KR101913261B1 - 무선통신시스템에서 신호 송수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 무선통신시스템에서 제1 노드(node)가 신호를 전송하는 방법에 있어서, 제1 노드가 예약 전송을 위한 연결 설정을 수행하는 단계; 상기 연결 설정으로 예약된 시간 구간에서 제1 수신노드로 신호를 전송하는 단계;를 포함하며, 상기 시간 구간에서는 상기 제1 수신노드의 이웃노드에 포함되지 않는 제2 노드의 신호 전송이 허용되는 것인, 신호 전송 방법에 관한 것이다.

Description

무선통신시스템에서 신호 송수신 방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING A SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선통신시스템에서 동시 전송을 수행하는 장치들의 신호 송수신 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선랜(wireless local area network, WLAN) 기술에 대한 표준은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 표준으로서 개발되고 있다. IEEE 802.11a 및 b는 2.4. GHz 또는 5 GHz에서 비 면허 대역(unlicensed band)을 이용하고, IEEE 802.11b는 11 Mbps의 전송 속도를 제공하고, IEEE 802.11a는 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11g는 2.4 GHz에서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM)를 적용하여, 54 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n은 다중입출력 OFDM(Multiple Input Multiple Output-OFDM; MIMO-OFDM)을 적용하여, 4 개의 공간적인 스트림(spatial stream)에 대해서 300 Mbps의 전송 속도를 제공한다. IEEE 802.11n에서는 채널 대역폭(channel bandwidth)을 40 MHz까지 지원하며, 이 경우에는 600 Mbps의 전송 속도를 제공한다.

본 발명의 실시예는 본 발명은 인프라스트럭처(infrastructure)가 없는 환경에서 장치 대 장치(Device-to-Device, D2D) 통신을 지원하기 위한 매체 접속 방식, 프로토콜 및 장치에 관한 것이다. 특히, 상기와 같은 환경에서 노드들이 동시 접속을 수행하되, 이를 효율적으로 지원하기 위한 방법들에 관한 것이다.

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.

본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 제1 노드(node)가 신호를 전송하는 방법에 있어서, 제1 노드가 예약 전송을 위한 연결 설정을 수행하는 단계; 상기 연결 설정으로 예약된 시간 구간에서 제1 수신노드로 신호를 전송하는 단계;를 포함하며, 상기 시간 구간에서는 상기 제1 수신노드의 이웃노드에 포함되지 않는 제2 노드의 신호 전송이 허용되는 것인, 신호 전송 방법이다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 제1 노드(node) 장치에 있어서, 송수신기; 및 상기 송수신기를 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 예약 전송을 위한 연결 설정을 수행하고, 상기 연결 설정으로 예약된 시간 구간에서 제1 수신노드로 신호를 전송하되, 상기 시간 구간에서는 상기 제1 수신노드의 이웃노드에 포함되지 않는 제2 노드의 신호 전송이 허용되는 것인, 장치이다.

상기 제1 내지 제2 기술적 측면은 다음 사항의 전 일부를 포함할 수 있다.

상기 제1 노드는, 상기 연결 설정을 수행하는 과정에서 상기 제1 수신노드로부터 수신한 이웃노드 정보를 상기 제1 수신노드로 재전송할 수 있다.

여기서, 상기 이웃노드 정보는, 상기 제1 수신노드의 이웃노드를 지시할 수 있다. 또는, 상기 이웃노드 정보는, 상기 제1 노드의 이웃노드들 중에서 상기 제1 수신 노드의 이웃노드에 해당되지 않는 노드를 지시할 수 있다. 또는, 상기 이웃노드 정보는, 상기 제1 노드의 이웃노드들 중에서 상기 제1 수신 노드의 이웃노드에 해당하는 노드를 지시할 수 있다.

상기 이웃노드 정보는 상기 연결 설정을 수행하는 과정에서 데이터 전송시 함께 전송될 수 있다.

상기 이웃노드는, 각 노드의 반송파 센싱 영역에 포함되는 노드일 수 있다.

상기 예약된 시간 구간은 주기적인 시간 구간 중 어느 하나일 수 있다.

상기 제2 노드로부터 신호를 수신하는 제2 수신노드는, 상기 재1 수신노드의 이웃노드에 포함되지 않을 수 있다.

상기 연결 설정을 수행하는 단계는, 상기 소정 시간 구간을 위해 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 요청에 대한 응답으로써 연결 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 연결 응답 메시지를 수신한 후 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 노드는 상기 시간 구간에서 신호 전송을 위해, 상기 제1 노드의 연결 설정 이후, 제2 수신 노드와 연결 설정을 수행할 수 있다.

상기 제2 노드는 상기 시간 구간에서 신호 전송을 위해, 상기 제1 노드의 연결 설정 이후 미리 설정된 예약 구간 동안, 제2 수신 노드와 연결 설정을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 예약 구간은, 상기 제1 수신노드의 이웃노드에 포함되지 않는 노드들만 채널 접속 경쟁을 수행하도록 설정된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용 가능한 비 면허 대역을 주파수 분할 다중화 방식으로 사용하므로 장치간 신호 전송에 있어서 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 능동적 스캐닝을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 수동적 스캐닝을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 동시 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 연결 설정 과정을 설명하기 위한 도면, 도7은 연결 설정 과정 및 데이터 전송을 나타내는 도면, 도 8은 연결 설정 과정에서 사용되는 메시지의 예시이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예가 예약 구간 모드로 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예가 지역적 스케줄링 모드로 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 각 모드에 따른 메시지의 종류 및 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 환경을 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 통신 환경에서 동시 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 14 내지 도 15의 설명에 적용될 수 있는 메시지들을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예가 예약 구간 모드로 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예가 지역적 스케줄링 모드로 동작하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 21은 각 모드에 따른 동작 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

한편, 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

먼저, 무선랜 시스템의 일반적인 구성에 대해 도 1 및 2를 참조하여 설명한다.

도 1은 무선랜 시스템의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(Basic Service Set, BSS)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(Station, STA)의 집합이다.

STA는 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, 액세스 포인트(access point, AP)와 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit, WTRU), 사용자 장비(User Equipment, UE), 이동국(Mobile Station, MS), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다.

