KR102192649B1 - Method and system for allocating slot based on TDMA(time division multiple access) in an Ad- hoc network - Google Patents

Method and system for allocating slot based on TDMA(time division multiple access) in an Ad- hoc network Download PDF

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Abstract

상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 데이터 전송을 위한 슬롯 할당 방법에 있어서, 상위 노드가 복수의 하위 노드들의 개수 및 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정하고, 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하고, 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하고, 결정된 슬롯 할당비에 따라, 복수의 송신 구간들 각각에 슬롯을 할당한다.In a slot allocation method for data transmission based on Time Division Multiple Access (TDMA) in an ad-hoc network composed of an upper node and a plurality of lower nodes, the upper node includes the number of lower nodes and Determine a plurality of transmission intervals to allocate slots based on the configuration state of the ad hoc network, and determine the AMC (Adaptive Modulation and Coding) level of each of the plurality of transmission intervals based on the channel environment of each of the plurality of transmission intervals And, based on the least common multiple of the AMC levels of the plurality of transmission intervals, a slot allocation ratio indicating a ratio to which a slot is allocated for each of the plurality of transmission intervals is determined, and according to the determined slot allocation ratio, a plurality of transmission intervals Assign a slot to each.

Description

애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access)기반의 슬롯 할당 방법 및 시스템{Method and system for allocating slot based on TDMA(time division multiple access) in an Ad- hoc network}(Method and system for allocating slot based on time division multiple access (TDMA) in an Ad-hoc network) in an ad-hoc network

본 개시는 애드 혹 네트워크에서 TDMA 기반의 슬롯 할당 방법 및 시스템에 관한다.The present disclosure relates to a TDMA-based slot allocation method and system in an ad hoc network.

무선 통신망에서는 음성 데이터 및 영상 데이터 등에 대한 수요가 급속히 증가하는 반면, 전송 자원은 제한되어 있어 다수의 통신 노드들에게 효과적으로 자원을 할당하는 기술은 안정적인 무선 통신망 서비스의 지원을 위해 필수적인 기술 중 하나이다. In a wireless communication network, while demand for voice data and video data is rapidly increasing, transmission resources are limited, and thus, a technology that effectively allocates resources to a plurality of communication nodes is one of the essential technologies for supporting stable wireless communication network services.

한편, 일반적으로 애드 혹 네트워크는 고정된 기반 망의 도움 없이 이동 노드들 간에 자율적으로 네트워크를 구성한다. 특히, 개인 병사들 간 멀티미디어 서비스 기능을 제공해야 하는 개인 병사 체계의 소규모 애드 혹 네트워크에서는 음성 데이터, 전장 데이터, 및 영상 데이터가 운용중인 모든 개인 병사들에게 신속하고 신뢰성 있게 전달되어야 한다.Meanwhile, in general, ad hoc networks autonomously form networks between mobile nodes without the aid of a fixed infrastructure network. In particular, in a small ad hoc network of a private soldier system that must provide a multimedia service function between individual soldiers, voice data, battlefield data, and video data must be quickly and reliably delivered to all the individual soldiers in operation.

애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access)기반의 슬롯 할당 방법 및 시스템을 제공하는데 있다. It is to provide a slot allocation method and system based on Time Division Multiple Access (TDMA) in an ad-hoc network.

본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problem to be achieved by this embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may be inferred from the following embodiments.

본 개시의 일 측면에 따르면, 상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 슬롯 할당 방법은, 상기 상위 노드가 상기 복수의 하위 노드들의 개수 및 상기 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 상기 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정하는 단계; 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하는 단계; 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 상기 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하는 단계; 및 상기 상위 노드가 상기 결정된 슬롯 할당비에 따라, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 상기 슬롯을 할당하는 단계를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present disclosure, a slot allocation method based on Time Division Multiple Access (TDMA) in an ad-hoc network composed of an upper node and a plurality of lower nodes includes the upper node Determining a plurality of transmission intervals to allocate the slot based on the number of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network; Determining, by the upper node, an adaptive modulation and coding (AMC) level of each of the plurality of transmission intervals based on a channel environment of each of the plurality of transmission intervals; Determining, by the upper node, a slot allocation ratio indicating a ratio to which the slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on a least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals; And allocating, by the upper node, the slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio.

또한, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대한 슬롯 할당비는, 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 상기 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 해당할 수 있다.In addition, the slot allocation ratio for each of the plurality of transmission intervals may correspond to a ratio of the least common multiple of the AMC levels to the AMC level of each of the plurality of transmission intervals.

또한, 상기 슬롯 할당비를 결정하는 단계는, 상기 상위 노드가, 상기 상위 노드 및 복수의 하위 노드들 각각에 대하여 설정된 슬롯 할당 우선 순위를 판별하는 단계; 및 상기 상위 노드가, 상기 슬롯 할당 우선 순위에 기초하여 상기 송신 구간들 각각에 대하여 우선 할당 비율을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비는, 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 상기 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 상기 복수의 송신 구간들 각각의 우선 할당 비율을 곱한 값에 해당될 수 있다.The determining of the slot allocation ratio may include determining, by the upper node, a slot allocation priority set for each of the upper node and a plurality of lower nodes; And determining, by the upper node, a priority allocation ratio for each of the transmission intervals based on the slot allocation priority, wherein the slot allocation ratio of each of the transmission intervals is the plurality of transmission intervals It may correspond to a value obtained by multiplying the ratio of the least common multiple of the AMC levels to the respective AMC levels by the priority allocation ratio of each of the plurality of transmission intervals.

