KR102099823B1 - Method and apparatus for configurating frame on ad hoc network - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는, 애드혹 망에서 제어 슬롯, 경쟁 기반 메시지가 사용하는 경쟁 기반 슬롯, 비경쟁 기반 메시지가 사용하는 비경쟁 기반 슬롯을 포함하는 프레임을 구성하는 방법에 있어서, 상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정 단계, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정 단계, 상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계, 그리고, 상기 프레임 길이 결정 단계에 따라 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정 단계를 포함하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법을 제공한다.
In one embodiment of the present invention, in a method of configuring a frame including a control slot in an ad hoc network, a contention based slot used by a contention-based message, and a contention-free slot used by a contention-free message, configuring the ad hoc network Control message transmission section determining step for determining a control message transmission section according to a predetermined size of the control message and a control message transmission period in consideration of the number of terminals and the transmission period of the control message, and control determined according to the control message transmission section determination step The frame length determination step of determining the length of the frame in consideration of the message transmission interval and the preset maximum allowable transmission delay value, the size of the non-competition-based message used in the ad hoc network, the transmission speed and the minimum length of the preset contention-based interval Non-competitive device to determine non-competitive transmission section The remaining transmission interval is determined, and the control message transmission interval determined according to the control message transmission interval determination step and the non-competition transmission interval determined according to the non-competition-based transmission interval determination step from the frame length determined according to the frame length determination step Provided is a frame construction method of an ad hoc network including a contention-based transmission interval determination step of determining an interval as a contention-based transmission interval.
Description
본 발명은 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경쟁 기반으로 데이터 서비스를 전송하고 비경쟁 기반으로 실시간 서비스를 전송하는 애드혹 네트워크 상에서 효율적으로 경쟁 구간 및 비경쟁 구간의 길이를 결정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for constructing a frame on an ad-hoc network, and more specifically, to determine the length of a contention section and a contention-free section efficiently on an ad-hoc network that transmits a data service on a contention basis and a real-time service on a non-competition basis. It is about technology.
영상 등과 같은 실시간 서비스에서는 압축 유무와 상관없이 주기적으로 패킷이 발생한다. 예를 들어, 20 fps (frame per sec)를 지원하는 영상 코덱은 50 msec 마다 영상 프레임을 생성한다. In a real-time service such as video, packets are generated periodically regardless of whether compression is present or not. For example, an image codec supporting 20 fps (frame per sec) generates an image frame every 50 msec.
실시간 서비스는 전송 지연에 민감한 서비스, 실시간 서비스에서는 지연의 변화를 감소시키는 것이 중요하다. 실시간 서비스에서 지연의 변화를 감소시키기 위하여 수신단에서 지터 버퍼를 사용할 수 있으나, 지터 버퍼의 크기만큼 추가적인 지연을 야기할 뿐만 아니라, 이로 인한 추가적인 메모리가 사용되어야 한다.Real-time service is sensitive to transmission delay, and in real-time service, it is important to reduce the change in delay. In the real-time service, a jitter buffer can be used at the receiving end to reduce the change in delay, but not only causes an additional delay as much as the size of the jitter buffer, but also requires additional memory.
최근 컴퓨터에서 사용되는 무선 네트워크의 한 분야로 각광받고 실시간 서비스를 지원할 수 있는 멀티홉으로 전송 가능한 애드혹 네트워크(Ad-Hoc network, Ad-Hoc 망)에는 실시간 서비스의 전송 지연을 감소시킬 수 있는 기술이 필요하며 이를 위하여 애드혹 네트워크에는 비경쟁 기반 매체접근제어 기술이 적용된다.Ad-Hoc networks (Ad-Hoc networks) that can be transmitted as multi-hops that are spotlighted as one area of wireless networks used in computers and can support real-time services include technologies that can reduce the transmission delay of real-time services. It is necessary and for this, non-competitive media access control technology is applied to the ad hoc network.
반면에 데이터 서비스의 경우, 크기도 가변적일 뿐만 아니라 패킷 발생 간격도 비주기적이다. 또한, 데이터 서비스의 경우 실시간 서비스에 비해 지연 및 지연 변화에 상대적으로 덜 민감하다. 그러나, 비경쟁 기반 매체접근제어 방식으로 데이터 서비스를 제공할 경우, 자원 효율성이 급격히 감소할 수 있다. On the other hand, in the case of the data service, the size is not only variable, but the packet generation interval is aperiodic. In addition, data services are relatively less sensitive to delays and delay changes than real-time services. However, when data services are provided in a non-competition-based media access control method, resource efficiency may rapidly decrease.
따라서, 실시간 서비스와 데이터 서비스를 동시에 제공하는 망에서는 경쟁 기반 매체접근제어 방식과 비경쟁 기반 매체접근제어 방식을 복합적으로 사용하고 있다.Therefore, in a network that simultaneously provides real-time service and data service, the competition-based media access control method and the non-competition-based media access control method are used in combination.
특히, 경쟁 기반 전송 방식과 비경쟁 기반 전송 방식을 복합적으로 사용하는 매체접근제어 기술에서 프레임의 길이, 경쟁 및 비경쟁 기반 전송 구간의 길이는 각 서비스의 전송 품질 뿐만 아니라 망의 자원 효율성에 가장 큰 영향을 야기할 수 있는 요소이다. In particular, in the medium access control technology using a combination of the contention-based transmission method and the contention-free transmission method, the length of the frame, the contention and the length of the contention-free and non-contention-based transmission section have the greatest influence on the network resource efficiency as well as the transmission quality of each service. It is a factor that can cause.
본 발명은 수신 단말에서 기다릴 수 있는 실시간 서비스의 전송 지연을 고려하여 프레임의 길이를 결정하고, 하나의 프레임 내에서 멀티홉 전송 및 자원을 할당할 수 있도록 비경쟁 기반 전송구간을 할당함으로써, 실시간 서비스의 전송 품질을 보장할 수 있는 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.The present invention determines the length of a frame in consideration of the transmission delay of a real-time service that can be waited at the receiving terminal, and allocates a non-competition-based transmission interval to allocate multi-hop transmission and resources within one frame, thereby providing An object of the present invention is to provide a method and apparatus for constructing a frame on an ad hoc network capable of ensuring transmission quality.
또한, 본 발명은 프레임에서 비경쟁 기반 전송구간을 할당한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송구간으로 할당함으로써 망의 자원 효율성을 극대화 시킬 수 있는 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 방법 및 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method and apparatus for constructing a frame on an ad hoc network capable of maximizing the resource efficiency of a network by allocating the rest of the non-competition-based transmission interval in the frame as the contention-based transmission interval. .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 애드혹 망에서 제어 슬롯, 경쟁 기반 메시지가 사용하는 경쟁 기반 슬롯, 비경쟁 기반 메시지가 사용하는 비경쟁 기반 슬롯을 포함하는 프레임을 구성하는 방법에 있어서, 상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정 단계, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정 단계, 상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계, 그리고, 상기 프레임 길이 결정 단계에 따라 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정 단계를 포함하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법을 제공한다. In order to solve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides a method of configuring a frame including a control slot in an ad hoc network, a contention-based slot used by a contention-based message, and a contention-free slot used by a contention-free message. In consideration of the number of terminals constituting the ad-hoc network and the transmission period of the control message, a control message transmission period determination step of determining a control message transmission period according to a preset control message size and a control message transmission period, and transmitting the control message A frame length determination step of determining a frame length in consideration of a control message transmission section determined according to a section determination step and a preset maximum allowable transmission delay value, a size, a transmission speed of a non-competition-based message used in the ad hoc network, and a preset Unexpected considering the minimum length of the competition-based section A contention-free transmission interval determination step for determining a contention transmission interval, and a control message transmission interval determined according to the control message transmission interval determination step in a frame length determined according to the frame length determination step and the contention-free transmission interval determination step Provided is a method for constructing a frame of an ad hoc network including a contention-based transmission interval determination step of determining a remaining contention-free transmission interval as a contention-based transmission interval.
