KR101953636B1 - 기지국장치 및 단말장치와, 그 장치에 의해 수행되는 패킷 송수신 방법 - Google Patents

기지국장치 및 단말장치와, 그 장치에 의해 수행되는 패킷 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 단말 별로 두번째 다운링크패킷의 송수신이 가능한 제2시간구간(DL#2)을 분산/변경하는 새로운 방안을 제안하여, 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하고 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 기술을 개시한다.

Description

기지국장치 및 단말장치와, 그 장치에 의해 수행되는 패킷 송수신 방법{BASE STATION AND TERMINAL DEVICE, AND PACKET TRANSMITTING METHOD THEREOF}
본 발명은, 사물인터넷(IoT) 기술과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카, 스마트팜 등 다양한 분야에서 생활 속의 사물을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기술이 등장하여 주목 받고 있다.
이러한 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공하기 위한 IoT 네트워크 구조를 간단히 설명하면, 다음과 같다.
IoT 네트워크는, 원격지의 사물인터넷단말(IoT 단말)과, 원격지의 IoT 단말의 데이터를 확인하고 IoT 단말을 제어하기 위한 사물인터넷용 어플리케이션(이하 IoT앱이라 함)이 설치된 고객단말과, IoT 단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(또는, IoT앱 서버), 사물인터넷단말 및 네트워크장치 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: IoT 기지국)로 구성된다.
이러한 IoT 네트워크 구조에서 제공되는 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질은, IoT 단말/IoT 기지국/네트워크장치 3개의 노드 간에 송수신되는 업링크패킷/다운링크패킷 수신 성공률에 따른 영향을 많이 받게 된다.
한편, 사물인터넷(IoT) 기술에서 IoT 단말은, 다운링크패킷 수신 방식에 따라 몇 가지 타입으로 구분되는데, 이러한 타입 중 저 전력 지원을 위해 데이터 전송(업링크패킷 송신) 후 데이터(업링크패킷)에 대한 응답(다운링크패킷)을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수 만큼 수신 가능한 타입(이하, 수신 제한 타입)이 있다.
예를 들어, 일정 시간을 1초, 특정 횟수를 2회로 가정하면, 수신 제한 타입으로 동작하는 IoT 단말은, 데이터 전송(업링크패킷 송신) 후, 업링크패킷 송신시점(t1)을 기준으로 1초 이후의 제1시간구간(DL#1)에서 다운링크패킷 수신이 가능하고, 제1시간구간(DL#1)이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후 즉 업링크패킷 송신시점(t1)을 기준으로 3초 이후의 제2시간구간(DL#2)에서 다운링크패킷 수신이 가능하다.
한편, IoT 기지국의 경우, 기술 규격 상, 서로 다른 여러 채널을 통해 여러 IoT 단말로부터의 업링크패킷을 동시에 수신하는 것은 가능하지만, IoT 단말로 다운링크패킷을 송신하는 것은 다른 단말과 관련된 다운링크패킷 송신 및 업링크패킷 수신이 없는 시점에만 가능하다.
제한된 횟수 이내의 제한된 시간구간에서 다운링크패킷을 수신해야만 하는 수신 제한 타입의 IoT 단말을 고려하면, 전술과 같은 IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 수신 성공률이 저하될 수 밖에 없고 업링크패킷 재전송 발생률 증가로 이어지는 문제가 있다.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 전술과 같은 IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 야기되는 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 개선하기 위한 구체적인 방안을 제시하고 있지 않은 실정이다.
이에, 본 발명에서는, 전술과 같은 IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 야기되는 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하는 새로운 방안을 제안하여, IoT 단말로의 다운링크패킷 수신 성공률을 높이고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 사물인터넷단말(IoT 단말)로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기지국장치는, 특정 단말로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간에 상기 특정 단말로의 1차 다운링크패킷 송신을 시도하는 송신부; 및 상기 제1시간에서의 다운링크패킷 송신에 실패한 경우, 상기 특정 단말로 2차 다운링크패킷 송신을 위해 동일한 시점에 업링크패킷이 수신된 다른 단말과 중복되지 않는 제2시간을 계산하는 확인부를 포함하며; 상기 송신부는, 상기 확인된 제2시간에 상기 특정 단말로의 1차 다운링크패킷과 동일한 패킷을 다시 송신한다.
바람직하게는, 제2시간은, 상기 업링크패킷이 수신된 시점으로부터, 상기 특정 단말의 장치식별정보, 상기 업링크패킷의 패킷카운터, 상기 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 계산되는 시간값(t)이 경과한 특정 시각을 시작점으로 하는 상기 시간구간일 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인부에서 계산하는 제2시간은, 상기 제1시간에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우 상기 특정 단말에서 계산하는 제2시간과, 동일할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말장치는, 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 수신부; 및 상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우, 상기 다운링크패킷을 다시 수신받기 위해 계산된 제2시간구간을 확인하는 확인부를 포함하며; 상기 수신부는, 상기 확인된 제2시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하여, 제2시간구간에 다운링크패킷을 수신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 확인부는, 상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 상기 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로 다운링크패킷을 수신하기 위한 제2시간구간을 계산할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2시간구간은, 상기 단말장치의 장치식별정보, 상기 업링크패킷의 패킷카운터, 상기 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여, 계산될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 단말장치에서 수행되는 패킷 송수신 방법은, 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 1차모니터링단계; 상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우, 상기 다운링크패킷을 다시 수신받기 위해 계산된 제2시간구간을 확인하는 확인단계; 상기 확인된 제2시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하여, 제2시간구간에 다운링크패킷을 수신할 수 있는 2차모니터링단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 확인단계는, 상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 상기 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로 다운링크패킷을 수신하기 위한 제2시간구간을 계산할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2시간구간은, 상기 단말장치의 장치식별정보, 상기 업링크패킷의 패킷카운터, 상기 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여, 계산될 수 있다.