또한, 상기 복수의 송신 구간들은, 상기 복수의 하위 노드들 각각이 상기 상위 노드로 데이터를 송신하는 구간 및 상기 복수의 하위 노드들 각각이 상기 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 송신하는 구간을 포함할 수 있다. In addition, in the plurality of transmission periods, a period in which each of the plurality of lower nodes transmits data to the upper node, and each of the plurality of lower nodes transmits data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node. It may include a section.

또한, 상기 슬롯 할당비를 결정하는 단계는, 상기 복수의 송신 구간들이, 상기 복수의 하위 노드들 각각이 상기 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 송신하는 구간에 해당하는 경우, 상기 상위 노드 및 상기 나머지 복수의 하위 노드들 간의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨 중 가장 낮은 AMC 레벨에 기초하여 상기 슬롯 할당비를 결정할 수 있다. In addition, the step of determining the slot allocation ratio may include, when the plurality of transmission intervals correspond to a period in which each of the plurality of lower nodes transmits data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node, the The slot allocation ratio may be determined based on the lowest AMC level among the AMC levels of each of the transmission periods between the upper node and the plurality of lower nodes.

또한, 상기 할당하는 단계는, 상기 상위 노드가 상기 데이터를 전송할 수 있는 가용 슬롯수를 결정하고, 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비를 합한 값에 대한 상기 가용 슬롯수의 비에 기초하여 비례 슬롯수를 계산하고, 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여, 상기 비례 슬롯수에 상기 복수의 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비를 곱한 만큼의 슬롯수를 할당할 수 있다. In addition, in the allocating step, the upper node determines the number of available slots through which the data can be transmitted, and the upper node determines the number of available slots for the sum of the slot allocation ratios of each of the plurality of transmission intervals. Calculate the number of proportional slots based on the ratio of, and the upper node calculates the number of slots obtained by multiplying the number of proportional slots by the slot allocation ratio of each of the plurality of transmission intervals for each of the plurality of transmission intervals. Can be assigned.

또한, 상기 상위 노드 및 상기 복수의 하위 노드들 각각은 상기 복수의 송신 구간들에서 할당된 슬롯 동안 음성 데이터, 전문 데이터 및 영상 데이터 중 적어도 하나를 송신할 수 있다. In addition, each of the upper node and the plurality of lower nodes may transmit at least one of voice data, professional data, and video data during slots allocated in the plurality of transmission intervals.

또한, 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여, 상기 음성 데이터를 전송하기 위한 슬롯 및 상기 전문 데이터를 전송하기 위한 슬롯을 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 음성 데이터를 전송하기 위한 슬롯 및 상기 전문 데이터를 전송하기 위한 슬롯은 기 설정된 개수의 슬롯에 해당할 수 있다.In addition, the upper node further comprises allocating a slot for transmitting the voice data and a slot for transmitting the specialized data for each of the plurality of transmission intervals, the slot for transmitting the voice data And slots for transmitting the full text data may correspond to a preset number of slots.

다른 측면에 따르면, 상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 슬롯 할당 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 방법은, 상기 상위 노드가 상기 복수의 하위 노드들의 개수 및 상기 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 상기 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정하는 단계; 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하는 단계; 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 상기 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하는 단계; 및 상기 상위 노드가 상기 결정된 슬롯 할당비에 따라, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 상기 슬롯을 할당하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect, a program for implementing a slot allocation method based on Time Division Multiple Access (TDMA) in an ad-hoc network consisting of an upper node and a plurality of lower nodes is recorded and read by a computer. A possible recording medium, the method comprising: determining, by the upper node, a plurality of transmission intervals to allocate the slot based on the number of the plurality of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network; Determining, by the upper node, an adaptive modulation and coding (AMC) level of each of the plurality of transmission intervals based on a channel environment of each of the plurality of transmission intervals; Determining, by the upper node, a slot allocation ratio indicating a ratio to which the slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on a least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals; And allocating, by the upper node, the slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio.

또 다른 측면에 따르면, 하드웨어와 결합되어, 상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 슬롯 할당 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에서, 상기 방법은 상기 상위 노드가 상기 복수의 하위 노드들의 개수 및 상기 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 상기 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정하는 단계; 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하는 단계; 상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 상기 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하는 단계; 및 상기 상위 노드가 상기 결정된 슬롯 할당비에 따라, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 상기 슬롯을 할당하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect, in order to execute a slot allocation method based on Time Division Multiple Access (TDMA) in an ad-hoc network consisting of an upper node and a plurality of lower nodes, combined with hardware In the stored computer program, the method includes the steps of: determining, by the upper node, a plurality of transmission intervals to allocate the slot based on the number of the plurality of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network; Determining, by the upper node, an adaptive modulation and coding (AMC) level of each of the plurality of transmission intervals based on a channel environment of each of the plurality of transmission intervals; Determining, by the upper node, a slot allocation ratio indicating a ratio to which the slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on a least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals; And allocating, by the upper node, the slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio.