본 실시예에 있어서, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계는, 상기 기설정된 제어 메시지의 크기와 상기 단말수를 곱한 값을, 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 속도와 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 주기를 곱한 값으로 나눈 값을 상기 제어 메시지의 전송 구간으로 설정하는 과정을 포함할 수 있다. In the present embodiment, in the step of determining the transmission period of the control message, a value obtained by multiplying the size of the preset control message by the number of terminals is multiplied by a transmission speed of the preset control message and a transmission cycle of the preset control message. And setting a value divided by a value as a transmission section of the control message.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정 단계는, 상기 애드혹 망에서의 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하는 과정, 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 임의로 선택하는 과정, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하는 과정, 상기 프레임 길이가 상기 기설정된 최대 전송 지연값보다 클 경우 상기 전송 주기의 정수 배를 기설정된 기준에 따라 감소시켜 프레임 길이를 재계산 하는 과정, 그리고, 상기 제어 메시지의 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 상기 프레임 길이를 프레임 길이로 설정하는 과정을 포함할 수 있다.In the present embodiment, the frame length determining step includes: calculating a transmission period of a real-time packet in the ad hoc network, randomly selecting an integer multiple (n) of the transmission period, and transmitting a real-time packet. The process of calculating the frame length through an integer multiple (n) of the transmission period, if the frame length is greater than the preset maximum transmission delay value, the integer length of the transmission period is reduced according to a preset criterion to re-establish the frame length. The calculation process may include a process of setting the frame length to a frame length when the frame length compared to the transmission section of the control message is smaller than the overhead rate.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정 단계는, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 프레임 길이를 고려하여, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기를 상기 프레임 길이를 상기 실시간 패킷의 전송 주기로 나눈 값에 상기 실시간 패킷의 평균 크기를 곱한 값으로 결정하는 과정을 포함할 수 있다. In the present embodiment, the determining of the frame length is based on the transmission period of the real-time packet and the frame length, and the size of the real-time service reception buffer is divided by the frame length divided by the transmission period of the real-time packet. It may include the process of determining by multiplying the average size of.
본 실시예에 있어서, 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계는, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 슬롯의 길이를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하는 과정, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 값을 설정하는 과정, 상기 비경쟁 슬롯의 배수를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하는 과정, 잔여 시간을 계산하는 과정, 그리고, 상기 잔여 시간이 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하는 과정을 포함할 수 있다. In the present embodiment, the determining of the contention-free transmission interval comprises: calculating a minimum length of the contention-based transmission interval, calculating a length of the contention-free slot, calculating a transmission quantity of the contention-free message, Setting a value for calculating a time to be excluded in order to satisfy the minimum length of the contention-based transmission section, calculating a multiple of the non-competition slot, calculating the non-competition-based transmission section, and calculating the remaining time And determining the non-competition-based transmission period when the remaining time is greater than a minimum length of the contention-based transmission period.
또한, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예는, 애드혹 망에서 제어 슬롯, 경쟁 기반 메시지가 사용하는 경쟁 기반 슬롯, 비경쟁 기반 메시지가 사용하는 비경쟁 기반 슬롯을 포함하는 프레임을 구성하는 장치에 있어서, 상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정부, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부에 의해 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정부, 상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정부, 그리고, 상기 프레임 길이 결정부에 의해 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부에 의해 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정부에 의해 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정부를 포함하는 애드혹 망의 프레임 구성 장치를 제공한다. In addition, in order to solve the above technical problem, another embodiment of the present invention comprises a control slot in an ad hoc network, a contention-based slot used by contention-based messages, and a frame including a contention-free slot used by contention-free messages. In the apparatus, considering the number of terminals constituting the ad hoc network and the transmission period of the control message, a control message transmission section determination unit for determining a control message transmission section according to a preset control message size and a control message transmission period, the Frame length determination unit that determines the length of a frame in consideration of a control message transmission period determined by the control message transmission period determination unit and a preset maximum allowable transmission delay value, the size and transmission speed of a non-competition based message used in the ad hoc network Ratio considering the minimum length of the preset competition-based section A non-competition-based transmission interval determination unit for determining a contention transmission interval, and a control message transmission interval determined by the control message transmission interval determination unit and a non-competition-based transmission interval determination unit at a frame length determined by the frame length determination unit Provided is an apparatus for constructing a frame of an ad hoc network including a contention-based transmission interval determination unit that determines a remaining interval except for the determined non-competition transmission interval as a contention-based transmission interval.
본 실시예에 있어서, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부는, 상기 기설정된 제어 메시지의 크기와 상기 단말수를 곱한 값을, 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 속도와 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 주기를 곱한 값으로 나눈 값을 상기 제어 메시지의 전송 구간으로 설정할 수 있다. In the present embodiment, the control message transmission section determination unit multiplies a value obtained by multiplying the size of the preset control message and the number of terminals, and multiplied by a transmission speed of the preset control message and a transmission cycle of the preset control message. The value divided by can be set as the transmission section of the control message.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정부는, 상기 애드혹 망에서의 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하고, 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 임의로 선택하며, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하고, 상기 프레임 길이가 상기 기설정된 최대 전송 지연값보다 클 경우 상기 전송 주기의 정수 배를 기설정된 기준에 따라 감소시켜 프레임 길이를 재계산 하며, 상기 제어 메시지의 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 상기 프레임 길이를 프레임 길이로 설정할 수 있다. In the present embodiment, the frame length determining unit calculates a transmission period of a real-time packet in the ad-hoc network, randomly selects an integer multiple (n) of the transmission period, and transmits the real-time packet and the transmission period. The frame length is calculated through an integer multiple of n, and when the frame length is greater than the preset maximum transmission delay value, the integer multiple of the transmission period is reduced according to a preset criterion to recalculate the frame length, and the When the frame length compared to the transmission period of the control message is smaller than the overhead rate, the frame length may be set as the frame length.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정부는, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 프레임 길이를 고려하여, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기를 상기 프레임 길이를 상기 실시간 패킷의 전송 주기로 나눈 값에 상기 실시간 패킷의 평균 크기를 곱한 값으로 결정할 수 있다. In this embodiment, the frame length determining unit, considering the transmission period and the frame length of the real-time packet, the size of the real-time service reception buffer divided by the frame length divided by the transmission period of the real-time packet of the real-time packet It can be determined by multiplying the average size.
본 실시예에 있어서, 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정부는, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하고, 상기 비경쟁 슬롯의 길이를 계산하며, 상기 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하고, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 값을 설정하며, 상기 비경쟁 슬롯의 배수를 계산하고, 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하며, 잔여 시간을 계산하고, 그리고, 상기 잔여 시간이 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 결정할 수 있다. In this embodiment, the non-competition-based transmission interval determining unit calculates the minimum length of the contention-based transmission interval, calculates the length of the non-competition slot, calculates the transmission quantity of the non-competition-based message, and the contention-based transmission In order to satisfy the minimum length of the section, a value for calculating the time to be excluded is set, a multiple of the non-competition slot is calculated, the non-competition-based transmission section is calculated, the remaining time is calculated, and the remaining time is If it is larger than the minimum length of the contention-based transmission interval, the non-competition-based transmission interval may be determined.
본 발명에 따르면, 수신 단말에서 기다릴 수 있는 실시간 서비스의 전송 지연을 고려하여 프레임의 길이를 결정하고, 하나의 프레임 내에서 멀티홉 전송 및 자원을 할당할 수 있도록 비경쟁 기반 전송구간을 할당함으로써 실시간 서비스의 전송 품질을 보장할 수 있다.According to the present invention, the length of a frame is determined in consideration of the transmission delay of a real-time service that can be waited at the receiving terminal, and a real-time service is allocated by assigning a non-competition-based transmission interval to allocate multi-hop transmission and resources within one frame. Can guarantee the transmission quality.
본 발명에 따르면, 프레임에서 비경쟁 기반 전송구간을 할당한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송구간으로 할당함으로써 망의 자원 효율성을 극대화 시킬 수 있다. According to the present invention, the resource efficiency of the network can be maximized by allocating the rest of the non-competition-based transmission interval in the frame as the contention-based transmission interval.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 경쟁 및 비경쟁 기반 전송 방식을 복합적으로 사용하는 매체접근제어기술을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 경쟁 기반 슬롯을 사용하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 비경쟁 기반 슬롯을 사용하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 길이 결정 단계의 세부 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계의 세부 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비경쟁 기반 전송 구간 결정의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a diagram illustrating a media access control technique using a combination of a contention-based and non-competition-based transmission method.
2 is a diagram illustrating a method of using a contention-based slot.
3 is a diagram illustrating a method of using a non-competition based slot.