그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(Distribution System, DS)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(Base Station, BS), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

BSS는 인프라스트럭처(infrastructure) BSS와 독립적인(Independent) BSS(IBSS)로 구분할 수 있다.

도 1에 도시된 BBS는 IBSS이다. IBSS는 AP를 포함하지 않는 BSS를 의미하고, AP를 포함하지 않으므로, DS로의 접속이 허용되지 않아서 자기 완비적 네트워크(self-contained network)를 이룬다.

도 2는 무선랜 시스템의 구성의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 BSS는 인프라스트럭처 BSS이다. 인프라스트럭처 BSS는 하나 이상의 STA 및 AP를 포함한다. 인프라스트럭처 BSS에서 비AP STA들 사이의 통신은 AP를 경유하여 이루어지는 것이 원칙이나, 비AP STA 간에 직접 링크(link)가 설정된 경우에는 비AP STA들 사이에서 직접 통신도 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 인프라스트럭처 BSS는 DS를 통해 상호 연결될 수 있다. DS를 통하여 연결된 복수의 BSS를 확장 서비스 세트(Extended Service Set, ESS)라 한다. ESS에 포함되는 STA들은 서로 통신할 수 있으며, 동일한 ESS 내에서 비AP STA은 끊김 없이 통신하면서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

DS는 복수의 AP들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.

면허 기기에 의해 사용되지 않는 스펙트럼을 화이트스페이스(whitespace)라고 하고, 비 면허 기기에 의해 사용될 수 있다. 화이트스페이스 스펙트럼에서 STA이 동작하기 위해서는 면허 기기(incumbent user)에 대한 보호 기법을 우선적으로 제공할 필요가 있다. STA 또는 AP가 면허 기기를 보호하기 위해서는 면허 기기에 의해 사용되고 있지 않은 채널만을 사용해야 한다. 면허 기기에 의해 사용되고 있지 않아서 비 면허 기기가 사용할 수 있는 채널을 가용 채널(available channel)이라고 한다. STA 또는 AP가 TV 채널의 가용성(availability)을 파악하는 가장 기본적인 방법에는 스펙트럼 센싱(spectrum sensing)과 데이터베이스(Database, DB)에 접속하여 TV 채널 스케줄을 알아내는 방법이 있다. DB의 정보는 특정 위치에서 면허 기기의 특정 채널의 사용 스케줄 등의 정보를 포함한다. 따라서, TV 채널의 사용 가능 여부를 파악하기 원하는 STA 또는 AP는 인터넷을 통하여 DB에 접속해서 자신의 위치 정보에 기반한 DB 정보를 얻어와야 한다.

STA이 네트워크에 접속하기 위해서는 참여 가능한 네트워크를 찾아야 한다. STA은 무선 네트워크에 참여하기 전에 호환 가능한 네트워크를 식별하여야 하는데, 특정 영역에 존재하는 네트워크 식별과정을 스캐닝(scanning)이라고 한다. 스캐닝 방식에는 능동적 스캐닝(active scanning)과 수동적 스캐닝(passive scanning)이 있다.

도 3은 능동적 스캐닝을 개략적으로 나타낸 도면이다.

능동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 주변에 어떤 AP가 존재하는지 탐색하기 위해 프로브 요청 프레임(probe request frame)을 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다. 응답자(responder)는 프로브 요청 프레임을 전송한 STA에게 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답 프레임(probe response frame)을 전송한다. 여기에서, 응답자는 스캐닝되고 있는 채널의 BSS에서 마지막으로 비콘 프레임(beacon frame)을 전송한 STA이다. 인프라스트럭처 BSS에서는 AP가 비콘 프레임을 전송하므로 AP가 응답자가 되며, IBSS에서는 IBSS 내의 STA들이 돌아가면서 비콘 프레임을 전송하므로 응답자가 일정하지 않다.

도 3을 참조하면, 스캐닝 STA(300)이 프로브 요청 프레임(305)을 전송하면, 프로브 요청 프레임을 수신한 BSS1의 응답자 1(310)과 BSS2의 응답자 2(320)는 각각 프로브 응답 프레임 1(315)과 프로브 응답 프레임 2(325)를 스캐닝 STA(300)에게 전송한다. 프로브 응답 프레임을 수신한 스캐닝 STA(300)은 수신한 프로브 응답 프레임에 포함된 BSS 관련 정보를 저장하고 다음 채널로 이동하여 동일한 방법으로 다음 채널에서 스캐닝을 수행한다.

도 4는 수동적 스캐닝을 개략적으로 나타낸 도면이다.

수동적 스캐닝에서 스캐닝을 수행하는 STA은 채널들을 옮기면서 비콘 프레임을 기다린다. 비콘 프레임은 IEEE 802.11에서 관리 프레임(management frame) 중 하나로서, 무선 네트워크의 존재를 알리고, 스캐닝을 수행하는 STA으로 하여금 무선 네트워크를 찾아서, 무선 네트워크에 참여할 수 있도록 주기적으로 전송된다. 인프라스트럭처 BBS에서는 AP가 비콘 프레임을 주기적으로 전송하는 역할을 수행한다.

스캐닝을 수행하는 STA은 비콘 프레임을 수신하면 비콘 프레임에 포함된 BSS에 대한 정보를 저장하고 다른 채널로 이동하면서 각 채널에서 비콘 프레임 정보를 기록한다.

도 4에서, 특정 채널에서 수동적 스캐닝 방식으로 채널 스캐닝을 수행하고 있는 스캐닝 STA(400)이 BSS1의 AP1(410)이 전송하는 비콘 프레임 1(415)과 BSS2의 AP2(420)가 전송하는 비콘 프레임 2(425)를 수신하고, BSS3의 AP3(430)이 전송하는 비콘 프레임 3(435)은 수신하지 못하였다면, 스캐닝 STA(400)은 측정 채널에 2 개의 BSS(BSS1, BSS2)가 발견되었음을 저장하고 다른 채널로 이동한다.

능동적 스캐닝과 수동적 스캐닝을 비교하면, 능동적 스캐닝이 수동적 스캐닝보다 딜레이(delay) 및 전력 소모가 작은 장점이 있다.