도 1은 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network) 시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access)에 기반한 통신 프레임의 구조의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)를 구성하는 노드들 및 AMC 레벨의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 애드 혹 네트워크 전체의 채널 환경을 고려한 데이터 슬롯 할당 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)를 구성하는 노드들에 설정된 슬롯 할당 우선 순위의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 채널 환경 및 슬롯 할당 우선 순위를 고려한 슬롯 할당 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 애드 혹 네트워크에서 TDMA 기반의 슬롯 할당 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a diagram for describing an example of an ad-hoc network system.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a structure of a communication frame based on Time Division Multiple Access.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of nodes and AMC levels constituting an ad-hoc network.
4 is a diagram illustrating an example of a data slot allocation method in consideration of a channel environment of an entire ad hoc network.
5 is a diagram for explaining an example of a slot allocation priority set for nodes constituting an ad-hoc network.
6 is a diagram for describing an example of a slot allocation method in consideration of a channel environment and a slot allocation priority.
7 is a flowchart illustrating an example of a TDMA-based slot allocation method in an ad hoc network.

본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present embodiments have selected general terms that are currently widely used as possible while considering the functions in the present embodiments, but this varies depending on the intention or precedent of a technician engaged in the art, the emergence of new technologies, etc. I can. In addition, in certain cases, there are terms that are arbitrarily selected, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding embodiment. Therefore, the terms used in the present embodiments should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present embodiments, not a simple name of the term.

실시예들에 대한 설명들에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the descriptions of the embodiments, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case that it is directly connected, but also the case that it is electrically connected with another component interposed therebetween. . In addition, when a certain part includes a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 실시예들에서 사용되는 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Terms such as "consist of" or "comprises" used in the present embodiments should not be interpreted as necessarily including all of the various components, or steps described in the specification, and some of the components or It should be construed that some steps may not be included, or may further include additional elements or steps.

하기 실시예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.The description of the following embodiments should not be construed as limiting the scope of the rights, and what those skilled in the art can easily infer should be construed as belonging to the scope of the embodiments. Hereinafter, embodiments for illustration only will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network) 시스템의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for describing an example of an ad-hoc network system.

애드 혹 네트워크는 고정된 기반 망의 도움없이 이동 노드들 간에 자율적으로 구성되는 망으로써 네트워크에 자율성과 융통성을 부여한 네트워크이다.An ad-hoc network is a network that is autonomously configured between mobile nodes without the help of a fixed base network, giving the network autonomy and flexibility.

트리(tree) 구조의 애드 혹 네트워크는 중앙 집중형 네트워크로, 네트워크가 단순하다는 장점이 있으나, 전송 지연이 크고 중계 노드 이탈시 하위 노드가 단절된다는 단점이 있을 수 있다. An ad-hoc network with a tree structure is a centralized network, and has the advantage of a simple network, but may have a disadvantage in that a lower node is disconnected when a transmission delay is large and a relay node leaves.

메쉬(Mesh) 구조의 애드 혹 네트워크는 분산형 네트워크로 네트워크를 구성하는 모든 노드들끼리 연결이 된 형태이다. 따라서 모든 노드들 간에 연결이 되어 있기 때문에 전송 지연이 적다는 장점이 있으나, 네트워크의 유지를 위한 제어 메시지 양이 크기 때문에 오버헤드가 크다는 단점이 있을 수 있다. An ad-hoc network with a mesh structure is a distributed network, in which all nodes constituting the network are connected. Therefore, since all nodes are connected, there is an advantage in that transmission delay is small, but there may be a disadvantage in that overhead is large because the amount of control messages for maintaining the network is large.

일 실시예에서는 트리 구조와 메쉬 구조의 장점을 결합한 클러스터-메쉬(Cluster-Mesh) 구조의 애드 혹 네트워크 시스템을 개시할 수 있다. In one embodiment, an ad hoc network system having a cluster-mesh structure in which the advantages of a tree structure and a mesh structure are combined may be disclosed.

도 1은 클러스터-메쉬(Cluster-Mesh) 구조의 멀티홉(Multi hop) 애드 혹 네트워크 시스템을 나타낸 것이다. 구체적으로 도 1은 클러스터-메쉬 구조의 7홉 중계 네트워크 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a multi-hop ad hoc network system in a cluster-mesh structure. Specifically, FIG. 1 is a diagram illustrating a 7-hop relay network system in a cluster-mesh structure.

도 1을 참조하면, 애드 혹 네트워크 시스템은 상위 노드 및 복수의 하위 노드들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an ad hoc network system may include an upper node and a plurality of lower nodes.

하위 노드는 일반 노드로서, 네트워크 구성 시 종단에 위치할 수 있다. 예를 들어, 하위 노드는 도 1에서와 같이 리프 노드(Leaf Node, 이하 LN)로 지칭될 수 있다. 다만, 하위 노드는 LN으로 한정되는 것은 아니며 다른 종류의 노드가 하위 노드에 해당할 수도 있다.The lower node is a general node and can be located at the end of the network. For example, the lower node may be referred to as a leaf node (LN) as shown in FIG. 1. However, the lower node is not limited to the LN, and other types of nodes may correspond to the lower node.

