MAC은 충돌 없이 패킷을 전송하기 위해 수신 노드가 근처에 위치한 이웃 노드들의 리스트를 유지하고, 해당 이웃 노드들의 리스트를 이용해서 송신 노드들의 패킷 전송을 스케줄링함으로써, 패킷 충돌 발생을 해결한다.That is, the RC-MAC maintains a list of neighboring nodes located near the receiving node in order to transmit the packets without collision and schedules the packet transmission of the transmitting nodes using the list of neighboring nodes to solve the packet collision occurrence .

RC-MAC은 전송할 데이터 패킷을 가진 송신 노드가 일단 깨어난 뒤 수신 노드로부터 비콘을 수신할 때까지 기다린다는 점은 RI-MAC 방법과 동일하지만, 아래와 같이 첫 번째 데이터 패킷 전송 과정 및 두 번째 데이터 패킷 전송 과정이 다르다.The RC-MAC is the same as the RI-MAC method in that the transmitting node having the data packet to be transmitted waits until it receives a beacon from the receiving node once it wakes up. However, the first data packet transmission process and the second data packet The transmission process is different.

(1) 첫 번째 데이터 패킷 전송 과정(1) the first data packet transmission process

RI-MAC 방법은 수신 노드가 비콘을 브로드캐스트하는 경우, 깨어나서 기다렸던 송신 노드(들)이 브로드캐스트된 비콘을 수신하고, 즉시 데이터 패킷을 전송함으로써 충돌을 발생시켰음에 반해, RC-MAC Protocol 방법은 이와 같은 패킷 충돌을 회피하기 위해 송신 노드들은 각자 랜덤 백오프 후 패킷을 전송한다.In the RI-MAC method, when the receiving node broadcasts a beacon, the transmitting node (a) that has awakened and waited receives a broadcast beacon and immediately transmits a data packet, thereby causing a collision. In order to avoid such a packet collision, each transmitting node transmits a packet after random backoff.

첫 번째 데이터 패킷 전송 과정에서는, 가장 짧게 랜덤 백오프한 송신 노드가 수신 노드에게 데이터 패킷을 전송하는 절차를 나타낸다.  In the first data packet transmission process, the shortest random backoff node transmits a data packet to the receiving node.

(2)두 번째 데이터 패킷의 전송 과정(2) the transmission process of the second data packet

수신 노드는 주변에 위치한 이웃 노드들의 주소를 포함(또는 알고) 있다.The receiving node includes (or knows) the address of neighboring neighboring nodes.

도 3에 도시된 바와 같이, 랜덤 백오프를 통해 경쟁에서 전송자(Sender) B가 데이터를 전송한다.As shown in FIG. 3, a sender B transmits data in a contention through a random back-off.

도 3은 RC-MAC 프로토콜 방법의 일례를 나타낸 도이다.3 is a diagram illustrating an example of an RC-MAC protocol method.

Sender A(S(A))와 Sender C(S(C))는 아직 랜덤 백오프를 마치지 못한 상태이기 때문에, Sender B(S(B))의 데이터 패킷을 오버히어링(overhearing)한다.Since the sender A (S (A)) and the sender C (S (C)) have not yet completed the random backoff, they overhear the data packet of the sender B (S (B)).

이후, S(B)의 전송 패킷을 오버히어링한 S(A)와 S(C)는 진행 중이던 백오프를 취소하고, 수신 노드(또는 Receiver)가 자신의 패킷 전송을 스케줄링 해주기를 기다린다.Thereafter, S (A) and S (C) overhearing the transmission packet of S (B) cancel the ongoing backoff and wait for the receiving node (or receiver) to schedule its packet transmission.

여기서, 데이터를 성공적으로 수신한 수신 노드는 저장된 이웃 노드 리스트를 참조한다.Here, the receiving node successfully receiving the data refers to the stored neighbor node list.

먼저, S(B)가 패킷 전송을 종료하고, 그 다음 순서인 S(C)가 패킷 전송의다음 순서에 해당된다.First, S (B) ends packet transmission, and S (C), which is the next order, corresponds to the next sequence of packet transmission.

도 3에서, 데이터(data) 송신 ACK 비콘은 앞서 데이터를 전송한 송신 노드에 대한 ACK 패킷 역할과 다음에 패킷을 전송할 송신 노드를 지정하는 역할을 한다.In FIG. 3, a data transmission ACK beacon serves as an ACK packet for a transmitting node that previously transmitted data, and a transmitting node to which a packet is to be transmitted next.

여기서, 지정된 송신 노드가 전송할 데이터를 처음부터 보유하고 있지 않은 경우에는, 데이터 패킷을 전송하지 않는 경우도 발생할 수 있다.Here, when the designated transmitting node does not hold the data to be transmitted from the beginning, it may happen that the data packet is not transmitted.

도 3에서, S(D)가 이런 경우에 해당하는 송신 노드이다.In Fig. 3, S (D) is a transmitting node corresponding to this case.

이런 경우가 발생하는 이유는, 수신 노드가 단순히 이웃 노드 리스트만을 참조해서 스케줄링을 수행하기 때문이다.This occurs because the receiving node simply performs the scheduling with reference to the neighboring node list.

따라서, RC-MAC 방법에서는 아래와 같은 대안을 제시한다.Therefore, the RC-MAC method proposes the following alternatives.

S(D)는 처음부터 전송할 데이터 패킷이 없었기 때문에, 수신 노드(R)가 S(D)를 다음에 데이터 패킷을 전송할 송신 노드로 지정한다 하더라도, S(D)는 패킷을 전송하지 않는다.Since S (D) does not have a data packet to be transmitted from the beginning, S (D) does not transmit a packet even if the receiving node R designates S (D) as the next transmitting node to transmit data packets.

이 경우, 어떤 송신 노드도 데이터 패킷을 전송하지 않는 상황을 방지하기 위해, 스케쥴링 받지 못한 다른 노드인 S(A)가 랜덤 백오프 후 재전송을 수행한다.In this case, in order to prevent a situation in which no transmitting node transmits a data packet, another non-scheduled node S (A) performs retransmission after random backoff.