이에, 본 발명의 기지국장치 및 단말장치와, 그 장치에 의해 수행되는 패킷 송수신 방법에 따르면, 사물인터넷단말(IoT 단말)로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 기존 기술에 따라서 다운링크패킷 수신 성공률이 저하되는 상황을 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 기술(방안)에 따라서 다운링크패킷 수신성공률이 개선되는 상황을 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 패킷 송수신 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 패킷 송수신 방법을 보여주는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 네트워크 구조를 보여주고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조는, 원격지의 사물인터넷단말(IoT 단말, 예: 단말1,2,3...), 원격지의 사물인터넷단말의 데이터를 확인하고 사물인터넷단말을 제어하기 위한 IoT앱이 설치된 고객단말(미도시)과, 사물인터넷단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(미도시), 사물인터넷단말 및 네트워크장치 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이 역할의 IoT 기지국(100)으로 구성된다.
한편, 사물인터넷(IoT) 기술에서 IoT 단말은, 다운링크패킷 수신 방식에 따라 몇 가지 타입으로 구분되는데, 이러한 타입 중 저 전력 지원을 위해 데이터 전송(업링크패킷 송신) 후 데이터(업링크패킷)에 대한 응답(다운링크패킷)을 일정 시간의 시간구간 단위로 특정 횟수 만큼 수신 가능한 타입(이하, 수신 제한 타입)이 있다.
예를 들어, 일정 시간을 1초, 특정 횟수를 2회로 가정하면, 수신 제한 타입으로 동작하는 IoT 단말은, 데이터 전송(업링크패킷 송신) 후, 업링크패킷 송신시점(t1)을 기준으로 1초 이후의 제1시간구간(DL#1)에서 다운링크패킷 수신이 가능하고, 제1시간구간(DL#1)이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후 즉 업링크패킷 송신시점(t1)을 기준으로 3초 이후의 제2시간구간(DL#2)에서 다운링크패킷 수신이 가능하다.
전술한 수신 제한 타입은, 사물인터넷(IoT) 기술 중에서도 광역 커버리지를 대상으로 하여 저속 전송(<1kbps) 및 저 전력을 지원하는 소량 데이터 전송에 특화된 IoT 기술(LoRa: Long Range)에서 사용되는 IoT 단말이 주로 채택/동작한다.
IoT 단말의 경우, 기술 규격 상, 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널 중, 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하게 된다.
한편, IoT 기지국의 경우, 기술 규격 상, 서로 다른 여러 채널을 통해 여러 IoT 단말로부터의 업링크패킷을 동시에 수신하는 것은 가능하지만, IoT 단말로 다운링크패킷을 송신하는 경우에는 제약이 있다.
구체적으로, IoT 기지국의 경우, 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널 중 한 개의 채널을 통해 다운링크패킷을 송신하고자 할 때, 동일 또는 다른 채널에서 다운링크패킷을 송신하고 있거나 또는 동일 또는 다른 채널에서 업링크패킷을 수신하는 중이라면, 다운링크패킷 송신이 불가능하다.
즉, IoT 기지국의 경우, 기술 규격 상, IoT 단말로의 다운링크패킷 송신은 다른 단말과 관련된 다운링크패킷 송신 및 업링크패킷 수신이 없는 시점에만 가능하며, 따라서 시점을 기준으로 볼 때 단일 채널을 통해 단일 IoT 단말로만 다운링크패킷을 송신하는 것이 가능하다.
이에, 제한된 횟수 이내의 제한된 시간구간에서 다운링크패킷을 수신해야만 하는 수신 제한 타입의 IoT 단말을 고려하면, 전술과 같은 IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 수신 성공률이 저하될 수 밖에 없다.
도 2를 참조하여, 다운링크패킷 수신 성공률이 저하되는 상황을 간단히 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해, IoT 단말로서 수신 제한 타입의 단말1,2,3을 언급하여 설명하겠다.
도 2에 도시된 바와 같이, 단말1,2,3 각각은, 자신의 UL 주기마다 IoT 단말 즉 단말1,2,3, 및 IoT 기지국 즉 기지국장치(100) 간에 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하게 된다.
도 2에서는 설명의 편의 상, 단말1,2,3 모두 같은 시점에 각기 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하고 있는 상황을 도시하고 있다.
이 경우, 기지국장치(100)는, 서로 다른 여러 채널#0,#1,#2을 통해 여러 단말1,2,3로부터의 업링크패킷을 동시에 수신할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의 상, 수신 제한 타입의 단말1,2,3에 대하여, 2회로 제한된 일정시간(a=b=1초)의 시간구간 단위로 다운링크패킷 수신이 가능하다고 가정하겠다.