한편, IEEE 802.11 표준에 기반한 무선 근거리 망의 MAC 계층 동작을 살펴 보게 되면, 기본적으로 반송파 감지 다중 접속(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식을 사용하게 된다. CSMA/CA 방식은 별도의 중앙 제어 디바이스가 없는 상태, 즉 분산화(Distributed)된 환경에서 노드(node)들 간의 경쟁에 기반한 매체 접근 제어 방식이라 할 수 있다. 노드들은 채널의 상태를 관찰하고 있다가 채널이 특정 시간만큼 사용하지 않는 유휴(idle) 상태가 지속되고 있음을 감지하게 되면, 해당 노드는 임의의 백오프 시간을 기다린 후에 전송을 시도하게 된다. 만약 전송 충돌이 발생한 경우, 해당 노드는 앞서의 백오프 시간보다 긴 구간에서 임의의 숫자를 선택하고, 그 숫자만큼의 슬롯을 기다린 후에 재전송을 시도한다. 이 과정을 통해 중앙 제어 장치가 없이 분산적으로 각 노드들이 자체적으로 충돌이 나는 것을 회피하게 되는 것이다. 또한 숨겨진 노드(hidden node) 문제 등을 해결하기 위하여 데이터 프레임을 전송하기 전에 보다 작은 크기의 RTS (Ready-to-Send) 및 CTS (Clear-to-Send) 프레임을 교환하여 미리 채널을 점유함으로써 충돌을 방지하는 방식도 가능하다.

또한, IEEE 802.11에 기반한 MAC 프로토콜에서는 간섭으로 인한 전송 실패를 방지하기 위하여 반송파 센싱(Carrier Sensing, CS) 범위 내에서의 동시 전송 (Concurrent Transmission)을 허용하지 않는다. 전송의 효율성을 높이기 위해 동시 전송은 필요하며, 특히 많은 수의 장치가 통신을 수행하는 장치 대 장치(Device to Device) 무선 통신에 있어서는 그 필요성이 더욱 커진다. 따라서, 이하에서는 CS 영역 내에서 동시 전송을 효율적으로 지원하기 위한 방법들에 대해 기술한다. 이하의 설명에서, 노드는 단말, 스테이션(STA) 또는 D2D 통신에서의 장치(Device) 등 분산화된 환경에서 무선 통신을 수행할 수 있는 장치를 의미한다. 또한, CS 영역은 어떤 하나의 전송 노드와 수신 노드가 유효하게 신호를 송 수신할 수 있는 범위로 이해될 수 있으며, 1홉(Hop) 노드, 이웃노드(neighbor node)는 특정 노드의 CS 영역 내에 존재하는 노드를 의미한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 동시 전송을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 각 원(circle)은 각 노드(A, B, C, D, E, F)의 CS 영역을 나타내는 것으로, 특히 실선 원은 신호를 수신하는 노드의 CS 영역을 점선 원은 신호를 전송하는 노드의 CS 영역을 나타낸다.

도 5에서는 제1 노드(B)가 CSMA/CA 방식 등으로 채널을 선점하여 제1 수신노드(A)와 예약 전송을 위한 연결 설정을 수행하고, 이 연결 설정에 따라 최소 1회 이상(또는 주기적으로) 제1 수신노드(A)에 신호를 전송하는 경우(Primary Flow 1)를 전제한다. 이러한 상황에서, 제2 노드(C) 또는 제3 노드(E)가 제2 수신노드(D) 또는 제3 수신노드(F)에 대해 동시 전송을 수행하는 방법에 대해 설명한다. 여기서, 동시 전송은 제1 노드로부터 신호를 수신하는 제1 수신노드(A)에 대한 간섭을 고려하여, 제1 수신노드(A)의 CS 영역 바깥에 속해있는 신호를 전송하는 노드에 대해 허용될 수 있다. 즉, 도 5에서 제1 수신노드의 이웃노드에 해당하지 않는 제2 노드 및 제3 노드는 제1 노드와 동시 전송이 가능할 것이다. 또는 동시 전송이 허용되는 경우를, 제1 수신노드의 CS 영역 바깥에서 신호를 전송하는 노드들 중, 그 신호를 전송하는 노드들로부터 신호를 수신하는 수신노드(도 5에서 제2 수신노드, 제3 수신노드) 역시 제1 수신노드의 CS 영역 바깥에 위치하는 경우로 설정될 수도 있다.

이와 같이, 제2 노드 및 제3 노드가 제1 노드와 동시 전송을 수행하기 위해서는 자신들이 제1 수신노드의 CS 영역 바깥에 해당한다는, 즉 자신들이 제1 수신노드의 이웃노드가 아니라는 것을 알 수 있어야 한다. 이를 위해 경쟁에서 채널을 선점한 제1 노드와 제1 수신노드가 연결 설정을 수행할 때, 제1 수신노드가 자신의 이웃노드 정보를 전송하고, 이를 수신한 제1 노드가 제1 수신노드로 이웃노드 정보를 다시 전송할 것을 제안한다. 제1 노드가 제1 수신노드로 이웃노드 정보를 재전송하는 이유는, 도 5에서 제1 수신노드가 제1 노드에 전송하는 이웃노드 정보는 제2 노드 및 제3 노드가 제1 수신노드의 CS 영역 바깥에 위치하여 이를 제대로 수신할 수 없기 때문이다.

이하에서는, 제1 노드와 제1 수신노드의 연결 설정 과정에서 제1 수신노드의 이웃노드 정보 전송이 구체적으로 어떻게 이루어지는지를 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 연결 설정 과정을 설명하기 위한 도면, 도7은 연결 설정 과정 및 데이터 전송을 나타내는 도면, 도 8은 연결 설정 과정에서 사용되는 메시지의 예시이다. 도 6 내지 도 8은 앞서 도 5에서의 환경을 전제로 한다. 도 6에서 실선 화살표는 메시지가 목적하는 노드로의 전송을 의미하며, 점선 화살표는 메시지가 목적하는 노드는 아니지만 CS 영역에 해당하여 그 메시지를 수신(Overhearing) 할 수 있는 것을 의미한다.