4 is a flowchart illustrating a procedure of a method for configuring a frame on an ad hoc network according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a detailed process of the frame length determination step according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a detailed process of a step of determining a contention-free transmission interval according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of determining a contention-free transmission interval according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for configuring a frame on an ad hoc network according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있고, 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and technical scope of the present invention It should be understood to include water, equivalents or substitutes. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the size, shape, and shape of each component shown in the drawings can be variously modified, and the same / similar parts of the entire specification The same / similar reference numerals are attached.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "단계", “과정” 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다.The suffixes "steps", "processes", and "parts" for components used in the following description are given or mixed only considering the ease of writing the specification, and do not have meanings or roles distinguished from each other in themselves. . In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, detailed descriptions of related well-known technologies are omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may obscure the subject matter.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 “포함(구비 또는 마련)”할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, or joined)" with another part, this means not only when it is "directly connected (connected, contacted, or joined)", but also other members in the middle. Also included is a case in which they are "indirectly connected (connected, contacted, or combined)" between them. Also, when a part is said to "include (equipment or provision)" a component, it does not exclude other components unless specifically stated to "include (equipment or provision)" other components. It means you can.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 분산되어 실시되는 구성요소들은 특별한 제한이 있지 않는 한 결합된 형태로 실시될 수도 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise, and distributed components may be implemented in a combined form unless otherwise specified. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
도 1은 경쟁 및 비경쟁 기반 전송 방식을 복합적으로 사용하는 매체접근제어 기술을 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a medium access control technique using a combination of a contention-based and non-competition-based transmission method.
하나의 송수신기를 사용하여 경쟁 기반 전송 방식과 비경쟁 기반 전송 방식을 모두 사용하기 위해서는 개별 전송 방식에 대한 시간을 분할하여 사용해야 하며. 그 예를 도 1에 나타내었다. In order to use both the contention-based transmission method and the contention-free transmission method using one transceiver, the time for each transmission method must be divided and used. The example is shown in FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이, 제어 슬롯, 경쟁 기반 슬롯 및 비경쟁 기반 슬롯으로 MAC 프레임(MAC 계층)을 구현할 수 있다.As shown in FIG. 1, a MAC frame (MAC layer) may be implemented with a control slot, a contention-based slot, and a contention-free slot.
제어 슬롯은 프레임의 시작을 알려주고, 단말들이 항상 전송해야 하는 망 구성 정보를 공유하기 위해 사용하며, 망의 시간 동기를 제공(BP 할당은 2차원으로 구성되며 단말은 4개의 SF마다 한번씩 Beacon을 전송하는 방법 등)하거나 애드혹 망을 구성하느 단말들의 상태 정보를 제공할 수 있으며, 제어 및 이벤트 메시지 전송에 사용될 수 있다. The control slot informs the start of the frame, is used to share the network configuration information that the terminals should always transmit, and provides time synchronization of the network (BP allocation is configured in two dimensions, and the terminal transmits a beacon once every four SFs. Method), or provide status information of terminals constituting an ad hoc network, and may be used for control and event message transmission.
경쟁 기반 슬롯은 비주기적으로 발생하는 데이터 패킷을 전송하기 위하여 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 또는 ALOHA와 같이 단말이 무선 자원을 경쟁하여 점유하는 전송 방식을 지원하며, CP를 통해 자원을 예약한 후 해당 자원으로 동영상 및 정지 영상을 전송하거나 사용하지 않을 경우 Inactive 상태로 대기될 수 있다. The contention-based slot supports a transmission method in which the UE competes and occupies radio resources such as CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) or ALOHA to transmit data packets that occur aperiodically, and resources through CP If you do not use or transmit a video or still image to the resource after reserving, you may be waiting in Inactive state.
비경쟁 기반 슬롯은 영상 서비스와 같이 주기적으로 발생하는 실시간 서비스를 전송하기 위하여 TDMA 방식으로 전송하는 구간을 의미한다.The non-competition-based slot refers to a section transmitted in a TDMA manner in order to transmit a real-time service that periodically occurs, such as a video service.
구체적으로, 제어 슬롯에 있어서, MAC 프레임은 TDMA를 기반으로 하므로 Ad-Hoc 망에서 전체 망의 동기가 일치해야만 충돌이 해소될 수 있다. 제어 슬롯의 역할은 MAC 프레임의 동기를 제공하는 역할을 수행한다. 또한, 제어 슬롯은 TDMA기반으로 동작하며 노드 별로 미리 사용할 위치를 협상하여 알고 있다. 네트워크에 참가하는 모드 노드는 제어 슬롯을 확인하여 MAC 프레임의 시작을 인지하며 자신에게 할당된 제어 슬롯을 통해 망 관리 메시지 (비컨)을 교환할 수 있다. 비컨에는 MAC 계층 동기화 정보와 같은 정보들이 포함되어 있을 수 있다. 경쟁 기반 슬롯은 망 참여 메시지 교환, 데이터 패킷 전달, 자원 요청 및 할당 메시지를 교환하는데 사용된다. 비경쟁 기반 슬롯은 영상 등 실시간 트래픽을 전달하기 위해 사용되는 슬롯이다. 망을 구성하는 첫번째 노드는 제어 슬롯 구간에서 자신의 비컨을 주기적으로 발송한다(주기는 MAC 프레임 크기의 배수). 제어 슬롯을 통해 전달된 비컨 정보를 기반으로 다른 노드들은 경쟁 구간에 망 가입 메시지 교환을 수행하고, 자신이 사용할 제어 슬롯을 할당 받는다. 제어슬롯을 할당 받으면 해당 슬롯으로 비컨을 주기적으로 전달한다. 이때, 전송 주기는 첫번째 노드와 동일하나 시작 시간은 달라질 수 있다. 만약 데이터를 전송할 필요가 있을 경우 노드는 경쟁 구간을 통해 메시지를 전달한다. 만약 비경쟁 구간을 사용할 필요가 있을 경우, 비경쟁 구간을 통해 비경쟁 구간 자원을 할당받고, 할당받은 비경쟁 구간 자원을 통해 영상 등을 전송할 수 있다. Specifically, in the control slot, since the MAC frame is based on TDMA, collisions can be resolved only when synchronization of all networks in the Ad-Hoc network is identical. The role of the control slot serves to provide synchronization of the MAC frame. In addition, the control slot operates based on TDMA, and it is known by negotiating a location to be used for each node in advance. The mode node participating in the network can check the control slot to recognize the start of the MAC frame and exchange network management messages (beacons) through the control slot assigned to it. The beacon may include information such as MAC layer synchronization information. The contention-based slot is used to exchange network participation message, data packet delivery, resource request and allocation message. A non-competition based slot is a slot used to deliver real-time traffic such as video. The first node constituting the network periodically sends its beacon in the control slot period (period is a multiple of the MAC frame size). Based on the beacon information transmitted through the control slot, other nodes perform network join message exchange in the contention section and are assigned a control slot to use. When a control slot is allocated, beacons are periodically transmitted to the corresponding slot. At this time, the transmission period is the same as the first node, but the start time may be different. If it is necessary to transmit data, the node delivers a message through the contention section. If it is necessary to use the non-competition section, the non-competition section resource may be allocated through the non-competition section, and an image, etc. may be transmitted through the allocated non-competition section resource.
도 2는 경쟁 기반 슬롯을 사용하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a method of using a contention-based slot.
경쟁 기반 슬롯은 제어 및 이벤트 메시지와 같이 소용량 또는 비주기적으로 발생하는 데이터 전송시 사용되며, 일반적으로 CSMA/CA 기반으로 동작한다.The contention-based slot is used for transmitting small or aperiodic data such as control and event messages, and generally operates based on CSMA / CA.
경쟁 기반 슬롯에 대한 사용방안으로는, 충돌을 감소시키기 위하여 임의 시간을 대기, 전송할 패킷을 가진 단말은 랜덤한 백오프 슬롯만큼 대기하는 방안이 있고, 또한, 만약 백오프 슬롯 구간에서 대기하는 동안 다른 단말이 전송을 시도할 경우 백오프 슬롯 감소를 정지, 백오프 슬롯이 0이 되면 전송을 시도하고 전송을 완료하면 SIFS 시간 이후 수신단말이 ACK를 전송하는 방안이 있다.As a method of using the contention-based slot, there is a method of waiting for a certain time to reduce collision, and a terminal having a packet to be transmitted waits for a random backoff slot. When the UE attempts to transmit, there is a method to stop the reduction of the backoff slot, and when the backoff slot reaches 0, attempt to transmit and when the transmission is completed, the receiving terminal transmits an ACK after the SIFS time.
도 3은 비경쟁 기반 슬롯을 사용하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of using a non-competition based slot.
비경쟁 기반 슬롯은 영상 서비스와 같이 주기인 서비스 전송 시 사용되며, 다중 홉 환경에서 종단간 전송 지연 예측 가능 (종단간 전송 지연은 1SF이내임) 한 특징이 있다.The non-competition-based slot is used for periodic service transmission, such as a video service, and has a feature of predicting end-to-end transmission delay in a multi-hop environment (end-to-end transmission delay is within 1SF).