이 경우, 기지국장치(100)는, 단말1,2,3로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 1초 이후의 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말1,2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도할 것이다.
헌데, 도 2에서 알 수 있듯이, 단말1,2,3로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)이 동일하므로, 기지국장치(100)에서 단말1,2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도하는 제1시간구간(DL#1, a)이 겹치게 된다.
이 경우, 기지국장치(100)에서 단말1,2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도가 동일 시점이기 때문에 충돌이 발생하여, 제1시간구간(DL#1, a)에서는 하나의 단말에 대한 다운링크패킷 송신만 성공하고 나머지 단말에 대해서는 실패할 것이다.
도 2에서는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말1에 대한 다운링크패킷 송신만 성공한 상황을 보여주고 있다.
이렇게 되면, 기지국장치(100)는, 단말1,2,3로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로 3초 이후, 즉 제1시간구간(DL#1)이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후 동일 시점의 제2시간구간(DL#2, b)에서 단말2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도할 것이다.
한편, IoT 기지국의 기술 규격 상, 제2시간구간(DL#2, b)의 다운링크패킷 송신에 대해서는 시스템에서 설정한 고정 채널을 통해서 송신하도록 정의하고 있다.
이에, 도 2에서 알 수 있듯이, 기지국장치(100)는, 동일한 고정 채널(예: 채널#2)를 통해 단말2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도하게 되므로, 동일 시점 뿐 아니라 동일 채널로 인해 상호 충돌이 발생하여, 제2시간구간(DL#2, b)에서는 하나의 단말에 대한 다운링크패킷 송신만 성공하고 나머지 단말에 대해서는 실패할 것이다.
도 2에서는, 제2시간구간(DL#2, b)에서 단말2에 대한 다운링크패킷 송신만 성공한 상황을 보여주고 있다.
이렇게 되면, 단말3 입장에서는 업링크패킷에 대한 응답(다운링크패킷) 수신에 실패하였기 때문에, 다음 UL 주기까지 기다린 후 업링크패킷 재전송 과정을 수행할 것이다.
이상의 도 2를 참조한 설명에서 알 수 있듯이, 수신 제한 타입의 IoT 단말을 고려하면, IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 수신 성공률이 저하될 수 밖에 없고, IoT 단말이 많을수록 업링크패킷 송신 시점이 동일한(겹치는) IoT 단말의 개수 및 빈도가 많아질 것이므로 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제가 심각해질 것이고 업링크패킷 재전송 발생률 증가 역시 심해질 것이다.
이에, 본 발명에서는, 전술과 같은 IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 야기되는 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하는 새로운 방안을 제안하여, IoT 단말로의 다운링크패킷 수신 성공률을 높이고자 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는, 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하기 위한 새로운 방안을 실현하는 기지국장치, 단말장치를 제안하고자 한다.
먼저, 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치를 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 기지국장치(100)는, 전술의 도 1에 도시된 게이트웨이 역할의 IoT 기지국이다.
본 발명의 기지국장치(100)는, 기지국장치(100)의 커버리지 내에 있는 IoT 단말(예: 단말1,2,3)이 송신하는 업링크패킷을 수신하여 네트워크장치(미도시)로 송신하고, 네트워크장치로부터 수신되는 단말의 다운링크패킷을 해당되는 단말(예: 단말1)로 송신한다.
이에, 기지국장치(100)는, IoT 단말(예: 단말1,2,3) 및 네트워크장치 간 패킷을 송수신하는 게이트웨이 역할을 수행하게 된다.
이처럼 IoT 네트워크에서 게이트웨이 역할을 수행하는 본 발명의 기지국장치(100)는, 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하기 위해 제안하는 본 발명의 방안을 실현하기 위해, 송신부(110)와, 확인부(120)를 포함한다.
물론, 기지국장치(100)는, 네트워크장치로부터 송신된 단말의 다운링크패킷을 수신하기 위한 수신부(130)를 포함할 것이다.
이때, 본 발명은 다운링크패킷 송신 과정에 관한 것이므로, 기지국장치(100)의 송신부(110) 및 수신부(130)는, 다운링크를 기준으로 하는 기능 명칭으로 이해하면 될 것이다.
송신부(110)는, 특정 단말로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간에 상기 특정 단말로의 1차 다운링크패킷 송신을 시도한다.
여기서 특정 단말이란, 기지국장치(100)의 커버리지 내에 있는 IoT 단말(예: 단말1,2,3) 중 업링크패킷이 수신된 IoT 단말을 의미한다.
이하에서는 설명의 편의 상, 특정 단말로서 단말3을 언급하여 설명하겠다.
송신부(110)는, 특정 단말 즉 단말3로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간에 단말3으로의 1차 다운링크패킷 송신을 시도한다.
기지국장치(100)이 단말3으로부터의 업링크패킷(데이터)을 수신하여 네트워크장치로 송신하면, 기지국장치(100) 특히 수신부(130)는, 네트워크장치로부터 단말3으로 송신해야 하는 다운링크패킷(응답)을 수신하게 된다.