상위 노드는 네트워크를 종합적으로 관리하는 노드로서 접속한 하위 노드들의 무선 자원 관리, 데이터 중계, 네트워크 관리 및 제어 등을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상위 노드는 도 1에서와 같이 상위 클러스터 노드(Primary Cluster Node, 이하 PCN)으로 지칭될 수 있다. 다만, 상위 노드는 PCN으로 한정되는 것은 아니며 다른 종류의 노드가 상위 노드에 해당할 수도 있다. The upper node is a node that comprehensively manages the network, and may perform radio resource management, data relay, network management and control, and the like of connected lower nodes. For example, the upper node may be referred to as a primary cluster node (PCN) as shown in FIG. 1. However, the upper node is not limited to the PCN, and other types of nodes may correspond to the higher node.

도 1에서 애드 혹 네트워크 시스템을 구성하는 노드들은 클러스터 노드(Cluster Node, 이하 CN) 및 불연결 노드(Disconnected Node, 이하 DN)들을 더 포함할 수 있다. Nodes constituting the ad hoc network system in FIG. 1 may further include a cluster node (hereinafter referred to as CN) and a disconnected node (hereinafter referred to as DN).

CN은 데이터 중계 노드로서 PCN 및 LN이 송수신하는 제어 데이터뿐만 아니라 음성, 영상 및 전문 데이터를 중계할 수 있다. DN은 네트워크에 접속하지 못한 노드일 수 있다. DN은 네트워크에의 가입을 시도를 하는 노드 또는 통신 상태가 좋지 않아 네트워크에서 탈퇴된 노드일 수 있다. As a data relay node, the CN can relay voice, video and professional data as well as control data transmitted and received by the PCN and LN. DN may be a node that cannot access the network. The DN may be a node attempting to join the network or a node that has left the network due to poor communication.

클러스터-메쉬 구조의 멀티홉 애드 혹 네트워크를 구성하기 위해서는 애드 혹 네트워크를 구성하는 노드들이 자율적으로 네트워크를 구성해야 하며 노드들 간 음 성 데이터, 전장 데이터 및 영상 데이터를 포함하는 다양한 데이터들이 주기적으로 전달되어야 한다. 이하, 도 2에서는 클러스터-메쉬 구조의 멀티홉 애드 혹 네트워크에서 노드들 간 다양한 데이터들을 주기적으로 전달하기 위한 통신 프레임 의 구조에 대하여 설명한다. In order to configure a cluster-mesh multi-hop ad-hoc network, nodes constituting the ad-hoc network must autonomously form a network, and various data including voice data, battlefield data, and video data are periodically transmitted between nodes. Should be. Hereinafter, in FIG. 2, a structure of a communication frame for periodically transmitting various data between nodes in a cluster-mesh multi-hop ad hoc network will be described.

도 2는 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access)에 기반한 통신 프레임의 구조의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a structure of a communication frame based on Time Division Multiple Access.

도 2는 애드 혹 네트워크에 최대 3개의 노드가 접속하는 경우 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, 이하 TDMA)에 기반한 통신 프레임(200)의 구조를 나타낸 것이다. 도 2에 도시된 통신 프레임(200)은 100ms의 길이를 가질 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 100ms 길이의 통신 프레임(200) 내에는 예를 들어, 250개의 슬롯이 존재할 수 있다. 슬롯은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛에 해당할 수 있다. FIG. 2 shows the structure of a communication frame 200 based on Time Division Multiple Access (TDMA) when up to three nodes access an ad hoc network. The communication frame 200 shown in FIG. 2 may have a length of 100 ms. In addition, for example, 250 slots may exist in the communication frame 200 of 100 ms length shown in FIG. 2. The slot may correspond to the least possible data allocation unit.

한편, 애드 혹 네트워크에 접속할 수 있는 최대 노드의 개수 및 통신 프레임(200)의 길이는 상술한 바로 제한되지 않는다. 따라서, 통신 프레임(200)의 구조는 도 2에 한정되지 않으며 다양한 구조를 가질 수 있다. Meanwhile, the maximum number of nodes that can access the ad hoc network and the length of the communication frame 200 are not limited as described above. Accordingly, the structure of the communication frame 200 is not limited to FIG. 2 and may have various structures.

도 2를 참고하면, 통신 프레임(200)은 애드 혹 네트워크에 접속하는 노드들 간의 망 제어 메시지 전송을 위한 비콘 슬롯(beacon slot) 구간(210) 및 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯(data slot) 구간(220)을 포함할 수 있다. 이 때, 통신 프레임 내 250개의 슬롯 중 데이터 슬롯 구간(220)에는 226개의 슬롯이 존재할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Referring to FIG. 2, the communication frame 200 includes a beacon slot section 210 for transmitting network control messages between nodes accessing an ad hoc network and a data slot section for transmitting data ( 220) may be included. In this case, among 250 slots in the communication frame, 226 slots may exist in the data slot section 220, but the present invention is not limited thereto.

비콘 슬롯 구간(210)은 복수 개의 비콘 슬롯(211)들로 구성될 수 있으며, 비콘 슬롯(211)에서는 라우팅 정보, 자원할당 정보, 토폴로지 정보, 주파수 정보 및 암호화 키 정보 등 네트워크의 제어에 관련된 데이터가 송수신될 수 있다. The beacon slot section 210 may be composed of a plurality of beacon slots 211, and in the beacon slot 211, data related to network control such as routing information, resource allocation information, topology information, frequency information, and encryption key information Can be transmitted and received.

데이터 슬롯 구간(220)은 복수 개의 데이터 슬롯(221)들로 구성될 수 있으며, 데이터 슬롯(221)에서는 음성 데이터, 영상 데이터 및 전문 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 포함한 데이터들이 송수신될 수 있다. The data slot section 220 may be composed of a plurality of data slots 221, and data including at least one of audio data, image data, and professional data may be transmitted and received in the data slot 221.