도 6을 참조하면, 채널을 선점한 제1 노드는 제1 수신노드로 연결 요청(Connection request, CQ) 메시지를 전송할 수 있다. CQ 메시지에는 주기적 전송에 대한 예약 정보가 포함될 수 있다. 또한, CQ 메시지에는 제1 노드의 이웃노드가 포함될 수 있다.

CQ 메시지를 수신한 제1 수신노드는 주기적 전송에 대한 전송을 수락하는 경우 연결 응답(Connection rePly, CP) 메시지를 제1 노드로 전송할 수 있다. CP 메시지에는 제1 수신노드의 이웃노드 정보가 포함될 수 있다.

CP 메시지를 수신한 제1 노드는 제1 수신노드로 첫 번째 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 제1 노드는 제1 수신노드로부터 수신한, 제1 수신노드의 이웃노드 정보를 전송할 수 있다(물론, 첫 번째 데이터 없이 이웃노드 정보만 전송하는 것도 가능하다). 이 경우, 제1 수신노드의 CS 영역 내에 있는 제2 노드 및 제3 노드는 이웃노드 정보를 통해, 제1 노드가 연결 설정에 의해 확보한 예약 전송 자원(예를 들어, 예약된 시간 구간 및/또는 주파수 대역)에서 자신들도 동시 전송을 수행할 수 있음을 판단할 수 있게 된다. 동시 전송을 위한 자원이 확보되었으므로 제2 노드/제 3노드는 경쟁(CSMA/CA)을 수행하여 제2 수신노드/제3 수신노드와 연결 설정을 할 수 있다.

이와 같이, 각 노드들은 연결 설정을 수행한 이후, 도 7에 도시된 바와 같이 각각 연결 설정된 수신노드로 전송을 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 7을 참조하면, 첫 번째 CQ 구간(700)에서 각 노드들의 연결 설정이 이루어지고, 그 이후의 CQ 구간(710, 720)에서 전송이 이루어지는 것을 알 수 있다. 특히, 여기서 제1 노드가 제1 수신노드로 전송을 수행하는 시간 구간(730)에서 제2 노드 및 제3 노드가 동시 전송을 수행하는 것을 알 수 있다. 여기서, 도 7은 연결 설정에서 주기적 전송을 예약한 경우를 도시하였으나, 이와 달리 단말성 트래픽에 대해서도 앞선 설명이 적용 가능하다. 이를 구현하는 방법에는 MACA-P에 기반한 기법들에서 제안하는 바와 같이 CP 프레임의 수신 후 일정 시간을 추가적으로 부가하여 나머지 전송들을 스케줄링 하는 방법과, S. Hur 등이 제안한 방식과 같이 추가적 시간 없이 데이터 프레임의 전송 시간에서 경쟁을 통해 전송케 하는 방법이 있을 수 있다.

상술한 설명에서, 이웃노드 정보는 제1 수신노드의 이웃노드를 지시하는 것일 수 있다. 이 경우, 제2 노드 및 제3 노드는 제1 노드가 재전송하는 이웃노드 정보를 듣고, 자신이 이에 해당되지 않음을 알고 동시 전송을 수행할 수 있다.

또는, 만약 CQ 메시지에 제1 노드의 이웃노드 정보가 포함되는 경우, 제1 노드의 이웃노드들 중에서 제1 수신노드의 이웃노드에 해당되지 않는 노드가 이웃노드 정보에서 지시도리 수 있다. 이 경우, 제2 노드 및 제3 노드는 이웃노드 정보에서 자신이 해당하는 것을 확인하고, 동시 전송을 수행할 수 있다.

또는, 이웃노드 정보는 제1 노드의 이웃노드들 중에서 제1 수신노드의 이웃노드에 해당하는 노드를 지시할 수도 있다. 이 경우, 제2 노드 및 제3 노드는 자신이 이에 해당하는 경우 동시 전송을 수행할 수 없다는 것을 알 수 있다.

이와 같은 이웃노드 정보의 구체적인 예시는 이후, 도 14에 도시된 통신 환경에 대한 설명에서 설명된다.

한편, 상술한 설명에서 각 노드들은 도 8에 예시된 메시지를 통해 연결 설정을 수행할 수 있다. 도 8(a)는 연결 설정에 사용되는 메시지를, 도 8(b)는 예약 정보(RI) 필드의 구체적인 예시를, 도 8(c1) 및 도 8(c2)는 이웃 노드 정보(NI)의 예시를 각각 나타낸다.

도 8(a)를 참조하면, 메시지는 Control 필드, TID 필드, RID 필드, Information 필드 및 FCS 필드 의 다섯 가지 필드로 구성될 수 있다. TID 및 RID 필드는 각각 메시지의 송수신 노드의 ID를 나타낸다. 노드의 ID는 주어진 네트워크 혹은 해당 클러스터 내에서 배정된 번호(Numbering)일 수도 있고, 기존의 IP 주소 혹은 MAC 주소일 수도 있을 것이다. 어떤 경우이든 여기서는 NID (octets)의 크기를 갖는다고 가정하였다. 어떠한 ID를 사용할 것인지는 사용자의 선택적 사항이며 이에 따라 Control 필드 부분의 Tx 및 Rx Addr Type 필드를 통하여 각기 다른 종류의 ID 종류를 선택할 수 있다.

Control 필드의 Mode 부분은 제안된 프로토콜에서 사용 가능한 세 가지의 동작 모드를 표기하기 위함이고, Message Type 부분은 메시지의 종류를 구분하기 위함이다. Message Sequence Number 부분은 메시지의 일련 번호를 나타내기 위함이다.

계속해서, Information 필드는 예약 정보를 표기하기 위한 Reservation Information (RI) 부분과, 이웃 노드 정보를 포함하는 Neighbor Information (NI) 부분, 그리고 Piggybacked Acknowledgement를 위한 Acknowledgement Information (AI) 부분으로 구성될 수 있다.

RI 필드의 구성은 도8(b)에 도시된 것과 같이 구성될 수 있다. 즉, RI 필드는 Reservation Sequence Number, Duration, Periodicity 및 Offset 필드를 포함할 수 있다. Duration 필드는 예약할 구간의 총 길이를 나타내고, Periodicity 필드는 하나의 CQ Interval 내에서 몇 개의 reservation을 가질 것인지에 대한 정보를 포함할 수 있다. Offset 필드는 CQ Interval을 기준으로 얼마만큼 떨어진 시간에 해당 예약이 시작되는 지를 나타낼 수 있다.