이에, 기지국장치(100) 특히 송신부(110)는, 다운링크패킷을 해당 단말3으로 송신하기 위해서, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간에 단말3으로의 1차 다운링크패킷 송신을 시도한다.
여기서, 제1시간은, 수신 제한 타입의 단말1이 다운링크패킷을 수신할 수 있는 제1시간구간(DL#1, a)을 의미한다.
즉, 송신부(110)는, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)을 기준으로, 1초 이후의 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 1차 다운링크패킷 송신을 시도하는 것이다.
확인부(120)는, 제1시간 즉 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신에 실패한 경우, 단말3을 위해 계산된 제2시간을 확인한다.
즉, 확인부(120)는, 제1시간 즉 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신에 실패한 경우, 단말3으로 2차 다운링크패킷 송신을 위해 동일한 시점에 업링크패킷이 수신된 다른 단말과 중복되지 않는 제2시간을 계산하는 것이다.
예를 들면, 확인부(120)는, 제1시간 즉 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신 실패가 확인되면, 업링크패킷이 수신된 시점(t1)을 기준으로 단말3으로의 2차 다운링크패킷 송신을 위한 제2시간을 계산할 수 있다.
여기서, 기지국장치(100) 특히 확인부(120)는, 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도하는 제1시간구간(DL#1, a)에, 다른 단말로의 다운링크패킷을 송신하고 있거나 또는 다른 단말로부터의 업링크패킷을 수신하고 있다면, 다운링크패킷 송신 실패로 인지(확인)할 수 있다.
여기서, 제2시간은, 수신 제한 타입의 단말1이 다운링크패킷을 수신할 수 있는 제2시간구간(DL#2, b)을 의미한다.
보다 구체적으로 설명하면, 제2시간은, 업링크패킷이 수신된 시점(t1)으로부터, 단말3의 장치식별정보, 금번 업링크패킷의 패킷카운터, 금번 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 계산되는 시간값(t)이 경과한 특정 시각(t1-t)을 시작점으로 하는 시간구간(b)인 것이 바람직하다.
예를 들면, 확인부(120)는, 제1시간 즉 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신 실패가 확인되면, 단말3의 장치식별정보, 업링크패킷의 패킷카운터, 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 시간값(t)를 계산하는 것이 바람직하다.
기지국장치(100)에서는, 단말3과의 무선구간 접속 과정에서 단말3의 장치식별정보를 획득하여 알 수 있다.
또한, 단말3으로의 금번 다운링크패킷 송신 시도는 단말3으로부터의 업링크패킷을 정상적으로 수신했다는 것이 전제되므로, 기지국장치(100)에서는, 금번 다운링크패킷 송신 시도와 관련된 금번 업링크패킷의 패킷카운터 및 채널인덱스를 알 수 있다.
이에, 기지국장치(100) 특히 확인부(120)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신 실패가 확인되면, 단말3의 장치식별정보, 업링크패킷의 패킷카운터, 업링크패킷이 송신된 채널인덱스를 이용하여 정해진 계산알고리즘에 따라 시간값(t)를 계산할 수 있다.
이에, 확인부(120)는, 업링크패킷이 수신된 시점(t1)으로부터 앞서 계산한 시간값(t)이 경과한 특정 시각(t1-t)을 시작점으로 하는 시간구간(b)을, 단말3으로의 다운링크패킷을 송신하기 위한 제2시간 즉 제2시간구간(DL#2, b)로 계산해낼 수 있다.
이때, 확인부(120)에서 계산한 단말3에 대한 제2시간구간(DL#2, b)은, 제1시간구간(DL#1, a)에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우 단말3에서 계산하는 제2시간 즉 제2시간구간(DL#2, b)과 동일할 것이다.
단말3에서 계산하는 제2시간 즉 제2시간구간(DL#2, b)와 관련된 설명은, 후술의 도 3을 참조한 설명에서 구체적으로 기술하겠다.
송신부(110)는, 확인부(120)에서 계산/확인된 제2시간 즉 제2시간구간(DL#2, b)에 단말3으로의 1차 다운링크패킷과 동일한 패킷을 다시 송신한다.
즉, 송신부(110)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 1차 다운링크패킷 송신에 실패한 경우, 단말3에 대하여 별도로 계산/확인된 제2시간구간(DL#2, b)에 단말3으로의 2차 다운링크패킷 송신을 다시 시도하는 것이다.
전술에서는 단말3을 언급하여 설명하였지만, 단말1,2에 대해서 역시, 송신부(110)는 단말1,2 별로 제1시간구간(DL#1, a)에서 1차 다운링크패킷 송신을 시도할 것이고, 제1시간구간(DL#1, a)에서의 다운링크패킷 송신 실패 시 확인부(120)는 단말에 대한 별도의 제2시간구간(DL#2, b)을 계산/확인할 것이고, 송신부(110)는 단말1,2 별로 계산/확인한 제2시간구간(DL#2, b)에서 2차 다운링크패킷 송신을 시도할 것이다.