데이터 슬롯 구간(220)은 복수 개의 송신 구간(230)으로 구분될 수 있다. 각 송신 구간(230)에서는 애드 혹 네트워크를 구성하는 노드들 중 어느 하나의 노드만이 데이터를 송신할 수 있다. 데이터 슬롯 구간(220)을 구성하는 송신 구간(230)들은 애드 혹 네트워크를 구성하는 하위 노드들의 개수 및 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 데이터 슬롯 구간을 구성하는 송신 구간들은 CN의 개수, LN의 개수 및 애드 혹 네트워크의 최대 홉수를 기반으로 결정될 수 있다. 한편, 도 2의 데이터 슬롯 구간은 3개의 송신 구간(230)으로 구분될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 개수의 송신 구간(230)들이 존재할 수 있다. The data slot section 220 may be divided into a plurality of transmission sections 230. In each transmission section 230, only one of the nodes constituting the ad-hoc network can transmit data. The transmission periods 230 constituting the data slot period 220 may be determined based on the number of lower nodes constituting the ad hoc network and the configuration state of the ad hoc network. For example, transmission intervals constituting the data slot interval may be determined based on the number of CNs, the number of LNs, and the maximum number of hops of the ad hoc network. Meanwhile, the data slot interval of FIG. 2 may be divided into three transmission intervals 230, but is not limited thereto, and various numbers of transmission intervals 230 may exist.

한편, 데이터 슬롯 구간(220) 내 각 송신 구간(230)에서는 음성 데이터, 영상 데이터 및 전문 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 포함한 데이터들이 송수신될 수 있으며, 각 데이터의 특성에 따라 전송에 필요한 슬롯수가 할당될 수 있다. Meanwhile, in each transmission section 230 within the data slot section 220, data including at least one of voice data, video data, and specialized data can be transmitted and received, and the number of slots required for transmission is allocated according to the characteristics of each data. Can be.

먼저, 음성 데이터는 전장 상황에서 중요 명령이나 교전에 필요한 필수 데이터에 해당한다. 따라서, 음성 데이터는 애드 혹 네트워크를 구성하는 노드들 각각의 채널 상태에 관계 없이 통신이 유지될 수 있어야 한다. 이에 따라, 데이터 슬롯 구간(220) 내 각 송신 구간(230)에서 음성 데이터는 채널 상태가 열악한 환경에서도 전송이 가능하도록, 기 설정된 개수의 슬롯이 고정적으로 할당될 수 있다. First, voice data corresponds to important commands or essential data required for engagement in battlefield situations. Accordingly, voice data must be able to maintain communication regardless of the channel state of each node constituting the ad hoc network. Accordingly, in each transmission period 230 within the data slot period 220, a preset number of slots may be fixedly allocated so that voice data can be transmitted even in a poor channel condition.

예를 들어, 데이터 슬롯 구간(220)에는 226개의 슬롯이 존재할 수 있으며, 226개의 슬롯은 896 개의 심볼을 전송시킬 수 있다. 이 때, 채널 상태가 매우 열악한 환경에서 음성 데이터의 전송을 위해 직교 위상 편이 변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 1/3 모드로 데이터를 전송한다고 가정하면, 하나의 슬롯 당 전송 가능한 비트(bit)의 수는 592 비트가 될 수 있다. 한편, 1 초 동안 8000 비트를 전송할 수 있는 상용 음성 코덱인 G.729는 100ms의 길이를 갖는 통신 프레임 구간 동안 800 비트의 데이터가 전송되어야 한다. 따라서 채널 상태가 매우 열악한 환경에서도 2개의 슬롯이면 충분히 음성 데이터를 전송할 수 있으므로, 데이터 슬롯 구간(220) 내 각 송신 구간(230)에서 음성 데이터의 전송을 위하여 2개의 슬롯이 고정적으로 할당될 수 있다. For example, 226 slots may exist in the data slot period 220, and 226 slots may transmit 896 symbols. At this time, assuming that data is transmitted in the quadrature phase shift keying (QPSK) 1/3 mode for transmission of voice data in an environment where the channel condition is very poor, the bits that can be transmitted per one slot The number of can be 592 bits. Meanwhile, G.729, a commercial voice codec capable of transmitting 8000 bits for 1 second, requires 800 bits of data to be transmitted during a communication frame period having a length of 100 ms. Therefore, even in an environment in which the channel condition is very poor, since two slots can sufficiently transmit voice data, two slots can be fixedly allocated for transmission of voice data in each transmission section 230 in the data slot section 220. .

마찬가지로, 전장 데이터는 전장 상황에서 발생 가능한 명령 및 군사 정보를 포함하는 데이터로 중요도가 높다. 다만, 발생 빈도가 높지 않으므로 전체 데이터 슬롯 할당의 효율성을 고려하여, 데이터 슬롯 구간(220) 내 각 송신 구간(230)에서 전장 데이터의 전송을 위하여 1개의 슬롯이 고정적으로 할당될 수 있다. 이 때, 전장 데이터의 길이에 따라 분할 및 재전송 기능을 추가하여 전장 데이터 전송의 신뢰성이 유지되도록 할 수 있다. Similarly, battlefield data is of high importance as data that includes command and military information that can occur in battlefield situations. However, since the frequency of occurrence is not high, one slot may be fixedly allocated for transmission of full length data in each transmission period 230 in the data slot period 220 in consideration of the efficiency of allocating the entire data slot. In this case, the reliability of full-length data transmission can be maintained by adding division and retransmission functions according to the length of the full-length data.