또한, S(A)처럼 스케쥴링 또는 지정받지 못한 송신 노드가 ACK 비콘을 오버리어링할 때마다 랜덤 백오프 후 재전송을 수행하는 경우에는 재전송을 수행한 송신 노드들 중에서 가장 짧게 랜덤 백오프한 송신 노드가 데이터 패킷을 전송한다.Also, in case that a transmitting node that is not scheduled or designated as S (A) performs retransmission after random backoff whenever it overrides an ACK beacon, in the case of retransmission, Transmits a data packet.

살핀 것처럼, RC-MAC 방법은 이웃 노드 리스트를 이용해서 하나의 특정 노드를 지정하여 스케줄링하는 방식이기 때문에, 패킷 충돌이 발생할 가능성은 다른 방법들에 비해 현저히 줄어들게 되는 장점을 가진다.As we have seen, the RC-MAC method has a merit that the possibility of packet collision is significantly reduced compared with other methods because it is a method of scheduling one specific node by using a neighbor node list.

다만, RC-MAC은 모든 노드들이 각자 자신만의 이웃 노드 리스트를 항상 유지하고, 업데이트를 계속적으로 수행해야 한다는 한계가 있다.However, the RC-MAC has a limitation that all nodes must keep their own neighbor node list at all times and perform update continuously.

LPWAN에서는 센서 노드의 하드웨어적인 제약이 크기 때문에 RC-MAC 방법을 이용하는 경우, 각 노드가 보유하는 이웃 노드 리스트의 크기가 증가됨에 따라 큰 오버헤드가 될 수 있는 문제가 있다.In the LPWAN, since the hardware limitations of the sensor node are large, there is a problem that when using the RC-MAC method, the size of the list of neighboring nodes held by each node increases, which leads to a large overhead.

그리고, RC-MAC 방법은 수신 노드로 데이터 패킷을 전송할 송신 노드가 하나밖에 없는 경우, 모든 송신 노드들이 랜덤 백오프를 수행해야 하기 때문에 필연적으로 전송 지연이 발생하게 된다.In the RC-MAC method, if there is only one transmission node to transmit a data packet to the receiving node, transmission delay necessarily occurs because all transmitting nodes must perform a random back-off.

이러한 지연은 RC-MAC 방법에서 발생하는 전송 지연의 상당한 부분을 차지하며, 백오프 타임슬롯의 크기가 클수록 전송 지연은 더욱 증가하게 된다.This delay occupies a significant portion of the transmission delay occurring in the RC-MAC method, and the larger the size of the backoff time slot, the more the transmission delay increases.

또한, 송신 노드들은 수신 노드가 비콘을 보낼 때마다 랜덤 백오프를 자주 수행하기 때문에 노드 자체의 오버헤드가 크다는 단점이 있다.In addition, since the transmitting nodes frequently perform random backoff whenever the receiving node sends a beacon, the overhead of the node itself is large.

저전력 광역 통신망(Low-Power Wide-Area Low-Power Wide-Area Network:LPWANNetwork: LPWAN ))

이하, 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 저전력 광역 통신망에 대해 간략히 살펴본다.Hereinafter, a brief description will be made of a low-power wide area network to which the presently proposed method can be applied.

LPWAN은 서비스 범위(커버리지)가 10 km 이상의 광역으로 매우 넓고, 초당 최대 수백 킬로비트(kbps) 이하의 통신 속도를 제공하는 전력 소모가 적은 무선 광역 통신망을 말한다.LPWAN refers to a wireless wide area network with very low power consumption that provides a wide range of coverage over 10 km and a communication speed of up to several hundred kilobits per second (kbps) per second.

또한, 저전력 광역 통신망(LPWAN)은 10 km 안팎의 거리에서 기지국당 수백 bps에서 수백 kbps 정도의 통신 속도를 제공하여 사물 인터넷(IoT) 전용 네트워크로 사용된다.In addition, the low-power wide area network (LPWAN) is used as a dedicated Internet (IoT) network by providing a communication speed of several hundred bps to several hundred kbps per base station at a distance of about 10 km.

LPWAN은 예를 들어, 수도/가스/전기 검침, 자전거 도난 방지, 자산 관리 등을 위해 넓은 지역에 걸쳐 산재되어 있고, 생성되는 데이터의 양이 매우 낮으며, 교환되는 빈도가 낮아 배터리 하나로 수년 이상 동작해야 하는 사물 인터넷 기기 및 응용 분야에 매우 적합하다.LPWAN is widely dispersed for water / gas / electric meter reading, bike theft prevention, asset management, etc., and the amount of data to be generated is very low, and the exchange frequency is low, Things to do are well suited for Internet devices and applications.

LPWAN을 실현하기 위한 기술에는 ISM 면허 불필요 대역을 사용하는 로라(LoRaWAN), 시그폭스(SIGFOX) 등과 이동통신 면허 대역을 이용하는 엘티이엠티시(LTE-MTC: LTE Machine-Type Communications), 협대역 사물 인터넷(NB-IoT) 기술 등이 존재한다.Techniques for realizing LPWAN include LTE-MTC (LTE Machine-Type Communications) using LoRaWAN, SIGFOX, etc. that use ISM license-free bands and narrow band objects And Internet (NB-IoT) technology.

CRICRI (( CollisionlessCollisionless Receiver Initiated)-MAC Protocol Receiver Initiated) -MAC Protocol

이하, 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜 방법에 대해 관련 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the CRI-MAC protocol method proposed in the present specification will be described in detail with reference to related drawings.

본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC Protocol 방법은 앞서 살핀 RI-MAC, RC-MAC 방법들의 단점을 보완한 패킷 충돌 회피 방법이다.The CRI-MAC protocol method proposed in this specification is a packet collision avoiding method which overcomes the disadvantages of the RI-MAC and RC-MAC methods discussed above.