비경쟁 기반 슬롯의 사용방안으로는, 종단간 전송에 참여하는 모든 단말에게 자원을 예약하고 전송하는 방안 등이 있다.As a method of using the contention-free slot, there is a method of reserving and transmitting resources to all terminals participating in end-to-end transmission.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 방법(이하 “애드혹 망의 프레임 구성 방법(1)”이라 함)의 절차를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure of a method for configuring a frame on an ad-hoc network according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “a method for configuring a frame for an ad-hoc network (1)”).
도 4에 도시된 바와 같이, 애드혹 망의 프레임 구성 방법(1)은 제어 메시지 전송 구간 결정 단계(S100), 프레임 길이 결정 단계(S200), 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300) 및 경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S400)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the frame construction method (1) of the ad hoc network includes a control message transmission section determination step (S100), a frame length determination step (S200), a contention-free transmission section determination step (S300), and a contention-based transmission section. It includes a determination step (S400).
제어 메시지 전송 구간 결정 단계(S100)는 애드혹(Ad-Hoc) 망을 유지하고 관리하기 위해, 애드혹망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지 전송 주기를 고려하여 필요한 제어 메시지의 크기와 제어메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 단계이다.In the control message transmission section determining step (S100), in order to maintain and manage an ad-hoc network, considering the number of terminals constituting the ad-hoc network and the control message transmission cycle, the required control message size and the control message transmission cycle are determined. Accordingly, it is a step of determining a control message transmission section.
프레임 길이 결정 단계(S200)는 실시간 서비스의 전송 주기와 제어 메시지 전송 구간 결정 단계(S100)에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 수용 가능한 최대 전송 지연을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 단계이다.The frame length determination step (S200) is a step of determining the length of the frame in consideration of the transmission period of the real-time service and the control message transmission section and the maximum allowable transmission delay determined according to the control message transmission section determination step (S100).
비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)는 비경쟁 기반 메시지 크기, 전송 속도, 최대 지원 홉 수, 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 단계이다.The contention-free transmission interval determination step (S300) is a step of determining a contention-free transmission interval in consideration of the contention-free message size, transmission speed, maximum number of supported hops, and the minimum length of the contention-based interval.
경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S400)는 프레임 길이 결정 단계(S200)에 따라 결정된 프레임 길이에서 제어 메시지 전송 구간 결정 단계(S100)에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간과 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)에 따라 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 단계이다(경쟁 기반 전송 구간 = 프레임 길이 - 제어 메시지 전송 구간 비경쟁 기반 전송 구간).The contention-based transmission interval determination step (S400) includes the control message transmission interval determined according to the control message transmission interval determination step (S100) and the contention-free transmission interval determination step (S300) in the frame length determined according to the frame length determination step (S200). It is a step of determining the remaining sections other than the determined contention-free transmission section as a contention-based transmission section (competition-based transmission section = frame length-control message transmission section non-competition-based transmission section).
예컨대, 프레임 길이가 1 sec, 제어 메시지 전송 구간이 16 msec, 비경쟁 기반 전송 구간이 948 msec일 경우 경쟁 기반 전송 구간은 36 msec가 된다(1000-16-948).For example, if the frame length is 1 sec, the control message transmission section is 16 msec, and the non-competition-based transmission section is 948 msec, the contention-based transmission section is 36 msec (1000-16-948).
본 명세서 상에서 설명되는 제어 메시지 전송 구간은 Ad-Hoc 망을 구성하는 적어도 하나 이상의 단말이 프레임의 시작을 동기화하고 망을 유지하고 관리하기 위해 단말 간에 교환이 필요한 정보를 송수신하기 위한 구간이다.The control message transmission section described in this specification is a section for transmitting and receiving information requiring exchange between terminals in order to synchronize the start of a frame and maintain and manage the network by at least one or more terminals constituting an Ad-Hoc network.
제어 메시지 전송 구간의 성능 영향에 대해 설명하면, 제어 메시지 전송 구간이 증가할 경우, 주어진 프레임에서 데이터 및 실시간 서비스를 전송할 수 있는 구간이 짧아지기 때문에 망의 효율성이 감소하게 된다. 또한, 제어 메시지 전송 구간이 감소할 경우, 단말간에 프레임의 시작시간이 동기화되는 확률이 감소할 수 있으며, 이에 더하여, 제어 메시지에 포함할 수 있는 정보가 감소하여 망을 유지하고 관리하는 것이 어려울 수 있다.When explaining the performance impact of the control message transmission section, when the control message transmission section increases, the efficiency of the network decreases because the interval for transmitting data and real-time services in a given frame is shortened. In addition, when the control message transmission interval decreases, the probability that the start times of frames are synchronized between terminals may decrease, and in addition, information that can be included in the control message decreases, so it may be difficult to maintain and manage the network. have.
이러한 제어 메시지 전송 구간은 제어 메시지의 크기, 제어 메시지 전송 속도, 망을 구성하는 단말 수 및 제어 메시지 전송 주기를 고려하여 산출될 수 있다. 즉,
도 5는 프레임 길이 결정 단계(S200)의 세부 과정을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart showing the detailed process of the frame length determination step (S200).
도 5를 참조하여 프레임 길이 결정 단계(S200)에 대해 구체적으로 설명하면, 먼저 프레임 길이의 결정을 위해 다음과 같은 조건들을 만족해야 한다. When the frame length determination step S200 is described in detail with reference to FIG. 5, the following conditions must first be satisfied to determine the frame length.
즉, 1) 실시간 패킷 전송 주기의 정수배일 것, 2) 프레임 길이는 최대 전송 지연의 이하일 것, 3) 제어 메시지 전송 구간 및 프레임 길이는 오버헤드율보다 작을 것의 조건들을 만족해야 프레임의 길이를 결정할 수 있다.That is, 1) the real-time packet transmission period must be an integer multiple, 2) the frame length should be less than or equal to the maximum transmission delay, 3) the control message transmission interval and frame length must be satisfied with the conditions of less than the overhead rate to determine the frame length Can be.
구체적으로, 오버헤드율은 프레임 길이 대비 제어 메시지 구간의 비율로 정의된다. 예를 들어, MAC 프레임 길이가 100 msec이고 제어 메시지 구간의 길이가 10 msec인 경우 오버헤드율은 10% 이다. 오버헤드율이 클 경우 메시지 전송에 필요한 자원이 부족하므로 이를 억제하기 위한 방안이다. 프레임 길이가 최대 전송 지연보다 클 경우 프레임 길이를 감소시킬 수 있다. 프레임 길이가 전송 지연보다 작을 경우, 제어 메시지 전송 구간의 비율(오버헤드율)을 계산하고 타겟 오버헤드율보다 프레임 길이를 증가시킬 수 있다. 도 5에 도시된 도면에서의 오버헤드율은 타겟 오버헤드율로 해석되는 것이 바람직하다. Specifically, the overhead rate is defined as the ratio of the control message section to the frame length. For example, if the MAC frame length is 100 msec and the length of the control message section is 10 msec, the overhead rate is 10%. If the overhead rate is large, it is a method to suppress it because there is insufficient resource required for message transmission. If the frame length is larger than the maximum transmission delay, the frame length can be reduced. When the frame length is smaller than the transmission delay, the ratio (overhead rate) of the control message transmission section may be calculated and the frame length may be increased over the target overhead rate. It is preferable that the overhead rate in the drawing shown in FIG. 5 is interpreted as a target overhead rate.