NI 필드의 이웃 노드 표현 ID Flag 비트의 설정에 따라 도 8(c1) 및 도 8(c2) 와 같이 두 가지 방식으로 표현될 수 있다. ID Flag가 0으로 설정된 경우는 이웃 노드의 ID 번호들을 직접 표시해 주는 방법으로, Indicator 필드를 통해 명시된 ID의 총 개수를 알려준다. 노드 개수가 달라질 시에는 이에 맞도록 조정하면 될 것이다. 반면 ID Flag가 1로 설정된 경우 는 이웃 노드 정보를 ID Bitmap을 통해 표현해 준다. 이는, 이웃 노드의 개수가 많아지는 경우 개별적 ID로 모든 이웃 노드들을 명시해 주기에는 프레임의 길이가 길어지는 문제가 있고, 반대로 이웃 노드의 개수가 소수일 때는 모든 노드와의 관계를 표현하는 ID Bitmap이 불필요할 수도 있기 때문이다.

또한, 본 발명의 실시예들에서는 Piggybacked ACK 기법에 기반하여 필요한 프레임에 대해서만 선택적으로 ACK를 요구하는 방식이 사용될 수 있으며, 이 경우, 이를 나타내고 알리기 위한 Acknowledgement Information (AI) 필드가 포함될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예들은 앞서 도 5 내지 도 7에 설명된 기본(BS) 동작 모드 이외에도 후술하는 바와 같이 RP(Reservation Period) 동작 모드, LS(Local Scheduling) 동작 모드가 있을 수 있다. 도 8(a)에서 Mode 필드는 어느 모드에서의 동작인지를 나타내는 필드로 그 내용은 다음 표 1과 같다.

또한, Message Type 필드는 각 메시지의 종류와 그 메시지가 NI 정보를 포함하고 있는지의 여부에 따라 10 가지 종류로 나뉜다. 메시지의 종류는 프로토콜 동작 원리에 따라 CQ, CP 메시지 및 RP 동작 모드에서의 사용을 위한 Reservation CQ(RCQ), Reservation CP(RCP) 메시지, 그리고 DATA 메시지가 있다. 보다 자세한 내용은 후술될 것이다. Message Type 필드의 세부적인 구성 내용은 다음 표 2와 같을 수 있다.

Tx 및 Rx Addr Type 필드는 서로 다른 형식의 주소 체계를 지원해 주기 위함이다. 각 해당 주소 체계의 크기는 모든 노드가 이미 알고 있다는 가정 하에, 사용되는 주소의 방식을 지정해 주는 방식으로 구현한다. 이 정보는 표 3과 같을 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 이상에서 설명된 연결 설정 및 동시 전송은 기본적인 동작 모드(BS 모드)에 관한 것이며, 본 발명의 실시예에서는 RP 모드 및 LS 모드를 더 정의한다.

첫 번째로, 도 9내지 도 10을 참조하여 RP 모드에 대해 설명한다. BS 모드에서는 기본적으로 동시 전송을 수행하고자 하는 노드들은 CSMA/CA 등의 방법을 통해 경쟁을 수행하여 연결 설정 과정을 각각 수행하여야 한다. 이러한 BS 모드는 노드의 수가 증가함에 따라 그 효율성이 저하될 수 밖에 없다. 따라서, RP 모드에서는 특정한 노드들만 경쟁을 수행하여 동시 전송을 위한 예약을 수행할 수 있는 예약 구간(Reservation Period)이 포함된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 노드의 연결 설정 후 이어지는 시간 구간을 예약 구간으로 설정할 수 있는데, 이에 대해 도 10을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 도 10에는 RP 모드를 위한 예약 구간(1000)이 도시되어 있다. 이 구간에서는 제1 노드와 동시 전송이 가능한 제2 노드 및 제3 노드가 각각 자신의 수신노드와 예약 연결 요청(Reservation CQ, RCQ) 및 예약 연결 응답(Reservation CP, RCP)를 주고 받음으로써, 제1 노드가 예약한 시간 구간에서 동시 전송을 수행할 수 있다. 보다 일반적으로 설명하면, 예약구간에서는 제1 노드와 동시전송을 수행할 수 있는 노드들만 경쟁을 통해 RCQ, RCP를 송수힌 하여 연결 설정을 수행하는 것이다. 여기서, RCQ, RCP 메시지는 송수신 노드의 ID와 원하는 구간 및 주기에 대한 예약 정보만을 포함하는 패킷일 수 있다. 즉, BS 모드와 비교하여, 비교적 적은 오버헤드의 RCQ, RCP를 통해 동시 전송을 위한 예약을 수행함으로써, 노드들의 경쟁에 대한 부담 및 오버헤드를 줄일 수 있다.

두 번째로, LS 모드는 앞서 BS, RP 모드 등을 통해 또는 네트워크가 안정 상태에 이르러 각 노드가 자신의 이웃노드의 트래픽이 언제 어디로 전송될 것인지에 대한 정보를 어느 정도 알고 있게 될 수 있다(예를 들어, 이전 예약 정보를 테이블 형식으로 파악). LS 동작 모드의 목적은 특정 노드가 채널을 획득하고 자신의 트래픽에 대한 주기적 전송 예약을 수행하기에 앞서 주변의 몇 개 이웃 노드들의 전송을 미리 스케줄링해 주고자 하는 데에 있다. 지난 번 예약 전송 시에도 자신과 동시 전송을 수행한 노드라면, 이번 예약 전송 시에도 마찬가지로 자신과 동시에 전송을 수행할 수 있는 확률이 상대적으로 높을 것이다.