CRI-MAC 방법은 오버헤드를 낮추면서 패킷 충돌을 사전에 방지하고, 수신 노드가 다수의 송신 노드(들)로부터 패킷 충돌 없이 패킷을 수신할 수 있는 새로운 방식의 스케줄링 방법을 말한다.The CRI-MAC method is a new scheduling method that prevents packet collision while lowering the overhead and allows the receiving node to receive packets from multiple transmitting node (s) without packet collision.

본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC Protocol 방법은 크게 (1) 패킷 송수신과 관련된 스케쥴링 방법 및 (2) 패킷 충돌 회피 방법으로 구분할 수 있다.The CRI-MAC protocol method proposed in this specification can roughly be divided into (1) a scheduling method related to packet transmission / reception and (2) a packet collision avoiding method.

먼저, 패킷 송수신과 관련된 스케쥴링 방법에 대해 살펴본다.First, a scheduling method related to packet transmission / reception will be described.

CRICRI -MAC 프로토콜 패킷 -MAC protocol packet 스케쥴링Scheduling 방법 Way

도 4는 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜의 패킷 스케쥴링 방법의 일례를 나타낸 도이다.4 is a diagram illustrating an example of a packet scheduling method of the CRI-MAC protocol proposed in the present specification.

먼저, 전송할 패킷이 있는 송신 노드(들)은 wakeup 상태로 천이하고, wakeup 상태에서 전송자 경쟁(Sender Competition:SC) 비콘(beacon)을 전송한다.First, the transmitting node (s) having the packet to be transmitted transits to the wakeup state and transmits a sender competition (SC) beacon in the wakeup state.

상기 SC 비콘은 브로드캐스트 또는 유니캐스트로 전송될 수 있다.The SC beacon may be transmitted in broadcast or unicast.

상기 SC(Sender Competition) Beacon은 전송하고자 하는 데이터의 길이를 나타내는 데이터 길이(DATA Length) 필드 또는 해당 패킷을 전송하고자 하는 수신 노드의 주소(address)를 나타내는 수신 주소 필드 중 적어도 하나를 포함한다.The SC (Sender Competition) beacon includes at least one of a DATA Length field indicating a length of data to be transmitted or a receive address field indicating an address of a receiving node to which the corresponding packet is to be transmitted.

또한, 상기 SC 비콘은 송신 노드를 식별할 수 있는 송신 노드 식별자 정보를 포함할 수 있다.Also, the SC beacon may include transmission node identifier information capable of identifying a transmission node.

이후, 각 송신 노드는 다른 송신 노드 또는 주변 송신 노드에서 전송되는 SC 비콘을 오버히어링함으로써, 자신의 패킷 전송 시간(또는 순서 또는 시점)과 sleep 상태를 유지하는 시간을 결정한다.Then, each transmitting node overheats an SC beacon transmitted from another transmitting node or a neighboring transmitting node, thereby determining a time for maintaining its own packet transmission time (or order or view) and a sleep state.

여기서, 각 송신 노드가 패킷 전송 순서를 결정하는 구체적인 방법은 '오버히어링된 SC 비콘의 개수에 1만큼을 더한 값'으로 결정된다.Here, a specific method by which each transmitting node determines a packet transmission order is determined as 'a value obtained by adding one to the number of overheated SC beacons'.

즉, 어떤 송신 노드가 2개의 SC 비콘을 오버히어링한 경우 해당 송신 노드의패킷 전송 순서는 '3번'이 된다.That is, if a transmitting node overhears two SC beacons, the packet transmission order of the corresponding transmitting node becomes '3'.

즉, 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 스케쥴링 방법은 SC 비콘을 늦게 전송한 송신 노드에게 패킷 전송의 우선권을 주게 된다.That is, the CRI-MAC scheduling method proposed in the present specification gives priority to packet transmission to the transmitting node that has transmitted the SC beacon late.

이를 통해, 송신 노드들은 어떤 송신 노드들이 자신보다 패킷 전송 순서가 빠른지 또는 늦는지를 알 수 있고, SC 비콘에 포함되는 데이터 길이 필드를 통해 다른 송신 노드의 패킷 전송 시간까지 알 수 있게 된다.Through this, the transmitting nodes can know which transmission nodes are faster or slower than other transmitting nodes, and can know the packet transmission time of other transmitting nodes through the data length field included in the SC beacon.

이후, 송신 노드들은 수신 노드로부터 수신자 비콘(receiver beacon)을 수신하는 경우, 자신의 패킷 전송 순서 또는 시점을 확인하고, 자신의 패킷 전송 순서인 경우 패킷을 전송하고, 자신의 패킷 전송 순서가 아닌 경우, 자신의 패킷 전송 시점 또는 순서까지 sleep 상태로 동작한다.Hereinafter, when receiving a receiver beacon from a receiving node, the transmitting nodes check their own packet transmission order or time point, transmit packets in the case of their own packet transmission order, , And operates in a sleep state until the transmission timing or sequence of the packet itself.

여기서, 송신 노드들은 수신 노드가 수신자 비콘(receiver beacon)을 전송하는 시점 또는 수신 노드로부터 수신자 비콘을 수신한 시점에 상기 sleep 상태로 진입할 수 있다.Here, the transmitting nodes may enter the sleep state at a time when the receiving node transmits a receiver beacon or when receiving a receiving beacon from the receiving node.

또한, 상기 송신 노드들은 자신의 패킷 전송 시점 또는 순서가 된 경우에도 바로 패킷을 전송하지 않고, 바로 이전에 전송된 패킷과의 충돌을 방지하기 위해 소정 시간 이후에 패킷을 전송한다.In addition, the transmitting nodes do not transmit a packet even when the packet is transmitted at the time of packet transmission, or transmit packets after a predetermined time to prevent collision with a packet transmitted immediately before.