이렇게 되면, 본 발명의 기지국장치(100)는, 단말1,2,3 각각에 대하여, 업링크패킷 수신 시 첫번째 다운링크패킷 송신 시도는 기존의 기술 규격에 따른 제1시간구간(DL#1, a)에서 수행하되, 첫번째 다운링크패킷 송신이 실패한 단말에 대해서는 단말 별로 계산한 별도의 제2시간구간(DL#2, b)에서 두번째 다운링크패킷 송신을 시도함으로써, 기존 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 충돌 발생률이 높은 두번째 다운링크패킷 송신 시점 즉 DL#2의 시점을 단말 별로 분산할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치를 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 단말장치(200)는, 전술의 도 1에 도시된 IoT 단말1,2,3에 해당된다.
본 발명의 단말장치(200)는, IoT 단말 및 IoT 기지국 간에 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중에서, 자신의 UL 주기마다 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신한다.
본 발명의 단말장치(200)는, 수신 제한 타입의 IoT 단말이며, 설명의 편의 상 2회로 제한된 일정시간(a=b=1초)의 시간구간 단위로 다운링크패킷 수신이 가능하다고 가정하겠다.
단말장치(200)는, 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하기 위해 제안하는 본 발명의 방안을 실현하기 위해, 수신부(210)와, 확인부(220)를 포함한다. 물론, 단말장치(200)는, 네트워크장치로 업링크패킷을 송신하기 위한 송신부(230)를 포함할 것이다.
수신부(210)는, 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다.
단말장치(200) 특히 송신부(230)는, 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중에서, 자신의 UL 주기마다 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하게 된다.
이에, 단말장치(200) 특히 수신부(210)는, 송신한 업링크패킷(데이터)에 대한 다운링크패킷(응답)을 수신하기 위해서, 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다.
여기서, 제1시간구간은, 수신 제한 타입의 단말장치(200)가 다운링크패킷을 수신할 수 있는 제1시간구간(DL#1, a)을 의미한다.
즉, 수신부(210)는, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)을 기준으로, 1초 이후의 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 것이다.
확인부(220)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신에 실패한 경우, 다운링크패킷을 다시 수신받기 위해 계산된 제2시간구간을 확인한다.
예를 들면, 확인부(220)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)을 기준으로 다운링크패킷을 송신하기 위한 제2시간구간을 계산할 수 있다.
여기서, 단말장치(200) 특히 확인부(220)는, 제1시간구간(DL#1, a) 내에 기지국장치(100)로부터 송신된 다운링크패킷이 수신되지 않으면, 다운링크패킷 수신 실패로 인지(확인)할 수 있다.
여기서, 제2시간구간은, 수신 제한 타입의 단말장치(200)가 다운링크패킷을 수신할 수 있는 제2시간구간(DL#2, b)을 의미한다.
보다 구체적으로 설명하면, 제2시간구간은, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)으로부터, 단말장치(200)의 장치식별정보, 금번 업링크패킷의 패킷카운터, 금번 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 계산되는 시간값(t)이 경과한 특정 시각(t1-t)을 시작점으로 하는 시간구간(b)인 것이 바람직하다.
예를 들면, 확인부(220)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 단말장치(200)의 장치식별정보, 업링크패킷의 패킷카운터, 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 시간값(t)를 계산하는 것이 바람직하다.
단말장치(200)는, 자신의 장치식별정보는 당연히 알고 있으며, 금번 다운링크패킷 수신 모니터링과 관련된 업링크패킷의 패킷카운터 및 채널인덱스를 알 고 있을 것이다.
이에, 확인부(220)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 단말장치(200)의 장치식별정보, 업링크패킷의 패킷카운터, 업링크패킷이 송신된 채널인덱스를 이용하여 정해진 계산알고리즘에 따라 시간값(t)를 계산할 수 있다.
이에, 확인부(220)는, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)으로부터 앞서 계산한 시간값(t)이 경과한 특정 시각(t1-t)을 시작점으로 하는 시간구간(b)을, 다운링크패킷 수신을 위한 제2시간구간(DL#2, b)로 계산해낼 수 있다.
이때, 확인부(220)에서 계산한 단말장치(200)에 대한 제2시간구간(DL#2, b)은, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말장치(200)로의 다운링크패킷 송신에 실패한 경우 기지국장치(100)에서 계산하는 단말장치(200)에 대한 제2시간구간(DL#2, b)과 동일할 것이다.
즉, 다운링크패킷을 송신하는 주체인 기지국장치(100) 및 수신하는 주체인 단말장치(200)가, 동일한 인자 즉 단말의 장치식별자/업링크패킷 패킷카운터/채널인덱스를 이용하여 동일한 계산알고리즘에 따라 계산한 시간값(t)이 동일한 것이고, 이 시간값(t)을 반영하는 기준 즉 시점(t1)이 동일하므로, 이로부터 기지국장치(100) 및 단말장치(200)에서 각기 계산되는 제2시간구간(DL#2, b)은 동일하게 된다.
수신부(210)는, 확인부(220)에서 계산/확인된 제2시간구간(DL#2, b)에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다.
즉, 수신부(210)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신에 실패한 경우, 단말장치(200)에 대하여 별도로 계산/확인된 제2시간구간(DL#2, b)에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 다시 수행하는 것이다.