한편, 음성 데이터, 전장 데이터 및 영상 데이터 중 전송량이 가장 많은 영상 데이터는 고정적 할당이 아닌, 애드 혹 네트워크 전체의 채널 환경을 고려한 가변적 할당을 통해 영상 데이터 전송의 신뢰성 및 효율성을 만족하도록 할 수 있다. 따라서, 데이터 슬롯 구간(220) 내 각 송신 구간(230)에서 영상 데이터의 전송을 위한 슬롯의 수는 각 송신 구간(230)마다 다르게 가변적으로 할당될 수 있다. Meanwhile, among audio data, full length data, and image data, the image data with the largest transmission amount may be allocated not fixedly but by variable allocation in consideration of the channel environment of the entire ad hoc network to satisfy the reliability and efficiency of image data transmission. Accordingly, the number of slots for transmission of image data in each transmission period 230 within the data slot period 220 may be differently and variably allocated for each transmission period 230.

도 3은 애드 혹 네트워크를 구성하는 노드들 간에 형성되는 송신 구간들의 AMC 레벨의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining an example of an AMC level of transmission intervals formed between nodes constituting an ad hoc network.

도 3을 참조하면, 애드 혹 네트워크(300)를 구성하는 노드들은 총 4 개일 수 있다. ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 노드들은 애드 혹 네트워크(300)의 종단에 위치하며 데이터를 송수신하는 하위 노드들에 해당할 수 있다. 또한, ID 4번의 노드는 종단 홉수가 가장 짧은 노드로써, ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 노드들의 무선 자원 관리 및 데이터 중계 등을 수행하는 상위 노드에 해당할 수 있다. Referring to FIG. 3, there may be a total of four nodes constituting the ad hoc network 300. Nodes of ID 1, ID 2, and ID 3 are located at the end of the ad hoc network 300 and may correspond to lower nodes that transmit and receive data. In addition, the node of ID 4 is a node with the shortest end hop count, and may correspond to an upper node that performs radio resource management and data relay of the nodes of ID 1, ID 2, and ID 3.

한편, 애드 혹 네트워크(300)에는 링크 적응(link adaptation) 기법이 사용될 수 있으며, 예를 들어 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding, AMC) 기법이 사용될 수 있다. Meanwhile, a link adaptation technique may be used for the ad hoc network 300, and for example, an adaptive modulation and coding (AMC) technique may be used.

AMC 기법은 멀티미디어 데이터의 전송에 효율적인 링크 적응 기법으로, 전송률을 채널 환경에 맞게 변화시키는 적응 방식이다. AMC 기법은 채널의 특성에 따라 적절한 전송률을 결정하여 전송하며, 전송률은 AMC 레벨에 의해 결정될 수 있다. The AMC scheme is an efficient link adaptation scheme for transmission of multimedia data, and is an adaptation scheme that changes the transmission rate to suit the channel environment. The AMC scheme determines and transmits an appropriate transmission rate according to the characteristics of a channel, and the transmission rate may be determined by the AMC level.

AMC 레벨은 미리 정의된 변조 및 채널 코딩 조합에 대한 레벨이다. 예를 들어, 채널 환경이 열악한 조건에서는 변조 지수가 낮은 QPSK와 강화된 채널 부호화 방식이 사용되고, 채널 환경이 우수한 조건에서는 높은 변조 레벨과 낮은 채널 부호화 방식이 사용될 수 있다. The AMC level is a level for a predefined combination of modulation and channel coding. For example, a QPSK with a low modulation index and an enhanced channel coding method may be used in a condition in which the channel environment is poor, and a high modulation level and a low channel coding method may be used in a condition in which the channel environment is excellent.

한편, 도 3의 애드 혹 네트워크(300)를 구성하는 노드들은 서로 간에 데이터를 송수신할 수 있다. 애드 혹 네트워크(300)에서 상위 노드에 해당하는 ID 4번의 노드는, 애드 혹 네트워크(300)를 구성하는 각 노드들 간에 형성되는 송신 구간의 AMC 레벨을, 채널 환경에 따라 5 단계의 AMC 레벨 중 하나의 레벨로 결정할 수 있다. Meanwhile, nodes constituting the ad hoc network 300 of FIG. 3 may transmit and receive data with each other. In the ad hoc network 300, the node with ID 4 corresponding to the upper node indicates the AMC level of the transmission section formed between nodes constituting the ad hoc network 300, among the five AMC levels according to the channel environment. You can decide on one level.

AMC 레벨이 높을수록 동일한 시간에 더 많은 데이터를 전송할 수 있으며, 동일한 시간에 전송하는 데이터의 양은 AMC 레벨 크기만큼의 배수로 증가할 수 있다. 예를 들어 AMC 레벨이 4인 ID 1번의 노드와 ID 4번의 상위 노드 간의 송신 구간은 AMC 레벨이 1인 ID 3번의 노드와 ID 4번의 상위 노드 간의 송신 구간에 비해 동일한 시간에 4배의 데이터를 전송할 수 있다. The higher the AMC level, the more data can be transmitted at the same time, and the amount of data transmitted at the same time can be increased by a multiple of the size of the AMC level. For example, the transmission interval between the node of ID 1 with AMC level 4 and the upper node with ID 4 is 4 times more data than the transmission interval between the node with ID 3 and ID 4 with the AMC level 1 Can be transmitted.