즉, 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 스케쥴링 방법은 송신 노드들이 SC 비콘을 전송하고, 다른 송신 노드(들)로부터 전송되는 SC Beacon을 오버히어링함으로써, 각 송신 노드의 패킷 전송 순서 또는 시점을 결정하게 된다.That is, in the CRI-MAC scheduling method proposed in the present specification, transmission nodes transmit SC beacons and overhear SC beacons transmitted from other transmission nodes (s), thereby determining the packet transmission order or time point of each transmitting node do.

이는 살핀 것처럼, SC 비콘에는 각 송신 노드가 전송하고자 하는 데이터 길이를 나타내는 데이터 길이 필드가 포함되기 때문이다.This is because the SC beacon includes a data length field indicating the data length to be transmitted by each transmitting node, as shown in FIG.

따라서, 송신 노드들은 자신의 패킷 전송 순서가 아닌 경우에는 다른 송신 노드의 패킷 전송이 끝날 때까지 sleep 상태로 동작함으로써, 전력 소모를 줄이게 된다.Therefore, if the transmission nodes are not in their own packet transmission order, the transmission nodes operate in a sleep state until the transmission of the other transmission node ends, thereby reducing power consumption.

도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴본다.A more detailed description will be given with reference to FIG.

도 4를 참조하면, 4개의 Node들이 존재하며, Node A, Node C 및 Node D는 송신 노드이며, Node B는 수신 노드임을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, there are four nodes, Node A, Node C, and Node D are transmitting nodes, and Node B is a receiving node.

도 4에 도시된 바와 같이, Node D가 가장 늦게 깨어났으므로, Node D는 다른 경쟁 송신 노드들로부터 전송되는 어떠한 SC 비콘도 오버히어링하지 못한다.As shown in FIG. 4, since Node D is awake most late, Node D can not oversee any SC beacons transmitted from other competing transmission nodes.

따라서, 앞서 살핀 바에 따라, Node D의 패킷 전송 순서가 1번이 된다.Therefore, according to the foregoing, the packet transmission order of Node D is 1.

그리고, Node A는 Node C 및 Node D의 SC 비콘을 각각 오버히어링(또는 수신)했기 때문에 Node A의 패킷 전송 순서는 '2+1'로 3번이 된다.Since the Node A overhears (or receives) the SC beacons of the Node C and the Node D, the packet transmission order of the Node A becomes '2 + 1' three times.

또한, Node C는 Node D의 SC 비콘만을 오버히어링(또는 수신)했기 때문에 Node C의 패킷 전송 순서는 '1+1'로 2번이 된다.Since the Node C overhears (or receives) only the SC beacon of the Node D, the packet transmission order of the Node C becomes '1 + 1' twice.

따라서, Node A 및 Node C는 Node B가 수신자 비콘을 전송하는 시점에 sleep 상태로 천이하여, 각자의 패킷 전송 시점까지 sleep 상태를 유지한다.Therefore, Node A and Node C transition to the sleep state at the time when the Node B transmits the receiver beacon, and sleep state is maintained until the transmission time of each packet.

살핀 것처럼, CRI-MAC 방법을 이용하는 경우, 송신 노드들은 SC 비콘에 기초하여 각자의 패킷 전송 순서를 결정하고, 각자 결정된 패킷 전송 순서에 따라 패킷을 전송함으로써 패킷 충돌 없이 패킷을 전송할 수 있게 된다.As described above, when using the CRI-MAC method, the transmitting nodes determine their packet transmission order based on the SC beacon, and transmit the packets according to the determined packet transmission order, thereby enabling the packet transmission without packet collision.

또한, 빨리 깨어나 늦은 전송 순서를 가지고 있는 Node A와 같은 송신 노드는 Node A보다 높은 전송 순서를 가지는 Node(Node C와 Node D)들의 데이터 전송 시간만큼 sleep 상태를 유지하기 때문에, 그만큼 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.In addition, since a transmitting node such as a Node A having a wake up late transmission order maintains a sleep state for a data transmission time of a node (Node C and Node D) having a higher transmission order than the Node A, the power consumption is reduced .

CRICRI -MAC 프로토콜에서의 패킷 충돌 해결 방법- How to resolve packet conflict in MAC protocol

다음으로, CRI-MAC Protocol에서의 패킷 충돌 해결 방법에 대해 살펴본다.Next, a method of resolving a packet conflict in the CRI-MAC Protocol will be described.

도 5는 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC Protocol의 패킷 충돌 해결 방법의 일례를 나타낸 도이다.5 is a diagram illustrating an example of a packet conflict resolution method of the CRI-MAC Protocol proposed in the present specification.

도 5에서, Node A, Node C 및 Node D는 송신 노드이며, Node B는 수신 노드에 해당한다.In FIG. 5, Node A, Node C, and Node D are transmitting nodes, and Node B is a receiving node.

도 5에 도시된 바와 같이, 수신 노드(Node B)가 패킷 충돌을 감지하는 경우, 상기 수신 노드는 송신 노드(들)로 패킷 충돌 발생을 알리기 위한 충돌 알림(Collosion Notification:CN) 비콘(510)을 전송한다.5, when the receiving node (Node B) detects a packet collision, the receiving node transmits a collision notification (CN) beacon 510 to inform the transmitting node (s) of occurrence of a packet collision, Lt; / RTI >

상기 CN 비콘은 브로드캐스트 또는 유니캐스트될 수 있다.The CN beacon may be broadcast or unicast.

여기서, 상기 수신 노드는 패킷 충돌이 발생하지 않은 송신 노드(들)에 대한스케쥴링을 패킷 충돌이 발생한 송신 노드들에 대한 스케쥴링보다 우선하도록 설정한다.Here, the receiving node sets the scheduling for the transmitting node (s) in which the packet collision does not occur to take precedence over the scheduling for the transmitting nodes in which the packet collision occurs.

따라서, 도 5에서와 같이, 수신 노드는 패킷 충돌이 발생하지 않은 Node A가 전송한 패킷을 우선적으로 수신한다.Therefore, as shown in FIG. 5, the receiving node preferentially receives the packet transmitted by the Node A in which no packet collision occurs.