이에, 본 발명의 단말장치(200)는, 업링크패킷 송신 후 첫번째 다운링크패킷 수신은 기존의 기술 규격에 따른 제1시간구간(DL#1, a)에서 모니터링하되, 첫번째 다운링크패킷 수신이 실패한 경우 단말장치 자신에서 계산한 별도의 제2시간구간(DL#2, b)에서 두번째 다운링크패킷 수신을 모니터링함으로써, 기존 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 충돌 발생률이 높은 두번째 다운링크패킷 수신 시점 즉 DL#2의 시점을 단말 별로 분산할 수 있도록 지원한다.
이에, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따라 다운링크패킷 수신 성공률이 개선되는 상황을 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해, IoT 단말로서 수신 제한 타입의 단말1,2,3을 언급하여 설명하겠다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단말1,2,3 각각은, 자신의 UL 주기마다 IoT 단말 즉 단말1,2,3, 및 IoT 기지국 즉 기지국장치(100) 간에 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하게 된다.
도 5에서는 설명의 편의 상, 단말1,2,3 모두 같은 시점에 각기 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하고 있는 상황을 도시하고 있다.
이 경우, 기지국장치(100)는, 서로 다른 여러 채널#0,#1,#2을 통해 여러 단말1,2,3로부터의 업링크패킷을 동시에 수신할 수 있다.
이 경우, 기지국장치(100)는, 단말1,2,3 각각에 대하여, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말1,2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도할 것이다.
헌데, 도 5에서 알 수 있듯이, 단말1,2,3로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)이 동일하므로, 기지국장치(100)에서 단말1,2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도하는 제1시간구간(DL#1, a)이 겹치게 된다.
이 경우, 기지국장치(100)에서 단말1,2,3 각각으로의 다운링크패킷 송신을 시도가 동일 시점이기 때문에 충돌이 발생하여, 제1시간구간(DL#1, a)에서는 하나의 단말에 대한 다운링크패킷 송신만 성공하고 나머지 단말에 대해서는 실패할 것이다.
도 5에서는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말1에 대한 다운링크패킷 송신만 성공한 상황을 보여주고 있다.
이렇게 되면, 본 발명의 기지국장치(100)는, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 송신이 실패한 단말2,3 별로 제2시간구간(DL#2, b)을 계산한다.
물론, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신이 실패한 본 발명의 단말2,3 각각 역시, 자신의 제2시간구간(DL#2, b)을 계산한다.
도 5에서는, 기지국장치(100)가 단말2에 대하여 계산한 제2시간구간(DL#2, b_단말2)는 t6~t7의 시간구간이고, 단말2가 계산한 자신의 제2시간구간(DL#2, b_단말2) 역시 t6~t7의 시간구간인 것으로 가정한다.
또한, 도 5에서는, 기지국장치(100)가 단말3에 대하여 계산한 제2시간구간(DL#2, b_단말3)는 t8~t9의 시간구간이고, 단말3이 계산한 자신의 제2시간구간(DL#2, b_단말3) 역시 t8~t9의 시간구간인 것으로 가정한다.
한편, IoT 기지국의 기술 규격 상, 제2시간구간(DL#2)의 다운링크패킷 송신에 대해서는 시스템에서 설정한 고정 채널, 예컨대 채널#2을 통해서 송신하도록 정의하고 있다.
이에, 도 5에서 알 수 있듯이, 기지국장치(100)는, 동일한 고정 채널#2를 통해 단말2,3 각각으로의 두번째 다운링크패킷 송신을 시도하되, 단말 별로 분산된 DL#2의 시점 즉 단말2에 대해서는 제2시간구간(DL#2, b_단말2)에 두번째 다운링크패킷 송신을 시도하고 단말3에 대해서는 제2시간구간(DL#2, b_단말3)에 두번째 다운링크패킷 송신을 시도할 것이다.
또한, 도 5에서 알 수 있듯이, 단말2,3 각각은, 단말 별로 분산된 DL#2의 시점, 즉 단말2는 제2시간구간(DL#2, b_단말2)에 두번째 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행하고 단말3은 제2시간구간(DL#2, b_단말3)에 두번째 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행하여, 다운링크패킷을 성공적으로 수신할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 방안(이하, DL#2 변경방안)에 따르면, 단말 별로 두번째 다운링크패킷의 송수신이 가능한 제2시간구간(DL#2)을 분산/변경하는 방식으로, IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 야기되는 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하고 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
이하에서는, 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 패킷 송수신 방법을 설명하겠다.
설명의 편의 상, 이하의 설명에서는 전술한 실시예와 마찬가지로 단말1,2,3과 기지국장치(100)을 언급하여 설명하도록 한다.
기지국장치(100)는, 단말로부터의 업링크패킷(데이터)을 수신하여 네트워크장치로 송신하면, 네트워크장치로부터 단말로 송신해야 하는 다운링크패킷(응답)을 수신하게 된다.
이하에서는, 편의 상 단말3을 언급하여 설명하겠다.
기지국장치(100)는, 단말3과의 무선구간 접속 과정에서 단말3의 장치식별정보를 획득하여 알 수 있다.
아울러, 기지국장치(100)는, 단말3과의 무선구간 접속 과정에서 단말3이 본 발명에서 제안하는 DL#2 변경방안을 지원하는 기능의 단말인지 여부를 확인하고, 지원 단말인 경우 DL#2 변경방안을 적용하도록 상호 설정함으로써, DL#2 변경방안 적용 여부를 공유하는 것이 바람직하다(S100).