다음으로 프레임 길이 결정 단계(S200)의 세부 절차를 살펴보면, 프레임 길이 결정 단계(S200)는 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하는 과정(S201), 전송 주기 정수 배(n)를 임의로 선택하는 과정(S202), 실시간 패킷의 전송 주기 X 전송 주기 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하는 과정(S203), 프레임 길이가 최대 전송 지연보다 클 경우, 전송 주기 정수 배를 감소시키고 프레임 길이를 재계산 하는 과정(S204), 제어 메시지 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 클 경우(S205), 전송 주기 정수 배(n) 증가 가능 여부를 판단(n을 증가시킬 경우 5번 조건을 불만족하면 증가 가능)하는 과정(S206), 증가 가능할 경우 n을 증가시키고 프레임 길이를 재계산하는 과정(S207), n을 증가시키는 것이 불가능할 경우 오버헤드율을 증가시키고 S205 과정의 조건을 만족하도록 반복하는 과정(S208), 및 제어 메시지 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 프레임 길이로 결정하는 과정(S09)을 포함한다.Next, looking at the detailed procedure of the frame length determining step (S200), the frame length determining step (S200) is a process of calculating a transmission period of a real-time packet (S201) and a process of randomly selecting a transmission period integer multiple (n) (S202). ), The process of calculating the frame length through the transmission period X transmission period integer multiple (n) of the real-time packet (S203), if the frame length is larger than the maximum transmission delay, decrease the transmission period integer multiple and recalculate the frame length Process (S204), if the frame length compared to the control message transmission section is greater than the overhead rate (S205), it is determined whether the transmission period can be increased by an integer multiple (n) (if n is increased, it can be increased if the
또한, 프레임 길이 결정 단계(S200)에서는 수신 단말의 실시간 서비스 수신 버퍼 크기를 계산할 수 있다. 이 때, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기는 실시간 패킷의 전송 주기와 프레임 크기를 고려하여 수신 버퍼 = (프레임 길이) / (실시간 패킷의 전송 주기) X (실시간 패킷의 평균 크기)와 같이 결정할 수 있다.In addition, in the frame length determination step (S200), the size of the real-time service reception buffer of the receiving terminal may be calculated. At this time, the size of the real-time service reception buffer may be determined by considering the transmission period and frame size of the real-time packet, such as reception buffer = (frame length) / (transmission period of real-time packets) X (average size of real-time packets).
구?거으로, 수신 버퍼는 정확하게 말하자면 플레이 아웃 버퍼로 볼 수 있다. 실시간 서비스에서 전송 지연의 변화를 억제시키기 위하여 영상 플레이 이전 일정 시간동안 영상 프레임을 저장하는 방법이 있다. 본 발명에서는 수신버퍼(수신 플레이아웃 버퍼)의 크기는 최대 전송 지연의 크기 X 영상의 평균 전송 속도로 계산될 수 있다. In the past, the receive buffer can be viewed as a playout buffer, to be precise. In order to suppress a change in transmission delay in a real-time service, there is a method of storing a video frame for a predetermined time before video play. In the present invention, the size of the receive buffer (receive playout buffer) can be calculated as the maximum transmission delay size X average transmission speed of the image.
예컨대, 실시간 서비스의 수용 가능한 최대 전송 지연이 1sec이고 50msec마다 100 Kbytes 패킷이 발생하는 경우, 프레임 길이를 1sec로 결정하면, 최대 전송 지연은 1sec가 되며, 수신 버퍼는 2Mbytes가 필요 (100 Kbytes X 1000 msec / 50 msec)하게 된다. 또한, 실시간 서비스의 수용 가능한 최대 전송 지연이 1sec이고 50msec마다 100 Kbytes 패킷이 발생하는 경우, 프레임 길이를 500msec로 결정하면, 최대 전송 지연은 500 sec가 되며, 수신 버퍼는 1Mbytes가 필요 (100 kbytes X 500 msec / 50 msec)하게 된다.For example, if the maximum allowable transmission delay of a real-time service is 1 sec and 100 Kbytes packets occur every 50 msec, if the frame length is determined to be 1 sec, the maximum transmission delay becomes 1 sec, and the reception buffer needs 2 Mbytes (100 Kbytes X 1000 msec / 50 msec). In addition, if the maximum allowable transmission delay of the real-time service is 1 sec and 100 Kbytes packets occur every 50 msec, if the frame length is determined to be 500 msec, the maximum transmission delay becomes 500 sec, and the reception buffer needs 1 Mbytes (100 kbytes X 500 msec / 50 msec).
도 6은 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)의 세부 과정을 도시한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비경쟁 기반 전송 구간 결정의 예를 도시한 도면이다.6 is a flowchart illustrating a detailed process of the non-competition-based transmission interval determination step (S300), and FIG. 7 is a view showing an example of non-competition-based transmission interval determination according to an embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7을 참조하여 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)에 대해 상세히 설명하면, 먼저 비경쟁 기반 전송 구간 결정을 위해 다음과 같은 조건들을 만족해야 한다.Referring to Figures 6 and 7 in detail for the non-competition-based transmission interval determination step (S300), first, the following conditions must be satisfied to determine the non-competition-based transmission interval.
즉, a) 프레임 길이에서 제어 메시지 구간, 비경쟁 기반 전송 구간을 뺀 나머지 잔여 시간이 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다는 클 것, b) 하나의 프레임 내에서 전송 가능한 비경쟁 기반 메시지 전송 수량은 6의 배수일 것, c) 2홉으로 전송하기 위해서는 비경쟁 기반 전송 구간을 2로 나누어 단말별로 할당할 것, d) 3홉으로 전송하기 위해서는 비경쟁 기반 전송 구간을 3으로 나누어 단말별로 할당할 것, e) 4홉으로 전송하기 위해서는 비경쟁 기반 전송 구간을 2X2로 나누어 단말별로 할당할 것, f) 전송홉 수가 소수인 경우를 제외한 나머지 구간에서 자원 분할이 가능할 것의 조건들을 만족해야 비경쟁 기반 전송 구간을 결정할 수 있다.That is, a) the remaining time minus the control message interval and the contention-free transmission interval from the frame length is greater than the minimum length of the contention-based transmission interval, b) the number of contention-free message transmissions that can be transmitted within one frame is a multiple of 6 Should be, c) non-competition-based transmission interval divided by 2 to be allocated for each terminal to transmit in 2 hops, d) non-competition-based transmission interval divided to 3 to be allocated for each terminal in order to transmit in 3 hops, e) 4 In order to transmit as a hop, a non-competition-based transmission interval can be determined by dividing the non-competition-based transmission interval by 2X2 and allocating it for each terminal, and f) satisfying conditions of resource partitioning in the remaining intervals except for a small number of transmission hops.
다음으로, 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)의 세부 절차들을 살펴보면, 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)는 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하는 과정(S301), 비경쟁 슬롯 길이를 계산하는 과정(S302), 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하는 과정(S303), 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 M을 설정(사용)하는 과정(S304), 비경쟁 슬롯 배수를 계산하는 과정(S305), 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하는 과정(S306), 잔여 시간을 계산하는 과정(S307), 잔여 시간이 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 작을 경우, M을 증가시키고 비경쟁 슬롯 배수를 재계산하는 과정(S308), 잔여 시간이 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하는 과정(S309)을 포함한다.Next, referring to the detailed procedures of the non-competition-based transmission interval determination step (S300), the non-competition-based transmission interval determination step (S300) is a process of calculating the minimum length of the contention-based transmission interval (S301), and a process of calculating the contention-free slot length (S302), a process of calculating the transmission quantity of the non-competition-based message (S303), a process of setting (using) M for calculating the time to exclude to satisfy the minimum length of the contention-based transmission section (S304), a non-competition slot The process of calculating the multiple (S305), the process of calculating the non-competition-based transmission interval (S306), the process of calculating the remaining time (S307), if the remaining time is less than the minimum length of the contention-based transmission interval, increase M and non-competition A process of recalculating slot multiples (S308), and determining a non-competition-based transmission interval when the remaining time is greater than a minimum length of the contention-based transmission interval (S309).
S301에서, 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이는 (경쟁 기반 메시지 평균 전송 시간) X (프레임 당 최소 경쟁 기반 메시지 전송 수량)를 통해 구할 수 있다.In S301, the minimum length of the contention-based transmission interval can be obtained through (average contention-based message transmission time) X (minimum contention-based message transmission quantity per frame).
예컨대, 경쟁 기반 메시지 전송에 평균 13 msec가 소모되고 하나의 프레임에서 최소 2개의 경쟁 기반 메시지를 전송해야 할 경우 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이는 26 msec (13 X 2) 가 된다.For example, when an average of 13 msec is consumed for contention-based message transmission and at least two contention-based messages must be transmitted in one frame, the minimum length of the contention-based transmission interval is 26 msec (13 X 2).
S302에서, 비경쟁 슬롯 길이는 비경쟁 기반 메시지를 전송하는데 필요한 시간으로 (비경쟁 기반 메시지 평균 크기 / 비경쟁 기반 메시지 전송 속도)를 통해 계산될 수 있다.In S302, the contention-free slot length may be calculated through (average contention-free message size / contention-free message transmission rate) as a time required to transmit a contention-free message.
예컨대, 실시간 서비스의 평균 전송 속도가 80kbps이고, 비경쟁 기반 메시지 전송 속도가 200kbps이며, 초당 20개의 프레임이 발생할 경우, 비경쟁 기반 메시지의 크기는 4kbit (80k/20)이고, 이 때, 비경쟁 슬롯의 길이는 2 msec (4k/200k)가 된다.For example, if the average transmission speed of a real-time service is 80 kbps, the contention-free message transmission rate is 200 kbps, and when 20 frames per second occur, the size of the contention-free message is 4 kbit (80 k / 20), where the length of the contention-free slot Becomes 2 msec (4k / 200k).