상기 패킷 충돌이 발생한 송신 노드들(Node C, Node D)에 대한 스케쥴링은 상기 수신 노드가 CN 비콘을 다시 전송한 이후에 수행된다.The scheduling for the transmission nodes (Node C, Node D) in which the packet collision occurs is performed after the receiving node transmits the CN beacon again.

따라서, 패킷 충돌을 일으킨 송신 노드들(Node C 및 Node D)는 CN 비콘(510)을 상기 수신 노드로부터 수신한 후, 다시 상기 수신 노드가 CN 비콘(520)을 브로드캐스트 해줄 때까지 리스닝 상태로 대기한다.Therefore, the transmitting nodes (Node C and Node D) that caused the packet collision receive the CN beacon 510 from the receiving node, and then return to the listening state until the receiving node broadcasts the CN beacon 520 Wait.

이때, Node C 및 Node D의 상태는 wakeup 상태이다.At this time, the states of Node C and Node D are in the wakeup state.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수신 노드로부터 두 번째 CN 비콘을 수신한 송신 노드들(Node C 및 Node D)는 랜덤 백오프 수행 후, 상기 수신 노드로 요청(Request) 비콘(530)을 전송한다.As shown in FIG. 5, the transmitting nodes (Node C and Node D) receiving the second CN beacon from the receiving node perform a random backoff and transmit a request beacon 530 to the receiving node do.

상기 요청 비콘은 스케쥴링을 요청하기 위한 비콘이다.The request beacon is a beacon for requesting a scheduling.

이후, 상기 수신 노드는 각 송신 노드로부터 요청 비콘을 수신한 순서대로 해당 송신 노드로 스케줄링 비콘(540)을 전송함으로써, 각 송신 노드의 패킷 전송에 대한 스케쥴링을 수행한다.Then, the receiving node performs a scheduling for packet transmission of each transmitting node by transmitting a scheduling beacon 540 to the corresponding transmitting node in the order of receiving the request beacon from each transmitting node.

도 5에서, Node C에 대한 스케쥴링을 수행하고, 이후 Node D에 대한 스케쥴링을 수행하는 것을 볼 수 있다.In FIG. 5, it can be seen that scheduling for Node C is performed, and then scheduling for Node D is performed.

앞서도 살핀 것처럼, Node D는 Node C가 전송하는 패킷과의 충돌을 방지하기 위해 자신의 전송 시점에서 일정 시간 지난 시점에 패킷을 전송한다.As we have already seen, the Node D transmits a packet at a certain time after its transmission time to prevent collision with the packet transmitted by the Node C.

이후, 상기 수신 노드는 더 이상 송신 노드들로부터 패킷이 수신되지 않음을 감지 또는 인지하는 경우, 수신자 비콘(550)을 추가적으로 브로드캐스트함으로써, 경쟁에 참여하지 못한 또 다른 송신 노드의 존재 여부를 확인한다.Thereafter, when the receiving node detects or recognizes that no packet is received from the transmitting nodes, the receiving node further broadcasts the receiving beacon 550 to check whether there is another transmitting node that has not participated in the competition .

상기 확인 결과, 상기 수신 노드가 패킷을 전송할 추가적인 송신 노드가 없다고 판단하는 경우, 상기 수신 노드는 추가 노드 시간(Additory Node Time,ANT,560)만큼 기다린 후, sleep 상태로 진입한다.If the receiving node determines that there is no additional transmitting node to which to transmit the packet, the receiving node waits for an additional node time (ANT, 560) and enters a sleep state.

도 6은 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜의 스케쥴링 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.6 is a flowchart illustrating an example of a scheduling method of the CRI-MAC protocol proposed in the present specification.

즉, 도 6은 무선 통신 시스템에서 노드들 간 패킷(packet)을 송수신하는 방법을 나타낸다.That is, FIG. 6 shows a method of transmitting and receiving a packet between nodes in a wireless communication system.

먼저, 송신 노드는 전송할 패킷 발생 시 웨이크업(wakeup) 상태로 천이한다.First, the transmitting node transitions to a wakeup state when a packet to be transmitted is generated.

이후, 상기 송신 노드는 상기 웨이크업 상태에서 상기 전송할 패킷의 스케쥴링을 요청하는 전송자 경쟁(Sender Competition:SC) 비콘(beacon)을 전송한다(S610).Thereafter, the transmitting node transmits a sender competition (SC) beacon requesting scheduling of the packet to be transmitted in the wakeup state (S610).

여기서, 상기 SC 비콘은 상기 송신 노드를 식별하는 송신 노드 식별자 정보, 상기 송신 노드가 전송할 데이터의 길이를 나타내는 데이터 길이 필드 및 상기 송신 노드가 전송하고자 하는 수신 노드의 주소를 나타내는 주소 정보 중 적어도 하나를 포함한다.Here, the SC beacon may include at least one of transmission node identifier information identifying the transmitting node, a data length field indicating a length of data to be transmitted by the transmitting node, and address information indicating an address of a receiving node to be transmitted by the transmitting node .

이후, 상기 송신 노드는 적어도 하나의 주변 송신 노드로부터 전송되는 SC 비콘을 엿듣는다(overhearing)(S620).The transmitting node then overhears the SC beacon transmitted from at least one neighboring transmitting node in operation S620.

이후, 상기 송신 노드는 상기 엿들은 SC 비콘에 기초하여 패킷의 전송 순서를 결정한다(S630).Thereafter, the transmitting node determines a transmission order of the packets based on the SC beacons (step S630).

여기서, 상기 패킷의 전송 순서는 상기 엿들은 SC 비콘의 개수 값에 1만큼 더한 값으로 결정된다.Here, the transmission order of the packets is determined by adding 1 to the number of SC beacons.

이후, 상기 송신 노드는 상기 수신 노드로부터 수신자 비콘(receiver beacon)을 수신한다(S640).Thereafter, the transmitting node receives a receiver beacon from the receiving node (S640).