LS 모드의 동작에 대해 도 11을 참조하면, 제1 노드는 연결 설정 과정에서 LS 모드에 맞게 설정된 CQ 메시지(예를 들어, NI 필드에 스케줄링 해 줄 노드의 ID 들을 포함)를 전송할 수 있다. 그리고, 제1 노드와 동시 전송을 수행한 적이 있는 제2 노드는 CP 메시지의 전송 시간만큼 기다린 후에 앞서 수신한 CQ 메시지에 ID가 명시된 순서에 의거하여 동시 전송을 수행할 것임을 알리는 RCP 메시지를 제1 노드로 송신한다. 여기서 예약 전송의 확인을 위한 RCP 메시지를 전송하는 데 필요한 시간인 SRP(Scheduling Response Period)는 CQ를 통해 전송 스케줄링을 해 준 개수만큼의 이웃 노드들이 RCP를 전송하는 데 걸리는 시간일 수 있다.

상기 LS 모드는 도 12에 도시된 것과 같이 별도의 SRP 구간 없이도 운용 가능하며 기본적인 LS 모드의 동작은 앞서 설명한 바와 같다.

상술한 BS, RP, LS 모드의 각 동작에 따라 필요한 메시지의 종류 및 구성은 도 13에 도시된 바와 같다. 각각의 메시지는 Control 필드의 Mode 및 Message Type 필드에 의하여 구분된다. Neighbor Information (NI)를 포함하지 않는 CQ, CP, RCQ, 및 RCP 메시지는 (1200)과 같이 구성될 수 있으며, 이 경우 DATA 메시지는 (1201)과 같은 방식으로 구성될 수 있다. 반면 Neighbor Information (NI)를 포함하는 CQ, CP, RCQ, 및 RCP 메시지는 (1203)과 같이 구성될 수 있으며, 이 경우 DATA 메시지는 (1204)와 같은 방식으로 구성될 수 있다. 또한, NI는 필요에 따라 삽입될 수 있다. 즉, 자신의 주변 노드 정보가 변화하였을 때는 변경된 NI 정보를 포함하여 전송하고, 변화가 없이 예전 정보가 그대로 유용한 경우에는 제외하도록 하여 효율성을 높이는 방식으로 구현할 수도 있다.

도 14는 앞서 설명된 내용들이 적용되는 또 다른 통신 환경을 나타낸다. 특히, 도 14에 대한 설명을 통해 연결 설정 과정에서 수신노드로부터 전송되고 전송노드가 재전송하는 이웃 노드 정보가 구체적으로 설명된다.

도 14를 참조하면, 도 14(a)에는 2 홉(hop) 범위에서 노드들이 배치되어 있고, 각 노드들의 CS 영역은 도 14(b)에 도시된 바와 같다. 여기서, 노드 A가 CSMA/CA 등을 통해 채널을 선점하였음을 전제한다. 도시된 11개의 노드에는 4 비트의 ID가 배정되어 있을 수 있다.

노드 A는 채널을 경쟁을 통해 채널을 선점하고 노드 B와의 연결 설정을 통해 확보된 자원을 통해 주기적으로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 노드 A로부터 신호를 수신하는 노드 B의 CS 영역 바깥에 있는 노드들, 즉, 노드 B와 1홉 노드에 해당되지 않는 노드 E, G, H, K는 노드 A가 신호를 전송하는 시간 구간에서 동시에 신호 전송이 가능하다. 단, 여기서 노드 G와 노드 H는 모두 노드 I로 신호를 전송하려 하므로 둘 중 하나의 노드만 노드 A와 동시 전송이 가능하다.

도 15에는 이러한 동시 전송이 가능한 노드들의 전송에 대해 도시하고 있다. 도 15를 참조하면, 최초 경쟁에서 채널을 선점한 노드 A가 노드 B와 CQ, CP를 교환하면서 연결 설정을 수행한다. 이 과정에서 자신이 노드 B의 이웃 노드가 아님을 알게 된 노드들은 노드 A의 연결 설정이 종료된 이후(1500) 각자 전송하고자 하는 노드와 연결 설정 과정을 수행한다. 이후, 시간 구간들(1501)에서 노드 A가 연결 설정에서 확보한 자원으로 주기적 전송을 수행하면, 동시 전송이 가능한 노드들도 전송을 수행할 수 있다. 구체적으로, 노드 E는 노드 F로(1502), 노드 G는 노드 I로(1503), 노드 J는 노드 K(1507)로 동시 전송을 수행할 수 있다. 여기서, 노드 J의 전송은 다른 노드들의 전송에 영향을 미치지 않으므로 노드 A와 동시 전송을 수행할 수도 있고, 노드 A의 전송을 피하여 전송을 수행할 수도 있다. 또한, 노드 B의 이웃노드에 해당하는 노드 C는 노드 A와 동시 전송을 수행할 수 없으므로, 노드 A의 주기적 전송을 피하여 전송(1504)을 수행할 수 있다.

도 15에서 다른 노드들의 동시 전송을 지원하기 위해, 노드 A 및 노드 B가 연결 설정시 주고 받는 메시지는 도 16에 예시된 바와 같다.

도 16(a)는 노드 A가 노드 B에게 전송하는 CQ 메시지, 도 16(b)는 노드 A의 이웃노드 정보를 포함하는 NI 필드로써, 도 16(a)의 RI 필드와 FCS 필드 사이에 삽입될 수 있다. 구체적으로, BS 모드로 동작하므로 Mode 필드는 000이고, NI 필드를 포함하는 CQ 메시지이므로 Message Type 필드는 1001, ID를 사용하므로 Tx 및 Rx Addr Type은 000으로 각각 설정된다. 전송 노드의 ID인 TID는 0000, 수신 노드의 ID인 RID는 0001이다. NI 필드에 대해 살펴보면, 노드 A의 이웃 노드는 총 여섯 개(B, C, E, G, H, K)가 있으므로 Indicator 필드는 0110으로 설정되고, 각 노드의 ID가 명시될 수 있다.

계속해서, 도 16(c)는 노드 B가 노드 A에게 전송하는 CP 메시지를, 도 16(d)는 이 CP 메시지의 NI 필드의 구성이다. 노드 B의 1 홉 이웃 노드는 노드 A, C, D 이므로 Indicator 필드를 0011로 설정하고 이웃 노드들의 ID가 명시된다.