S303에서, 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량은 바닥함수((프레임 길이에서 제어 메시지 전송 구간을 제외한 시간)/(비경쟁 슬롯 길이 X 6))로 계산할 수 있다.In S303, the transmission quantity of the non-competition-based message may be calculated as a floor function ((time excluding the control message transmission interval in the frame length) / (non-competition slot length X 6)).
여기서, 바닥함수는 x보다 작은 정수 중 가장 큰 수를 뜻한다. 또한, 비경쟁 슬롯 길이에 6을 곱하는 이유는 멀티홉 전송을 최대한 지원하기 위하여, 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 6의 배수로 계산하기 위해서다.Here, the floor function means the largest number of integers smaller than x. In addition, the reason for multiplying the length of the contention-free slot by 6 is to calculate the transmission quantity of the contention-free message in multiples of 6 to support multi-hop transmission as much as possible.
예컨대, 프레임 길이가 1sec이고 제어 메시지 전송 구간이 16 msec 이며 비경쟁 슬롯 길이가 2 msec 일 경우(나머지 시간은 984 msec가 됨), 최대 82개의 비경쟁 기반 메시지를 전송할 수 있게 된다.For example, when the frame length is 1 sec, the control message transmission period is 16 msec, and the contention-free slot length is 2 msec (the remaining time is 984 msec), up to 82 non-competition-based messages can be transmitted.
S306에서 비경쟁 기반 전송 구간은 (비경쟁 슬롯 배수) X (비경쟁 슬롯 길이) X 6으로 계산할 수 있다.In S306, the non-competition-based transmission interval may be calculated as (non-competition slot multiple) X (non-competition slot length)
예를 들어, 비경쟁 슬롯 배수가 80이고 비경쟁 슬롯 길이가 2 msec 일 경우 비경쟁 기반 전송 구간은 960 msec (80 X 2 X 6)가 된다.For example, when the contention-free slot multiple is 80 and the contention-free slot length is 2 msec, the contention-free transmission interval is 960 msec (80 X 2 X 6).
S307에서 잔여 시간은 프레임 길이에서 제어 메시지 전송 구간 및 비경쟁 기반 전송 구간을 제외한 나머지 시간이 된다.In S307, the remaining time is the remaining time excluding the control message transmission section and the contention-free transmission section in the frame length.
예를 들어, 프레임 길이가 1sec, 제어 메시지 전송 구간이 16 msec, 비경쟁 기반 전송 구간이 960 msec 일 경우 잔여시간은 24 msec가 된다.For example, if the frame length is 1 sec, the control message transmission section is 16 msec, and the non-competition-based transmission section is 960 msec, the remaining time is 24 msec.
잔여 시간이 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 작을 경우, S308을 통해 M을 증가시키고 비경쟁 슬롯 배수를 재계산하는데, 예를 들면, 잔여 시간이 24 msec이고, 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이가 26 msec 일 경우, 잔여 시간이 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 작으므로 m을 1로 증가시키고 비경쟁 슬롯 배수를 다시 계산하는 식이다. 이 때, 비경쟁 기반 슬롯 배수를 계산하면 79가 되므로 비경쟁 기반 전송 구간은 948 msec (79 X 2 X 6)이고 잔여 시간은 36 msec가 된다.If the remaining time is less than the minimum length of the contention-based transmission interval, M is increased through S308 and the non-competition slot multiple is recalculated, for example, the remaining time is 24 msec, and the minimum length of the contention-based transmission interval is 26 msec. In this case, since the remaining time is less than the minimum length of the contention-based transmission interval, m is increased to 1 and the non-competition slot multiple is recalculated. At this time, the non-competition-based slot multiple is calculated to be 79, so the non-competition-based transmission interval is 948 msec (79 X 2 X 6) and the remaining time is 36 msec.
잔여 시간이 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이 보다 클 경우 S309를 통해 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하게 된다.If the remaining time is greater than the minimum length of the contention-based transmission interval, a non-competition-based transmission interval is determined through S309.
지금까지 설명한 애드혹 망의 프레임 구성 방법(1)을 통해 할당한 슬롯의 예를 아래와 같이 표 1에 나타내었다.Table 1 shows an example of the slots allocated through the frame construction method (1) of the ad hoc network described so far.
ThroughputCH sugar
Throughput
분분할할 개개수수CFP
Number of pieces to be divided
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드혹 네트워크 상에서의 프레임 구성 장치(2, 이하 “애드혹 망의 프레임 구성 장치(2)”라 함)의 구성을 도시한 블록도로서, 애드혹 망의 프레임 구성 장치(2)는 제어 메시지 전송 구간 결정부(100), 프레임 길이 결정부(200), 비경쟁 기반 전송 구간 결정부(300) 및 경쟁 기반 전송 구간 결정부(400)를 포함한다.애드혹 망의 프레임 구성 장치(2)를 이용하여 상술한 애드혹 망의 프레임 구성 방법(1)을 수행할 수 있으며, 이하에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하였다.FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a frame configuration device (2, hereinafter referred to as “ad-hoc network
다시 말해, 제어 메시지 전송 구간 결정부(100)는 제어 메시지 전송 구간 결정 단계(S100)를 수행하여 제어 메시지 전송 구간을 결정하고, 프레임 길이 결정부(200)는 프레임 길이 결정 단계(S200)를 수행하여 프레임 길이를 결정하며, 비경쟁 기반 전송 구간 결정부(300)는 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S300)를 통해 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하고, 경쟁 기반 전송 구간 결정부(400)는 경쟁 기반 전송 구간 결정 단계(S400)를 통해 경쟁 기반 전송 구간을 결정할 수 있다.In other words, the control message transmission
앞서 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 내용을 토대로, 본 발명의 실시예들을 설명하면 다음과 같다. Based on the contents previously described with reference to FIGS. 1 to 8, embodiments of the present invention will be described as follows.
본 발명의 일 실시예는, 애드혹 망에서 제어 슬롯, 경쟁 기반 메시지가 사용하는 경쟁 기반 슬롯, 비경쟁 기반 메시지가 사용하는 비경쟁 기반 슬롯을 포함하는 프레임을 구성하는 방법에 있어서, 상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정 단계, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정 단계, 상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계, 그리고, 상기 프레임 길이 결정 단계에 따라 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정 단계를 포함하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, in a method of configuring a frame including a control slot in an ad hoc network, a contention based slot used by a contention-based message, and a contention-free slot used by a contention-free message, configuring the ad hoc network Control message transmission section determining step for determining a control message transmission section according to a predetermined size of the control message and a control message transmission period in consideration of the number of terminals and the transmission period of the control message, and control determined according to the control message transmission section determination step The frame length determination step of determining the length of the frame in consideration of the message transmission interval and the preset maximum allowable transmission delay value, the size of the non-competition-based message used in the ad hoc network, the transmission speed and the minimum length of the preset contention-based interval Non-competitive machine to determine non-competitive transmission section The remaining transmission interval is determined, and the control message transmission interval determined according to the control message transmission interval determination step and the non-competition transmission interval determined according to the non-competition-based transmission interval determination step from the frame length determined according to the frame length determination step It provides a method for constructing a frame of an ad hoc network including a contention-based transmission interval determination step of determining an interval as a contention-based transmission interval.
본 실시예에 있어서, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계는, 상기 기설정된 제어 메시지의 크기와 상기 단말수를 곱한 값을, 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 속도와 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 주기를 곱한 값으로 나눈 값을 상기 제어 메시지의 전송 구간으로 설정하는 과정을 포함할 수 있다. In the present embodiment, in the step of determining the transmission period of the control message, a value obtained by multiplying the size of the preset control message by the number of terminals is multiplied by a transmission speed of the preset control message and a transmission cycle of the preset control message. And setting a value divided by a value as a transmission section of the control message.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정 단계는, 상기 애드혹 망에서의 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하는 과정, 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 임의로 선택하는 과정, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하는 과정, 상기 프레임 길이가 상기 기설정된 최대 전송 지연값보다 클 경우 상기 전송 주기의 정수 배를 기설정된 기준에 따라 감소시켜 프레임 길이를 재계산 하는 과정, 그리고, 상기 제어 메시지의 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 상기 프레임 길이를 프레임 길이로 설정하는 과정을 포함할 수 있다.In the present embodiment, the frame length determining step includes: calculating a transmission period of a real-time packet in the ad hoc network, randomly selecting an integer multiple (n) of the transmission period, and transmitting a real-time packet. The process of calculating the frame length through an integer multiple (n) of the transmission period, if the frame length is greater than the preset maximum transmission delay value, the integer length of the transmission period is reduced according to a preset criterion to re-establish the frame length. The calculation process may include a process of setting the frame length to a frame length when the frame length compared to the transmission section of the control message is smaller than the overhead rate.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정 단계는, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 프레임 길이를 고려하여, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기를 상기 프레임 길이를 상기 실시간 패킷의 전송 주기로 나눈 값에 상기 실시간 패킷의 평균 크기를 곱한 값으로 결정하는 과정을 포함할 수 있다. In the present embodiment, the determining of the frame length is based on the transmission period of the real-time packet and the frame length, and the size of the real-time service reception buffer is divided by the frame length divided by the transmission period of the real-time packet. It may include the process of determining by multiplying the average size of.