이후, 상기 송신 노드는 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인지 여부를 확인한다(S650).Thereafter, the transmitting node determines whether the reception time of the receiver beacon is the transmission order of the determined packet (S650).

이후, 상기 송신 노드는 상기 확인 결과에 따라, 패킷의 전송 여부를 결정한다.Thereafter, the transmitting node determines whether to transmit the packet according to the result of the check.

여기서, 상기 송신 노드는 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인 경우, 상기 전송할 패킷을 전송하며, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서가 아닌 경우, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점부터 상기 결정된 패킷의 전송 시점까지 슬립(sleep) 상태를 유지한다.The transmitting node transmits the packet to be transmitted if the receiving beacon is the transmission order of the determined packet. If the receiving node does not receive the determined packet transmission order, And maintains a sleep state from the time of receiving the beacon until the transmission time of the determined packet.

여기서, 상기 슬립 상태의 유지 시간은 상기 엿들은 SC 비콘에 포함된 데이터 길이 필드에 기초하여 결정된다.Here, the hold time of the sleep state is determined based on the data length field included in the SC beacons.

도 7은 본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC 프로토콜의 패킷 충돌 회피 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart showing an example of a packet collision avoiding method of the CRI-MAC protocol proposed in the present specification.

도 7의 절차들은 도 6의 절차 이후에 또는 도 6의 절차와 별개로 수행될 수 있다.The procedures of FIG. 7 may be performed after the procedure of FIG. 6 or separately from the procedure of FIG.

도 7을 참조하면, 수신 노드는 송신 노드들에 의해 전송되는 패킷의 충돌을 감지하는 경우, 상기 송신 노드들로 패킷의 충돌이 발생하였음을 알리는 충돌 알림(Collision Notification:CN) 비콘을 전송한다(S710).Referring to FIG. 7, when the receiving node detects a collision of a packet transmitted by the transmitting nodes, the receiving node transmits a Collision Notification (CN) beacon indicating that a packet collision has occurred to the transmitting nodes S710).

이후, 상기 수신 노드는 상기 CN 비콘을 전송한 이후, 상기 패킷의 충돌을 일으키지 않는 송신 노드로부터 패킷을 수신한다.After receiving the CN beacon, the receiving node receives a packet from a transmitting node that does not cause the collision of the packet.

이후, 상기 수신 노드는 상기 패킷의 충돌을 일으킨 송신 노드들로 CN 비콘을 전송한다(S720).Thereafter, the receiving node transmits the CN beacon to the transmitting nodes that caused the packet collision (S720).

이후, 상기 수신 노드는 상기 패킷의 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 패킷 전송의 스케쥴링을 요청하는 요청(request) 비콘을 수신한다(S730).Thereafter, the receiving node receives a request beacon requesting scheduling of packet transmission from the transmitting nodes that caused the packet collision (S730).

이후, 상기 수신 노드는 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 요청 비콘을 수신한 순서대로 상기 송신 노드들로 스케쥴링을 할당하는 스케쥴링 비콘을 전송한다(S740).Thereafter, in step S740, the receiving node transmits a scheduling beacon that assigns scheduling to the transmitting nodes in the order in which the request beacons are received from the transmitting nodes that caused the collision.

이후, 상기 수신 노드는 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 상기 할당된 스케쥴링의 순서에 따라 패킷을 수신한다(S750).Thereafter, the receiving node receives a packet from the transmitting nodes that caused the collision according to the order of the allocated scheduling (S750).

추가적으로, 상기 수신 노드는 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 패킷이 수신되지 않음을 감지하는 경우, 패킷을 전송할 또 다른 송신 노드가 존재하는지 여부를 확인하기 위한 수신자 비콘을 전송한다.In addition, when the receiving node detects that a packet is not received from the transmitting nodes that have caused the collision, the receiving node transmits a receiving beacon for checking whether another transmitting node for transmitting the packet exists.

이후, 상기 수신 노드는 상기 또 다른 송신 노드가 존재하지 않음을 감지하는 경우, 소정 시간 이후 슬립 상태로 천이한다.Thereafter, when the receiving node detects that the another transmitting node is not present, it transits to the sleep state after a predetermined time.

본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC은 드론(Drone) 간 Ad-hoc 통신에 맞게 설계될 수 있으며, 드론과 베터리를 공유하는 통신 모듈은 저전력으로 동작하기 때문에 드론의 비행 시간을 최대한 늘릴 수 있게 된다.The CRI-MAC proposed in this specification can be designed for the ad-hoc communication between drones, and the communication module sharing the drone and the battery operates with low power, so that the drone flight time can be maximized.

또한, 앞서 살핀 CRI-MAC protocol의 충돌 해결 방법은 기존의 CS-MAC 충돌 해결 방법보다 송신 노드의 Idle Listening을 줄이게 되어 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the collision resolution method of the CRI-MAC protocol discussed above reduces the idle listening of the transmitting node compared to the conventional CS-MAC conflict resolution method, thereby preventing unnecessary power consumption.

본 명세서에서 제안하는 CRI-MAC Protocol 방법은 최소 1Km 거리를 유지하며, Drone 간 Ad-hoc 통신을 하기 때문에 히든 노드 터미널의 발생 가능성이 매우 희박하게 된다.The CRI-MAC protocol proposed in this specification maintains a distance of at least 1 Km and performs ad-hoc communication between drones, so that occurrence of a hidden node terminal becomes very rare.

그리고, CRI-MAC은 먼저 깨어났지만 높은 순번이 할당되어, 그 만큼 데이터를 늦게 보내어 전력을 낭비하는 CS-MAC 방법의 단점을 보완함으로써, 높은 전력효율을 가질 수 있다.The CRI-MAC is awakened first, but it has high power efficiency by compensating for the disadvantage of the CS-MAC method, which is wasted, but is assigned a higher sequence number, and sends data as late as that and wastes power.