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말3으로부터의 업링크패킷(데이터)을 수신하여 네트워크장치로 송신하면(S110), 네트워크장치로부터 단말3으로 송신해야 하는 다운링크패킷(응답)을 수신하게 된다.
이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 다운링크패킷을 해당 단말3으로 송신하기 위해서, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간(DL#1)에 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도한다.
구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신되면 타이머를 0에서 재시작(Restart)하여(S120), 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)을 기준으로 경과하는 시간을 인지한다.
이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)을 기준으로 1초(=t2-t1)가 경과하면(S130 Yes), 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도한다(S140).
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 제1시간구간(DL#1, a)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신에 실패한 경우(S150 No), 단말3이 본 발명의 DL#2 변경방안을 적용하는지 확인한다(S160).
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말3이 본 발명의 DL#2 변경방안을 적용하는 경우(S160 Yes), 단말3의 장치식별정보, 업링크패킷의 패킷카운터, 업링크패킷이 송신된 채널인덱스를 이용하여 시간값(t)를 계산하고, 단말3의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)으로부터 앞서 계산한 시간값(t)이 경과한 특정 시각(t1-t)을 시작점으로 하는 시간구간(b)을, 단말3으로의 다운링크패킷을 송신하기 위한 제2시간구간(DL#2, b)으로 계산한다(S180).
이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, S180단계에서 계산된 제2시간구간(DL#2, b)에 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도한다.
즉, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)을 기준으로 S180단계에서 계산된 시간값(t)이 경과하면(S185 Yes), 계산된 제2시간구간(DL#2, b)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도한다(S190).
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 만약 190단계에서도 단말3으로의 다운링크패킷 송신이 실패한다면(S195 No), 기존과 같이 단말3으로의 다운링크패킷 송신 시도를 중단하고 단말3으로부터의 업링크패킷 재수신을 대기할 것이다(S199).
한편, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, S160단계에서 단말3이 본 발명의 DL#2 변경방안을 적용하지 않는 것으로 확인되면(S160 No), 기존과 같이 고정된 제2시간구간(DL#2, b)에 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도한다.
즉, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말3으로부터의 업링크패킷이 수신된 시점(t1)을 기준으로 고정된 (tfix=2)이 경과하면(S170 Yes), 고정된 제2시간구간(DL#2, b)에서 단말3으로의 다운링크패킷 송신을 시도한다(S175).
이렇게 되면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 단말1,2,3(DL#2 변경방안 적용) 각각에 대하여, 업링크패킷 수신 시 첫번째 다운링크패킷 송신 시도는 기존의 기술 규격에 따른 제1시간구간(DL#1, a)에서 수행하되, 첫번째 다운링크패킷 송신이 실패한 단말에 대해서는 단말 별로 계산한 별도의 제2시간구간(DL#2, b)에서 두번째 다운링크패킷 송신을 시도함으로써, 기존 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 충돌 발생률이 높은 두번째 다운링크패킷 송신 시점 즉 DL#2의 시점을 단말 별로 분산할 수 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 패킷 송수신 방법을 설명하겠다.
설명의 편의 상, 이하의 설명에서는 전술한 실시예와 마찬가지로 기지국장치(100)을 언급하여 설명하며, 본 발명의 단말장치(100)는 단말1,2,3 각각에 해당될 수 있다.
단말장치(100)는, 기지국장치(100)와의 무선구간 접속 과정에서 자신의 장치식별정보를 기지국장치(100)에 알 수 있다.
아울러, 단말장치(100)는, 기지국장치(100)와의 무선구간 접속 과정에서 자신이 본 발명에서 제안하는 DL#2 변경방안을 지원하는 기능의 단말인지 여부를 알리고, 지원 단말인 경우 DL#2 변경방안을 적용하도록 상호 설정함으로써, DL#2 변경방안 적용 여부를 공유하는 것이 바람직하다(S200).
본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중에서, 자신의 UL 주기마다 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신한다(S210).
이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 송신한 업링크패킷(데이터)에 대한 다운링크패킷(응답)을 수신하기 위해서, 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다.
구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 업링크패킷을 송신하면 타이머를 0에서 재시작(Restart)하여(S220), 업링크패킷을 송신한 시점(t1)을 기준으로 경과하는 시간을 인지한다.
이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)을 기준으로 1초(=t2-t1)가 경과하면(S230 Yes), 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다(S240).
본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 제1시간구간(DL#1, a)에서 다운링크패킷 수신에 실패한 경우(S250 No), 본 발명의 DL#2 변경방안을 적용하는지 확인한다(S260).
본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 본 발명의 DL#2 변경방안을 적용하는 경우(S260 Yes), 자신의 장치식별정보, 업링크패킷의 패킷카운터, 업링크패킷이 송신된 채널인덱스를 이용하여 시간값(t)를 계산하고, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)으로부터 앞서 계산한 시간값(t)이 경과한 특정 시각(t1-t)을 시작점으로 하는 시간구간(b)을, 다운링크패킷을 수신하기 위한 제2시간구간(DL#2, b)으로 계산한다(S280).
이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, S280단계에서 계산된 제2시간구간(DL#2, b)에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 다시 시도한다.