본 실시예에 있어서, 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계는, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 슬롯의 길이를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하는 과정, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 값을 설정하는 과정, 상기 비경쟁 슬롯의 배수를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하는 과정, 잔여 시간을 계산하는 과정, 그리고, 상기 잔여 시간이 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하는 과정을 포함할 수 있다. In the present embodiment, the determining of the contention-free transmission interval comprises: calculating a minimum length of the contention-based transmission interval, calculating a length of the contention-free slot, calculating a transmission quantity of the contention-free message, Setting a value for calculating a time to be excluded in order to satisfy the minimum length of the contention-based transmission section, calculating a multiple of the non-competition slot, calculating the non-competition-based transmission section, and calculating the remaining time And determining the non-competition-based transmission period when the remaining time is greater than a minimum length of the contention-based transmission period.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 애드혹 망에서 제어 슬롯, 경쟁 기반 메시지가 사용하는 경쟁 기반 슬롯, 비경쟁 기반 메시지가 사용하는 비경쟁 기반 슬롯을 포함하는 프레임을 구성하는 장치에 있어서, 상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정부, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부에 의해 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정부, 상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정부, 그리고, 상기 프레임 길이 결정부에 의해 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부에 의해 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정부에 의해 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정부를 포함하는 애드혹 망의 프레임 구성 장치를 제공한다. In addition, another embodiment of the present invention, in the ad hoc network, the control slot, the contention-based slot used by the contention-based message, the apparatus for configuring a frame including the contention-free slot used by the contention-free message, the ad hoc network In consideration of the number of terminals configured and the transmission period of the control message, the control message transmission section determination unit determines the control message transmission section according to the preset control message size and the control message transmission period, and the control message transmission section determination unit Frame length determination unit that determines the length of a frame in consideration of the determined control message transmission interval and a preset maximum allowable transmission delay value, the size of a non-competition-based message used in the ad hoc network, the transmission speed and the minimum of the preset contention-based interval Non-competitive device that determines the non-competitive transmission section considering the length The transmission section determining unit, and the remaining period excluding the control message transmission period determined by the control message transmission period determining unit and the non-competition transmission period determined by the non-competition-based transmission period determining unit in the frame length determined by the frame length determining unit It provides an apparatus for configuring a frame of an ad hoc network including a contention-based transmission interval determination unit for determining a contention-based transmission interval.
본 실시예에 있어서, 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부는, 상기 기설정된 제어 메시지의 크기와 상기 단말수를 곱한 값을, 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 속도와 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 주기를 곱한 값으로 나눈 값을 상기 제어 메시지의 전송 구간으로 설정할 수 있다. In the present embodiment, the control message transmission section determination unit multiplies a value obtained by multiplying the size of the preset control message and the number of terminals, and multiplied by a transmission speed of the preset control message and a transmission cycle of the preset control message. The value divided by can be set as the transmission section of the control message.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정부는, 상기 애드혹 망에서의 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하고, 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 임의로 선택하며, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하고, 상기 프레임 길이가 상기 기설정된 최대 전송 지연값보다 클 경우 상기 전송 주기의 정수 배를 기설정된 기준에 따라 감소시켜 프레임 길이를 재계산 하며, 상기 제어 메시지의 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 상기 프레임 길이를 프레임 길이로 설정할 수 있다. In the present embodiment, the frame length determining unit calculates a transmission period of a real-time packet in the ad-hoc network, randomly selects an integer multiple (n) of the transmission period, and transmits the real-time packet and the transmission period. The frame length is calculated through an integer multiple of n, and when the frame length is greater than the preset maximum transmission delay value, the integer multiple of the transmission period is reduced according to a preset criterion to recalculate the frame length, and the When the frame length compared to the transmission period of the control message is smaller than the overhead rate, the frame length may be set as the frame length.
본 실시예에 있어서, 상기 프레임 길이 결정부는, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 프레임 길이를 고려하여, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기를 상기 프레임 길이를 상기 실시간 패킷의 전송 주기로 나눈 값에 상기 실시간 패킷의 평균 크기를 곱한 값으로 결정할 수 있다. In this embodiment, the frame length determining unit, considering the transmission period and the frame length of the real-time packet, the size of the real-time service reception buffer divided by the frame length divided by the transmission period of the real-time packet of the real-time packet It can be determined by multiplying the average size.
본 실시예에 있어서, 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정부는, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하고, 상기 비경쟁 슬롯의 길이를 계산하며, 상기 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하고, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 값을 설정하며, 상기 비경쟁 슬롯의 배수를 계산하고, 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하며, 잔여 시간을 계산하고, 그리고, 상기 잔여 시간이 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 결정할 수 있다. In this embodiment, the non-competition-based transmission interval determining unit calculates the minimum length of the contention-based transmission interval, calculates the length of the non-competition slot, calculates the transmission quantity of the non-competition-based message, and the contention-based transmission In order to satisfy the minimum length of the section, a value for calculating the time to be excluded is set, a multiple of the non-competition slot is calculated, the non-competition-based transmission section is calculated, the remaining time is calculated, and the remaining time is If it is larger than the minimum length of the contention-based transmission interval, the non-competition-based transmission interval may be determined.
본 명세서 상에서 사용되는 n, m 등의 값은 정수일 수 있으며, 기 설정될 수 있다. Values such as n and m used in the present specification may be integers and may be preset.
위에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예에 따르면 수신 단말에서 기다릴 수 있는 실시간 서비스의 전송 지연을 고려하여 프레임의 길이를 결정하고, 하나의 프레임 내에서 멀티홉 전송 및 자원을 할당할 수 있도록 비경쟁 기반 전송구간을 할당함으로써 실시간 서비스의 전송 품질을 보장할 수 있으며, 프레임에서 비경쟁 기반 전송구간을 할당한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송구간으로 할당함으로써 망의 자원 효율성을 극대화 시킬 수 있다. According to various embodiments of the present invention described above, a length of a frame is determined in consideration of a transmission delay of a real-time service that can be waited at a receiving terminal, and a non-competition-based transmission section is used to allocate multi-hop transmission and resources within one frame. By assigning, it is possible to guarantee the transmission quality of a real-time service and to maximize the resource efficiency of the network by allocating the rest of the non-competition-based transmission interval in the frame as the contention-based transmission interval.
상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description of the present invention is for illustration only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.
100 : 제어 메시지 전송 구간 결정부
200 : 프레임 길이 결정부
300 : 비경쟁 기반 전송 구간 결정부
400 : 경쟁 기반 전송 구간 결정부
100: control message transmission section determining unit
200: frame length determining unit
300: non-competition-based transmission section determination unit
400: contention-based transmission section determination unit
Claims (10)
상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정 단계;
상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정 단계;
상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계; 및
상기 프레임 길이 결정 단계에 따라 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계에 따라 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정 단계;를 포함하되,
상기 제어 메시지 전송 구간 결정 단계는, 상기 기설정된 제어 메시지의 크기와 상기 단말수를 곱한 값을, 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 속도와 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 주기를 곱한 값으로 나눈 값을 상기 제어 메시지의 전송 구간으로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법.
In the ad hoc network, a method for constructing a frame including a control slot, a contention-based slot used by a contention-based message, and a contention-free slot used by a contention-free message,
A control message transmission interval determining step of determining a control message transmission interval according to a preset size of the control message and a control message transmission cycle in consideration of the number of terminals constituting the ad hoc network and the transmission cycle of the control messages;
A frame length determination step of determining a frame length in consideration of a control message transmission section determined according to the control message transmission section determination step and a preset maximum allowable transmission delay value;
Determining a contention-free transmission interval in consideration of the size, transmission speed of the contention-free message used in the ad hoc network and a minimum length of a predetermined contention-based interval; And
In the frame length determined by the frame length determining step, the remaining section except for the control message transmission section determined according to the control message transmission section determination step and the non-competition transmission section determined according to the non-competition-based transmission section determination step is determined as a contention-based transmission section Including the contention-based transmission interval determining step;
In the control message transmission section determination step, the value obtained by dividing a value obtained by multiplying the size of the preset control message by the number of terminals and a product obtained by multiplying the transmission speed of the preset control message by the transmission cycle of the preset control message is the same. A method for constructing a frame in an ad hoc network, comprising setting up a transmission section of a control message.