또한, CRI-MAC은 다른 MAC 프로토콜보다 노드의 개수가 많을수록 전력 효율이 매우 좋다는 점에서 큰 장점을 가진다.Also, the CRI-MAC has a great advantage in that the power efficiency is very good as the number of nodes is larger than other MAC protocols.

본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반Apparatus to which the present invention may be applied

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.8 illustrates a block diagram of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 무선 통신 시스템은 송신 노드(810)과 송신 노드 영역 내에 위치한 수신 노드(820)을 포함한다. Referring to FIG. 8, a wireless communication system includes a transmitting node 810 and a receiving node 820 located within a transmitting node region.

송신 노드(810)은 프로세서(processor, 811), 메모리(memory, 812) 및 RF부(radio frequency unit, 813)을 포함한다. 프로세서(811)는 앞서 도 1 내지 도 7에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(811)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(812)는 프로세서(811)와 연결되어, 프로세서(811)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(813)는 프로세서(811)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.The transmitting node 810 includes a processor 811, a memory 812, and a radio frequency unit 813. The processor 811 implements the functions, processes and / or methods suggested in FIGS. 1-7 above. The layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 811. The memory 812 is connected to the processor 811 and stores various information for driving the processor 811. [ The RF unit 813 is connected to the processor 811 to transmit and / or receive a radio signal.

수신 노드(820)은 프로세서(821), 메모리(822) 및 RF부(823)을 포함한다. 프로세서(1621)는 앞서 도 1 내지 도 7에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(821)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(822)는 프로세서(821)와 연결되어, 프로세서(821)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(823)는 프로세서(821)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.The receiving node 820 includes a processor 821, a memory 822, and an RF section 823. The processor 1621 implements the functions, processes and / or methods suggested in Figures 1-7 above. The layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 821. The memory 822 is coupled to the processor 821 to store various information for driving the processor 821. The RF unit 823 is connected to the processor 821 to transmit and / or receive a radio signal.

메모리(812, 822)는 프로세서(811, 821) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(811, 821)와 연결될 수 있다. The memories 812 and 822 may be internal or external to the processors 811 and 821 and may be coupled to the processors 811 and 821 in various well known means.

또한, 송신 노드(810) 및/또는 수신 노드(820)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.In addition, the transmitting node 810 and / or the receiving node 820 may have a single antenna or multiple antennas.

아래는 송신 노드의 각 하드웨어 요소를 통해 본 명세서에서 제안하는 패킷 송수신 방법이 수행되는 구체적인 동작을 나타낸다.The following is a specific operation in which the packet transmission / reception method proposed in this specification is performed through each hardware element of the transmitting node.

무선 통신 시스템에서 패킷(packet)을 송수신하기 위한 송신 노드(또는 송신 장치 또는 송신단)에 있어서, 상기 송신 노드는,A transmitting node (or a transmitting apparatus or a transmitting node) for transmitting and receiving a packet in a wireless communication system,

무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및An RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal; And

상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,And a processor for controlling the RF unit,

전송할 패킷 발생 시 웨이크업(wakeup) 상태로 천이하며; 상기 웨이크업 상태에서 상기 전송할 패킷의 스케쥴링을 요청하는 전송자 경쟁(Sender Competition:SC) 비콘(beacon)을 전송하며, 상기 SC 비콘은 상기 송신 노드를 식별하는 송신 노드 식별자 정보, 상기 송신 노드가 전송할 데이터의 길이를 나타내는 데이터 길이 필드 및 상기 송신 노드가 전송하고자 하는 수신 노드의 주소를 나타내는 주소 정보 중 적어도 하나를 포함하며; 적어도 하나의 주변 송신 노드로부터 전송되는 SC 비콘을 오버히어링(overhearing)하며; 상기 엿들은 SC 비콘에 기초하여 패킷의 전송 순서를 결정하며, 상기 패킷의 전송 순서는 상기 엿들은 SC 비콘의 개수 값에 1만큼 더한 값으로 결정되며; 상기 수신 노드로부터 수신자 비콘(receiver beacon)을 수신하며; 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인지 여부를 확인하며; 및 상기 확인 결과에 따라, 패킷의 전송 여부를 결정하도록 제어하되, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서인 경우, 상기 전송할 패킷을 전송하며, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점이 상기 결정된 패킷의 전송 순서가 아닌 경우, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점부터 상기 결정된 패킷의 전송 시점까지 슬립(sleep) 상태를 유지하며, 및 상기 슬립 상태의 유지 시간은 상기 엿들은 SC 비콘에 포함된 데이터 길이 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 한다.Transits to a wakeup state when a packet to be transmitted occurs; A sender competition (SC) beacon requesting scheduling of the packet to be transmitted in the wakeup state, the SC beacon includes transmission node identifier information for identifying the transmission node, data to be transmitted by the transmission node A data length field indicating a length of a destination node, and address information indicating an address of a destination node to which the transmitting node wants to transmit; Overhearing an SC beacon transmitted from at least one neighboring transmitting node; The scrambler determines a transmission order of the packet based on the SC beacon, the transmission order of the packet is determined to be one plus the number of the SC beacons; Receiving a receiver beacon from the receiving node; Determining whether a time at which the receiver beacon is received is a transmission order of the determined packet; And transmitting the packet to be transmitted if the time at which the receiver beacon is received is a transmission order of the determined packet, in accordance with a result of the check, The sleep state is maintained from the reception of the receiver beacon until the transmission of the determined packet if the transmission order of the packet is not determined, Is determined based on the length field.