도 4는 애드 혹 네트워크 전체의 채널 환경을 고려한 데이터 슬롯 할당 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram illustrating an example of a data slot allocation method in consideration of a channel environment of an entire ad hoc network.

구체적으로, 도 4는 도 3의 애드 혹 네트워크(300) 상에서, 상위 노드인 ID 4번의 노드가 애드 혹 네트워크(300) 전체의 채널 환경을 고려하여 데이터 슬롯을 할당하는 방식을 나타내는 도면이다. Specifically, FIG. 4 is a diagram illustrating a method of allocating a data slot in consideration of the channel environment of the entire ad hoc network 300 by a node of ID 4, which is an upper node, on the ad hoc network 300 of FIG. 3.

먼저, ID 4번의 상위 노드는 데이터 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정할 수 있다. 복수의 송신 구간들은 복수의 하위 노드들 각각이 상위 노드로 데이터를 송신하는 구간 및 복수의 하위 노드들 각각이 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 송신하는 구간을 포함할 수 있다. ID 4번의 상위 노드는 도 3의 애드 혹 네트워크(300)의 하위 노드들의 개수 및 애드 혹 네트워크(300)의 구성 상태에 기초하여, 데이터 슬롯을 할당할 7 개의 송신 구간들을 결정할 수 있다. First, the upper node of ID 4 may determine a plurality of transmission intervals to allocate a data slot. The plurality of transmission periods may include a period in which each of the plurality of lower nodes transmits data to an upper node, and a period in which each of the plurality of lower nodes transmits data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node. The upper node of ID 4 may determine seven transmission intervals to allocate a data slot based on the number of lower nodes of the ad hoc network 300 of FIG. 3 and the configuration state of the ad hoc network 300.

도 4를 참조하면, 송신 구간 1 내지 송신 구간 3 각각은 ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 하위 노드들 각각이 ID 4번의 상위 노드로 데이터를 송신하는 구간에 해당할 수 있다. 또한, 송신 구간 4 내지 송신 구간 6 각각은 ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 하위 노드들 각각이 ID 4번의 상위 노드를 통하여 나머지 하위 노드들로 데이터를 송신하는 구간에 해당할 수 있다. 예를 들어, 송신 구간 4는 ID 1번의 하위 노드가 ID 4번의 상위 노드를 통해 ID 2번의 하위 노드 및 ID 3번의 하위 노드로 데이터를 송신하는 구간에 해당한다. 마지막으로, 송신 구간 7은 ID 4번의 상위 노드가 ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 하위 노드들 각각에 데이터를 송신하는 구간에 해당할 수 있다. Referring to FIG. 4, each of transmission intervals 1 to 3 may correspond to intervals in which each of the lower nodes of ID 1, ID 2, and ID 3 transmits data to the upper node of ID 4. In addition, each of the transmission period 4 to the transmission period 6 may correspond to a period in which each of the lower nodes of ID 1, ID 2, and ID 3 transmits data to the remaining lower nodes through the upper node of ID 4. For example, transmission section 4 corresponds to a section in which the lower node of ID 1 transmits data to the lower node of ID 2 and the lower node of ID 3 through the upper node of ID 4. Lastly, the transmission period 7 may correspond to a period in which the upper node of ID 4 transmits data to each of the lower nodes of ID 1, ID 2, and ID 3.

ID 4번의 상위 노드는 데이터 슬롯을 할당할 송신 구간들 각각의 AMC 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어 ID 4번의 상위 노드는 각 송신 구간의 채널 환경에 기초하여, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각의 AMC 레벨을 결정할 수 있다.The upper node of ID 4 may determine the AMC level of each of the transmission intervals to which the data slot is to be allocated. For example, the upper node of ID 4 may determine the AMC level of each of the transmission intervals 1 to 7 based on the channel environment of each transmission interval.

한편, 하위 노드들 각각이 ID 4번의 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 송신하는 구간인 송신 구간 4 내지 송신 구간 6의 경우, ID 4번의 상위 노드 및 상기 나머지 복수의 하위 노드들 간의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨 중 가장 낮은 AMC 레벨이 각 송신 구간의 AMC 레벨로 결정될 수 있다. 예를 들어, 송신 구간 4의 경우, ID 2번의 하위 노드 및 ID 4번의 상위 노드 간 송신 구간의 AMC 레벨이 2이고, ID 3번의 하위 노드 및 ID 4번의 상위 노드 간 송신 구간의 AMC 레벨이 1이므로, AMC 레벨은 그 중 가장 낮은 값인 1로 결정될 수 있다. Meanwhile, in the case of transmission interval 4 to transmission interval 6, which is a period in which each of the lower nodes transmits data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node of ID 4, the upper node of ID 4 and the remaining plurality of lower nodes The lowest AMC level among the AMC levels of each of the transmission intervals may be determined as the AMC level of each transmission interval. For example, in the case of transmission section 4, the AMC level of the transmission section between the lower node of ID 2 and the upper node of ID 4 is 2, and the AMC level of the transmission section between the lower node of ID 3 and the upper node of ID 4 is 1 Therefore, the AMC level may be determined as 1 which is the lowest value among them.