상기 프레임 길이 결정 단계는,
상기 애드혹 망에서의 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하는 과정, 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 임의로 선택하는 과정, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하는 과정, 상기 프레임 길이가 상기 기설정된 최대 전송 지연값보다 클 경우 상기 전송 주기의 정수 배를 기설정된 기준에 따라 감소시켜 프레임 길이를 재계산 하는 과정, 그리고, 상기 제어 메시지의 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 상기 프레임 길이를 프레임 길이로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법.
According to claim 1,
The frame length determination step,
Frame length through a process of calculating a transmission period of a real-time packet in the ad hoc network, a process of randomly selecting an integer multiple (n) of the transmission period, and a transmission period of the real-time packet and an integer multiple (n) of the transmission period The process of calculating, when the frame length is greater than the preset maximum transmission delay value, reducing the integer multiple of the transmission period according to a preset criterion, recalculating the frame length, and comparing the transmission interval of the control message. And setting the frame length to a frame length when the frame length is smaller than the overhead rate.
상기 프레임 길이 결정 단계는,
실시간 패킷의 전송 주기와 상기 프레임 길이를 고려하여, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기를 상기 프레임 길이를 실시간 패킷의 전송 주기로 나눈 값에 실시간 패킷의 평균 크기를 곱한 값으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법.
According to claim 1,
The frame length determination step,
And considering the transmission period of the real-time packet and the frame length, determining the size of the real-time service reception buffer divided by the frame length divided by the transmission period of the real-time packet, and multiplying the average size of the real-time packets. How to configure frame of ad hoc network.
상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정 단계는
상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 슬롯의 길이를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하는 과정, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 값을 설정하는 과정, 상기 비경쟁 기반 슬롯의 배수를 계산하는 과정, 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하는 과정, 잔여 시간을 계산하는 과정, 그리고, 상기 잔여 시간이 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 방법.
According to claim 1,
The non-competition-based transmission section determination step
Calculating a minimum length of the contention-based transmission section, calculating a length of the non-competition-based slot, calculating a transmission quantity of the non-competition-based message, excluded to satisfy the minimum length of the contention-based transmission section A process of setting a value for calculating time, a process of calculating a multiple of the non-competition-based slots, a process of calculating the non-competition-based transmission interval, a process of calculating the remaining time, and the remaining time is the contention-based transmission interval And determining the non-competition-based transmission section when it is greater than the minimum length of.
상기 애드혹 망을 구성하는 단말 수와 제어 메시지의 전송 주기를 고려하여, 기설정된 제어 메시지의 크기와 제어 메시지 전송 주기에 따라 제어 메시지 전송 구간을 결정하는 제어 메시지 전송 구간 결정부;
상기 제어 메시지 전송 구간 결정부에 의해 결정된 제어 메시지 전송 구간 및 기 설정된 수용 가능한 최대 전송 지연값을 고려하여 프레임의 길이를 결정하는 프레임 길이 결정부;
상기 애드혹 망에서 사용되는 비경쟁 기반 메시지의 크기, 전송 속도와 기 설정된 경쟁 기반 구간의 최소 길이를 고려하여 비경쟁 전송 구간을 결정하는 비경쟁 기반 전송 구간 결정부; 및
상기 프레임 길이 결정부에 의해 결정된 프레임 길이에서 상기 제어 메시지 전송 구간 결정부에 의해 결정된 제어 메시지 전송 구간과 상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정부에 의해 결정된 비경쟁 전송 구간을 제외한 나머지 구간을 경쟁 기반 전송 구간으로 결정하는 경쟁 기반 전송 구간 결정부를 포함하되,
상기 제어 메시지 전송 구간 결정부는, 상기 기설정된 제어 메시지의 크기와 상기 단말수를 곱한 값을, 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 속도와 상기 기설정된 제어 메시지의 전송 주기를 곱한 값으로 나눈 값을 상기 제어 메시지의 전송 구간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 장치.
In the ad hoc network, the apparatus for configuring a frame including a control slot, a contention-based slot used by a contention-based message, and a contention-free slot used by a contention-free message,
A control message transmission section determining unit determining a control message transmission section according to a preset size of the control message and a control message transmission period in consideration of the number of terminals constituting the ad hoc network and the transmission period of the control message;
A frame length determination unit determining a frame length in consideration of a control message transmission period determined by the control message transmission period determination unit and a preset maximum allowable transmission delay value;
A contention-free transmission section determination unit determining a contention-free transmission section in consideration of the size, transmission speed, and a minimum length of a predetermined contention-based section used in the ad hoc network; And
From the frame length determined by the frame length determining unit, the remaining section except for the control message transmission interval determined by the control message transmission interval determination unit and the non-competition transmission interval determined by the non-competition-based transmission interval determination unit is determined as a contention-based transmission interval. Including the contention-based transmission section determination section,
The control message transmission section determination unit controls the value obtained by dividing a value obtained by multiplying the size of the preset control message by the number of terminals, and multiplying the transmission speed of the preset control message by the transmission period of the preset control message. Frame construction device of the ad hoc network, characterized in that it is set to the transmission section of the message.
상기 프레임 길이 결정부는,
상기 애드혹 망에서의 실시간 패킷의 전송 주기를 계산하고, 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 임의로 선택하며, 상기 실시간 패킷의 전송 주기와 상기 전송 주기의 정수 배(n)를 통해 프레임 길이를 산출하고, 상기 프레임 길이가 상기 기설정된 최대 전송 지연값보다 클 경우 상기 전송 주기의 정수 배를 기설정된 기준에 따라 감소시켜 프레임 길이를 재계산 하며, 상기 제어 메시지의 전송 구간 대비 프레임 길이가 오버헤드율보다 작을 경우 상기 프레임 길이를 프레임 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 장치.
The method of claim 6,
The frame length determining unit,
Calculate the transmission period of the real-time packet in the ad hoc network, randomly select the integer multiple (n) of the transmission period, and calculate the frame length through the transmission period of the real-time packet and the integer multiple (n) of the transmission period When the frame length is greater than the preset maximum transmission delay value, the integer length of the transmission period is reduced according to a preset criterion to recalculate the frame length, and the frame length compared to the transmission section of the control message is an overhead rate. If smaller, the frame construction device of the ad hoc network, characterized in that the frame length is set to the frame length.
상기 프레임 길이 결정부는,
실시간 패킷의 전송 주기와 상기 프레임 길이를 고려하여, 실시간 서비스 수신 버퍼의 크기를 상기 프레임 길이를 실시간 패킷의 전송 주기로 나눈 값에 실시간 패킷의 평균 크기를 곱한 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 장치.
The method of claim 6,
The frame length determining unit,
In consideration of the transmission period of the real-time packet and the frame length, the size of the real-time service reception buffer is determined by multiplying the average value of the real-time packet by dividing the frame length by the transmission period of the real-time packet. Frame construction device.
상기 비경쟁 기반 전송 구간 결정부는,
상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 계산하고, 상기 비경쟁 기반 슬롯의 길이를 계산하며, 상기 비경쟁 기반 메시지의 전송 수량을 계산하고, 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이를 만족시키기 위해 제외할 시간을 계산하기 위한 값을 설정하며, 상기 비경쟁 기반 슬롯의 배수를 계산하고, 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 계산하며, 잔여 시간을 계산하고, 그리고, 상기 잔여 시간이 상기 경쟁 기반 전송 구간의 최소 길이보다 클 경우 상기 비경쟁 기반 전송 구간을 결정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 망의 프레임 구성 장치.
The method of claim 6,
The non-competition-based transmission section determination unit,
Calculate the minimum length of the contention-based transmission interval, calculate the length of the non-competition-based slot, calculate the transmission quantity of the non-competition-based message, and calculate the time to be excluded to satisfy the minimum length of the contention-based transmission interval Set a value for, calculate the multiple of the non-competition-based slots, calculate the non-competition-based transmission interval, calculate the remaining time, and if the remaining time is greater than the minimum length of the contention-based transmission interval, the Ad hoc network frame configuration apparatus characterized in that for determining the contention-free transmission interval.
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