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)을 기준으로 S280단계에서 계산된 시간값(t)이 경과하면(S285 Yes), 계산된 제2시간구간(DL#2, b)에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다(S290).
본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 만약 290단계에서도 다운링크패킷 수신이 실패한다면(S295 No), 기존과 같이 다운링크패킷 수신 모니터링을 중단하고 다음 UL주기를 기다린 후 업링크패킷 재전송하는 재전송 과정을 수행할 것이다(S299).
한편, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, S260단계에서 본 발명의 DL#2 변경방안을 적용하지 않는 것으로 확인되면(S260 No), 기존과 같이 고정된 제2시간구간(DL#2, b)에 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행한다.
즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 업링크패킷을 송신한 시점(t1)을 기준으로 고정된 (tfix=2)이 경과하면(S270 Yes), 고정된 제2시간구간(DL#2, b)에서 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행한다(S275).
이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 패킷 송수신 방법은, 업링크패킷 송신 후 첫번째 다운링크패킷 수신은 기존의 기술 규격에 따른 제1시간구간(DL#1, a)에서 모니터링하되, 첫번째 다운링크패킷 수신이 실패한 경우 단말장치 자신에서 계산한 별도의 제2시간구간(DL#2, b)에서 두번째 다운링크패킷 수신을 모니터링함으로써, 기존 기술 규격으로 인해 다운링크패킷 충돌 발생률이 높은 두번째 다운링크패킷 수신 시점 즉 DL#2의 시점을 단말 별로 분산할 수 있도록 지원한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단말 별로 두번째 다운링크패킷의 송수신이 가능한 제2시간구간(DL#2)을 분산/변경하는 방식으로, IoT 기지국의 기술 규격으로 인해 야기되는 다운링크패킷 수신 성공률 저하 문제를 해결하고 다운링크패킷의 수신 성공률을 높임으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 송수신 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명의 기지국장치 및 단말장치와, 그 장치에 의해 수행되는 패킷 송수신 방법에 따르면, 사물인터넷단말로 전송하는 다운링크패킷의 수신 성공률을 높여 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시킨다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 기지국장치
110 : 송신부 120 : 확인부
130 : 수신부
200 : 단말장치
210 : 수신부 220 : 확인부
230 : 송신부

Claims (9)

  1. 특정 단말로부터의 업링크패킷이 수신된 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간에 상기 특정 단말로의 1차 다운링크패킷 송신을 시도하는 송신부; 및
    상기 제1시간에서의 다운링크패킷 송신에 실패한 경우, 상기 특정 단말로 2차 다운링크패킷 송신을 위해 다른 단말과 중복되지 않는 제2시간을 계산하는 확인부를 포함하며;
    상기 송신부는,
    상기 확인된 제2시간에 상기 특정 단말로의 1차 다운링크패킷과 동일한 패킷을 다시 송신하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2시간은,
    상기 업링크패킷이 수신된 시점으로부터, 상기 특정 단말의 장치식별정보, 상기 업링크패킷의 패킷카운터, 상기 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여 계산되는 시간값(t)이 경과한 특정 시각을 시작점으로 하는 시간구간인 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확인부에서 계산하는 제2시간은,
    상기 제1시간에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우 상기 특정 단말에서 계산하는 제2시간과, 동일한 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  4. 다운링크패킷을 수신하기 위한 단말장치로서,
    업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 수신부; 및
    상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우, 상기 다운링크패킷을 다시 수신받기 위해 다른 단말장치와 중복되지 않는 제2시간구간을 확인하는 확인부를 포함하며;
    상기 수신부는,
    상기 확인된 제2시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하여, 제2시간구간에 다운링크패킷을 수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 확인부는,
    상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 상기 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로 다운링크패킷을 수신하기 위한 제2시간구간을 계산하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2시간구간은,
    상기 단말장치의 장치식별정보, 상기 업링크패킷의 패킷카운터, 상기 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여, 계산되는 것을 특징으로 하는 단말장치.
  7. 단말장치에서 수행되는 패킷 송수신 방법에 있어서,
    업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로, 기 지정된 제1시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 1차모니터링단계;
    상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신에 실패한 경우, 상기 다운링크패킷을 다시 수신받기 위해 다른 단말장치와 중복되지 않는 제2시간구간을 확인하는 확인단계;
    상기 확인된 제2시간구간에 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하여, 제2시간구간에 다운링크패킷을 수신할 수 있는 2차모니터링단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 송수신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 확인단계는,
    상기 제1시간구간에서의 다운링크패킷 수신 실패가 확인되면, 상기 업링크패킷을 송신한 시점을 기준으로 다운링크패킷을 수신하기 위한 제2시간구간을 계산하는 것을 특징으로 하는 패킷 송수신 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2시간구간은,
    상기 단말장치의 장치식별정보, 상기 업링크패킷의 패킷카운터, 상기 업링크패킷이 송신된 채널인덱스 중 적어도 하나를 이용하여, 계산되는 것을 특징으로 하는 패킷 송수신 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101713931B1 (ko) * 2016-08-08 2017-03-08 에스케이텔레콤 주식회사 네트워크장치 및 기지국장치, 그 장치에 의해 수행되는 다운링크패킷 전송 기지국 재선택 방법

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