노드 A가 노드 B에게 보내는 데이터 프레임의 경우 CQ 메시지와 같은 구조이거나 여기에 데이터 페이로드(Data payload) 부분이 추가된 형태일 수 있다. 이때, NI 필드는 노드 A의 이웃 노드인 노드 B, C, E, G, H, K이 아닌 노드 B의 이웃 노드들인 A, C, D를 나타낼 수 있다. 이 데이터 프레임을 들은 노드 A의 1홉 이웃 노드들(노드 B, C, E, G, H, K)은 NI 필드의 정보를 통해 자신이 노드 B와 이웃 노드임을 알게된 노드 C를 제외한 노드들은 동시 전송이 가능함을 인식하고 이를 위해 각각 연결 설정을 수행할 수 있다.

노드 K의 경우 노드 J로부터 노드 A가 노드 B로 CQ 메시지를 전송할 때 CQ 메시지 내의 NI 필드를 통해서 자신이 노드 A에 대해 이웃 노드라는 사실을 알 수 있다. 따라서 메시지를 노드 J로부터 CQ 메시지를 받았을 때 노드 A와는 동시 전송이 불가능하므로 CP 메시지를 보내지 않거나 예약된 시간 자원과 다른 시간 자원을 스케쥴한 정보를 CP 메시지에 담아서 노드 J에게 전송할 수 있다.

한편, 상술한 도 16에 대한 설명에서, CP 메시지 및 노드 A가 노드 B에게 데이터 프레임과 함께 또는 개별적으로 전송하는 메시지의 NI 필드는 노드 A의 이웃 노드들 중에서 노드 B의 이웃노드에 해당되지 않는 노드를 지시할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 노드 A가 CQ 메시지의 NI필드에 이웃 노드들(노드 B, C, E, G, H, K)를 표시하여 보내면, 노드 B는 이 중에서 자신의 이웃 노드에 해당되지 않는 노드(노드 K, H, G, E)들을 NI 필드에 포함시켜 CP 메시지를 전송할 수 있다. 그리고 노드 B의 이웃노드에 해당되지 않는 노드(노드 K, H, G, E)들이 표시된 NI 필드는 노드 A가 재전송할 수 있다. 이러한 경우, 노드 A의 재전송을 들은 노드 K, H, G, E는 자신이 노드 A와 동시 전송이 가능함을 알 수 있다. 즉, 동시 전송에 대한 화이트 리스트(white list)가 NI 필드에 포함되는 것일 수 있다.

이와 반대로, NI 필드에 블랙 리스트(black list)가 포함되어 CP 메시지를 통해 전송되고, 노드 A에 의해 재전송 될 수 있다. 즉, NI 필드가 노드 A의 이웃노드들(노드 B, C, E, G, H, K) 중에서 노드 B의 이웃노드에 해당되는 노드(노드 C)들을 지시할 수 있다. 이를 수신한 노드 C는 자신이 노드 A와 동시 전송을 수행할 수 없는 노드임을 알 수 있다.

도 17은 도 14의 노드들이 RP 모드로 동작하는 것을 나타낸다. 각 노드들은 예약 구간(RP) 동안 RCP와 RCQ 패킷을 교환하여 자신의 추후 전송을 예약 할 수 있다. CSMA/CA 경쟁을 통해 채널을 획득한 노드 E와 G가 RCQ 및 RCP 메시지 교환을 통해 주기적 전송 예약을 수행한다(1700). 그 후 노드 C가 채널을 획득하여 CQ-CP-DATA 메시지 교환을 한 후 두 번째 RP가 시작되고 노드 H가 전송 예약을 수행한다(1701). 마지막으로 노드 J가 채널을 예약한다 (1702). 다음의 CQ 구간(CQ interval) 부터는 예약된 시간 구간에서 해당 노드들이 메시지를 전송하게 된다(1703). 노드들이 송수신하는 메시지는 도 16과 그 형태가 동일하다. 다만 Mode 필드가 RP 동작 모드를 가르키는 001로 변할 것이고, RQ 및 RP 메시지는 Message Type 필드가 각각 0010 및 0011 (NI를 포함하지 않는 경우), 또는 1010 및 1011 (NI를 포함하는 경우)로 바뀔 것이다.

도 18은 도 14의 노드들이 LS모드로 동작하는 것을 나타낸 흐름도이다. 지난 예약 과정에서 예약 전송을 수행했었으면, 노드 B는 이번에도 지난번과 같은 예약 전송이 있을 것임을 예상할 수 있으므로, 노드 E와 G의 ID를 표기한 CQ 메시지를 전송하여 SRP를 트리거(trigger)하게 될 것이다(1800). 노드 E는 이에 대한 응답으로 RCP 메시지를 송신하여 참여를 알리게 되지만 노드 G는 전송할 프레임이 없다고 가정하여 RCP를 송신하지 않는다. 결과적으로 노도 G는 주기적 전송 예약을 수행하지 않는다. CSMA/CA 경쟁을 통해 소정 시간이 흐른 뒤 노드 C가 채널을 획득하고 자신의 전송 예약을 하게 된다. 이 때 그 전 예약과정에 참여했던 노드 H도 RCP 메시지를 통해 참여하게 된다(1801). 노드 J의 전송은 앞선 예약들과는 관계가 없으므로 따로 예약이 이루어 진다(1802). 그 후 CQ 구간(CQ interval) 부터는 예약된 대로 전송이 수행될 것이다(1803, 1804).

도 19는 BS 모드에서의 동작을 나타낸 순서도이다. BS 모드에서는 CSMA/CA 경쟁(1900)을 통해 채널을 획득한 노드 사이에서 CQ-CP-DATA 메시지의 교환이 이루어 진다(1901). 이를 통해 주기적 트래픽의 경우에는 주기적 전송 예약을 통해 다음 주기부터 예약 전송을 하게 되며(1902), 그렇지 않은 경우는 단발성 전송으로 끝나게 된다(1903).

도 20은 RP 모드에서의 동작을 나타낸 순서도이다. RP 구간 동안 특정 노드는 동시 전송 가능 여부를 판단(2000)한 후 CSMA/CA 경쟁을 통해 RCQ-RCP 메시지를 교환(2001)함으로써 예약에 참가하게 된다.