또한, 상기 수신 노드는, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 수신 노드의 프로세서는, 송신 노드들에 의해 전송되는 패킷의 충돌을 감지하는 경우, 상기 송신 노드들로 패킷의 충돌이 발생하였음을 알리는 충돌 알림(Collision Notification:CN) 비콘을 전송하며; 상기 CN 비콘을 전송한 이후, 상기 패킷의 충돌을 일으키지 않는 송신 노드로부터 패킷을 수신하며; 상기 패킷의 충돌을 일으킨 송신 노드들로 CN 비콘을 전송하며; 상기 패킷의 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 패킷 전송의 스케쥴링을 요청하는 요청(request) 비콘을 수신하며; 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 요청 비콘을 수신한 순서대로 상기 송신 노드들로 스케쥴링을 할당하는 스케쥴링 비콘을 전송하며; 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 상기 할당된 스케쥴링의 순서에 따라 패킷을 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The receiving node may further include: an RF (Radio Frequency) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor for controlling the RF unit, wherein when the processor of the receiving node detects a collision of a packet transmitted by the transmitting nodes, the processor of the receiving node notifies the transmitting nodes of a collision notification Collision Notification: CN); Receive a packet from a transmitting node that does not cause a collision of the packet after transmitting the CN beacon; Sending a CN beacon to the transmitting nodes that caused the packet to collide; Receiving a request beacon requesting scheduling of packet transmission from transmitting nodes that caused the packet to collide; Transmitting a scheduling beacon for assigning scheduling to the transmitting nodes in order of receiving the request beacon from the transmitting nodes that have caused the collision; And controls to receive a packet from the transmission nodes that caused the collision according to the order of the allocated scheduling.

또한, 상기 수신 노드의 프로세서는, 상기 충돌을 일으킨 송신 노드들로부터 패킷이 수신되지 않음을 감지하는 경우, 패킷을 전송할 또 다른 송신 노드가 존재하는지 여부를 확인하기 위한 수신자 비콘을 전송하며; 및 상기 또 다른 송신 노드가 존재하지 않음을 감지하는 경우, 소정 시간 이후 슬립 상태로 천이하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.If the processor of the receiving node detects that a packet is not received from the colliding transmitting nodes, the processor of the receiving node transmits a receiving beacon for checking whether another transmitting node for transmitting the packet exists or not; And to transition to a sleep state after a predetermined period of time when detecting that the other transmitting node is not present.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.The embodiments described above are those in which the elements and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or feature shall be considered optional unless otherwise expressly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to construct embodiments of the present invention by combining some of the elements and / or features. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments. It is clear that the claims that are not expressly cited in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by an amendment after the application.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of hardware implementation, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above. The software code can be stored in memory and driven by the processor. The memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.

본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the essential characteristics thereof. Accordingly, the foregoing detailed description is to be considered in all respects illustrative and not restrictive. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

510, 520: 충돌 알림 비콘
530: 요청 비콘
540: 스케쥴링 비콘
550: 수신자 비콘
510, 520: crash notification beacon
530: Request beacon
540: scheduling beacon
550: Recipient beacon

Claims (3)

무선 통신 시스템에서 패킷(packet)을 송수신하기 위한 방법에 있어서, 송신 노드에 의해 수행되는 방법은,
전송할 패킷이 발생하는 경우, 웨이크업(wakeup) 상태로 천이하는 단계;
상기 웨이크업 상태에서 상기 전송할 패킷의 스케쥴링을 요청하는 전송자 경쟁(Sender Competition:SC) 비콘(beacon)을 전송하는 단계,
상기 SC 비콘은 상기 송신 노드를 식별하는 송신 노드 식별자 정보, 상기 송신 노드가 전송할 데이터의 길이를 나타내는 데이터 길이 필드 및 상기 송신 노드가 전송하고자 하는 수신 노드의 주소를 나타내는 주소 정보를 포함하며;
적어도 하나의 주변 송신 노드로부터 전송되는 SC 비콘을 엿듣는(overhearing) 단계;
상기 엿들은 SC 비콘에 기초하여 상기 전송할 패킷이 상기 적어도 하나의 주변 송신 노드의 전송 패킷과의 관계에서 몇 번째로 전송되어야 하는지에 대한 패킷 전송 순서를 결정하는 단계,
상기 패킷 전송 순서는 상기 엿들은 SC 비콘의 개수 값에 1만큼 더한 값으로 결정되며; 및
상기 수신 노드로부터 수신자 비콘(receiver beacon)을 수신하는 경우, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점과 상기 결정된 패킷 전송 순서를 고려하여 상기 전송할 패킷의 전송 여부를 결정하는 단계를 포함하되,
상기 수신자 비콘을 수신한 시점에 상기 전송할 패킷을 전송할 순서인 경우, 상기 전송할 패킷을 전송하며,
상기 수신자 비콘을 수신한 시점에 상기 전송할 패킷을 전송할 순서가 아닌 경우, 상기 수신자 비콘을 수신한 시점부터 상기 전송할 패킷을 전송할 시점까지 슬립(sleep) 상태를 유지하며, 및
상기 슬립 상태의 유지 시간은 상기 엿들은 SC 비콘에 포함된 데이터 길이 필드에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for transmitting and receiving a packet in a wireless communication system, the method being performed by a transmitting node,
Transitioning to a wakeup state when a packet to be transmitted occurs;
Transmitting a Sender Competition (SC) beacon requesting scheduling of the packet to be transmitted in the wakeup state,
Wherein the SC beacon includes transmission node identifier information identifying the transmitting node, a data length field indicating a length of data to be transmitted by the transmitting node, and address information indicating an address of a receiving node to which the transmitting node wishes to transmit;
Overhearing an SC beacon transmitted from at least one neighboring transmitting node;
Determining a packet transmission order for how many packets are to be transmitted in relation to transmission packets of the at least one neighboring transmission node based on the SC beacons;
The packet transmission order is determined by adding 1 to the number of SC beacons; And
Determining whether to transmit the packet to be transmitted in consideration of a time of receiving the receiver beacon and a determined packet transmission order when receiving a receiver beacon from the receiving node,
And transmits the packet to be transmitted if the packet is to be transmitted at the time of receiving the receiver beacon,
Maintains a sleep state from a point of time at which the receiver beacon is received to a point at which the packet to be transmitted is transmitted when the receiver beacon is not in the order of transmitting the packet to be transmitted at the time of receiving the receiver beacon,
Wherein the hold time of the sleep state is determined based on a data length field included in the SC beacons.
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