도 21은 LS 모드에서의 동작을 나타낸 순서도이다. 동작의 흐름은 도 20의 RP 모드의 경우와 유사하며, 전달하는 메시지 및 예약 과정에서 차이가 있다. 즉, SRP 구간에서 RCP의 응답(2100)을 통해 동시 전송 및 예약 참가가 이루어 진다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 노드 장치의 구성도이다. 수신 메시지 종류 판단부(2201)는 입력부 (2200)로부터 수신한 메시지의 종류를 메시지의 Message Type 필드 부분을 통해 판단한다. RI, NI, AI 정보 판단부(2202)는 메시지에 포함된 RI, NI, 및 AI 정보를 판단한다. 그 후 동작모드 설정부(2003)에서 자신의 동작 모드를 결정하고, 메시지종류 설정부(2006) 그에 따라 전송할 메시지의 종류를 설정한다. 자신의 전송할 트래픽이 기존의 트래픽과 동시 전송이 가능한지 여부를 동시전송 설정부(2004)가 판단하고, 또한 이와 관련하여 주기성 설정부(2005)에서 주기성을 설정하게 된다(2205). 여기서, 수신 메시지 종류 판단부(2201), RI, NI, AI 정보 판단부(2202), 동작모드 설정부(2003), 동시전송 설정부(2004), 주기성 설정부(2005) 및 메시지종류 설정부(2006)은 제어부와 별도로 이루어질 수도 있으나, 제어부에서 그 동작들을 수행할 수도 있다.

위와 같은 노드 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (14)

1. 무선통신시스템에서 제 1 노드(node)가 신호를 전송하는 방법에 있어서,
   상기 제 1 노드가 제 2 노드로부터 제 2 수신 노드와 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 수신하는 단계;
   상기 제 1 노드가 상기 제 2 노드로부터 상기 제 2 수신 노드로 전송할 데이터를 수신하는 단계 - 상기 데이터는 상기 제 2 수신 노드의 제 1 이웃 노드 정보를 포함함 -;
   상기 제 1 이웃 노드 정보가 상기 제 1 노드를 상기 제 2 수신 노드의 이웃 노드로 지시하지 않는 경우, 상기 제 1 노드가 예약 전송을 위한 제 1 수신 노드와 연결 설정을 수행하는 단계; 및
   상기 제 2 노드에 의해 예약된 시간 구간에서 상기 제 1 노드가 상기 제 1 수신 노드로 신호를 전송하는 단계 - 상기 제 2 노드에 의해 예약된 시간 구간은 상기 제 2 노드가 상기 제 2 수신 노드로 데이터를 전송하기 위한 시간 구간임 -를 포함하되
   상기 제 1 노드는 상기 연결 설정을 수행하는 단계에서 상기 제 1 수신 노드로부터 수신한 제 2 이웃 노드 정보를 상기 제 1 수신 노드로 재전송하는, 신호 전송 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 이웃 노드 정보는 상기 제 1 수신 노드의 이웃 노드를 지시하는, 신호 전송 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제 2 이웃 노드 정보는 상기 제 1 노드의 이웃 노드들 중에서 상기 제 1 수신 노드의 이웃 노드에 해당되지 않는 노드를 더 지시하는, 신호 전송 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제 2 이웃 노드 정보는 상기 제 1 노드의 이웃 노드들 중에서 상기 제 1 수신 노드의 이웃 노드에 해당하는 노드를 지시하는, 신호 전송 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 이웃 노드 정보는 상기 연결 설정을 수행하는 과정에서 데이터 전송 시 함께 전송되는, 신호 전송 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 이웃 노드는 각 노드의 반송파 센싱 영역에 포함되는 노드인, 신호 전송 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제 1 노드가 예약 전송을 위한 시간 구간 또는 상기 제 2 노드에 의해 예약된 시간 구간 중 어느 하나는 주기적인 시간 구간인, 신호 전송 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 연결 설정을 수행하는 단계는,
   상기 제 2 노드에 의해 예약된 시간 구간 동안 상기 제 1 수신 노드로 연결 요청 메시지를 전송하는 단계;
   상기 제 1 수신 노드로부터 상기 연결 요청 메시지에 대한 응답으로써 연결 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
   상기 연결 응답 메시지를 수신한 후 상기 제 1 수신 노드로 상기 데이터를 전송하는 단계;
   를 포함하는, 신호 전송 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 노드에 의해 예약된 상기 시간 구간에서 신호를 전송하기 위하여, 상기 제 2 노드의 연결 설정 완료 이후, 상기 제 1 노드가 상기 제 1 수신 노드와 연결 설정을 수행하는, 신호 전송 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 노드에 의해 예약된 상기 시간 구간에서 상기 제 1 수신 노드로 신호 전송을 위하여, 상기 제 2 노드의 연결 설정 완료 이후, 상기 제 1 노드가 미리 설정된 예약 구간 동안 제 1 수신 노드와 연결 설정을 수행하는, 신호 전송 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 미리 설정된 예약 구간은 상기 제 2 수신 노드의 이웃 노드에 포함되지 않는 노드들만 채널 접속 경쟁을 수행하도록 설정된 것인, 신호 전송 방법.
13. 무선통신시스템에서 제 1 노드(node) 장치에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 송수신기를 포함하는 상기 장치를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 노드가 제 2 노드로부터 제 2 수신 노드와 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 수신하고,
    상기 제 1 노드가 상기 제 2 노드로부터 상기 제 2 수신 노드로 전송할 데이터를 수신하고 - 상기 데이터는 상기 제 2 수신 노드의 제 1 이웃 노드 정보를 포함함 -,
    상기 제 1 이웃 노드 정보가 상기 제 1 노드를 상기 제 2 수신 노드의 이웃 노드로 지시하지 않는 경우, 예약 전송을 위한 제 1 수신 노드와 연결 설정을 수행하고,
    상기 제 2 노드에 의해 예약된 시간 구간에서 상기 제 1 노드가 상기 제 1 수신 노드로 신호를 전송하되 - 상기 제 2 노드에 의해 예약된 시간 구간은 상기 제 2 노드가 상기 제 2 수신 노드로 데이터를 전송하기 위한 시간 구간임 -,
    상기 제 1 노드는 상기 프로세서가 상기 연결 설정을 수행할 때 상기 제 1 수신 노드로부터 수신한 제 2 이웃 노드 정보를 상기 제 1 수신 노드로 재전송하는, 장치.
14. 삭제

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