마찬가지로, 송신 구간 7의 경우, ID 4번의 상위 노드 및 ID 1번의 하위 노드 간 송신 구간의 AMC 레벨이 4이고, ID 4번의 상위 노드 및 ID 2번의 하위 노드 간 송신 구간의 AMC 레벨이 2이고, ID 4번의 상위 노드 및 ID 3번의 하위 노드 간 송신 구간의 AMC 레벨이 1이므로, AMC 레벨은 그 중 가장 낮은 값인 1로 결정될 수 있다. Similarly, in the case of transmission section 7, the AMC level of the transmission section between the upper node of ID 4 and the lower node of ID 1 is 4, the AMC level of the transmission section between the upper node of ID 4 and the lower node of ID 2 is 2, Since the AMC level of the transmission interval between the upper node of ID 4 and the lower node of ID 3 is 1, the AMC level may be determined as 1, the lowest value among them.

ID 4번의 상위 노드는 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각에 대하여 AMC 레벨을 결정한 후, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7의 AMC 레벨들의 최소공배수를 산출할 수 있다. 도 4를 참조하면, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7의 AMC 레벨들의 최소공배수는 4가 될 수 있다. The upper node of ID 4 may determine the AMC level for each of the transmission intervals 1 to 7 and then calculate the LCM of the AMC levels of the transmission intervals 1 to 7. Referring to FIG. 4, the least common multiple of AMC levels in the transmission interval 1 to the transmission interval 7 may be 4.

ID 4번의 상위 노드는 송신 구간 1 내지 송신 구간 7의 AMC 레벨들의 최소공배수에 기초하여, 송신 구간들 각각에 대하여 데이터 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정할 수 있다. 각 송신 구간의 슬롯 할당비는 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. The upper node of ID 4 may determine a slot allocation ratio indicating a rate at which data slots are allocated to each of the transmission intervals, based on the least common multiple of the AMC levels of the transmission intervals 1 to 7. The slot allocation ratio of each transmission period may be expressed as Equation 1 below.

Figure 112019007245721-pat00001
Figure 112019007245721-pat00001

상기 수학식 1을 참조하면 각 송신 구간의 슬롯 할당비는, 각 송신 구간의 AMC 레벨에 대한 애드 혹 네트워크 내 모든 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 해당할 수 있다.Referring to Equation 1, the slot allocation ratio of each transmission interval may correspond to a ratio of the least common multiple of AMC levels of all transmission intervals in the ad hoc network to the AMC level of each transmission interval.

한편, 도 2에서 상술한 바와 같이 한 통신 프레임에서 데이터 슬롯 구간에는 226개의 슬롯이 존재할 수 있으며, 각 송신 구간에는 음성 데이터의 전송을 위한 2개의 슬롯 및 전장 데이터의 전송을 위한 1개의 슬롯이 고정적으로 할당될 수 있다. Meanwhile, as described above in FIG. 2, 226 slots may exist in a data slot section in one communication frame, and in each transmission section, two slots for transmission of voice data and one slot for transmission of full length data are fixed. Can be assigned as

따라서, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각에 음성 데이터 및 전장 데이터의 전송을 위한 슬롯이 고정적으로 할당됨에 따라, 데이터 슬롯 구간 내 총 226개의 슬롯 중 음성 데이터 및 전장 데이터의 전송을 위해 각각 14 개의 슬롯 및 7 개의 슬롯이 고정적으로 할당될 수 있다. 이에 따라, 데이터 슬롯 구간 내 전체 226개의 슬롯 중 영상 데이터 전송을 위해 할당될 수 있는 가용 슬롯의 수는 205 개가 될 수 있다. Therefore, as slots for transmission of voice data and full-length data are fixedly allocated to each of the transmission periods 1 to 7, 14 slots each for transmission of voice data and full-length data out of a total of 226 slots in the data slot period. And 7 slots may be fixedly allocated. Accordingly, the number of available slots that can be allocated for image data transmission among a total of 226 slots in the data slot period may be 205.

ID 4번의 상위 노드는, 도 3의 애드 혹 네트워크(300)를 구성하는 각 노드에 대하여 슬롯 할당 우선 순위가 설정되어 있지 않는 경우에는, 각 노드에서 데이터 전송 효율이 동일하도록, 비례 슬롯수를 하기 수학식 2와 같이 계산할 수 있다.In the case where the priority of slot allocation is not set for each node constituting the ad hoc network 300 of FIG. 3, the upper node of ID 4 uses a proportional number of slots so that the data transmission efficiency is the same in each node. It can be calculated as in Equation 2.

Figure 112019007245721-pat00002
Figure 112019007245721-pat00002

상기 수학식 2를 참조하면 비례 슬롯수는, 슬롯 할당비의 합에 대한 가용 슬롯수의 비에서 소수점 부분을 제외한 정수 값에 해당할 수 있다. 도 4를 참조하면, 영상 데이터 전송을 위해 할당될 수 있는 가용 슬롯의 수인 205를 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각의 슬롯 할당비를 모두 합한 값인 21로 나눈 값에서 소수점 부분을 제외하면 비례 슬롯수가 9가 됨을 알 수 있다. Referring to Equation 2, the number of proportional slots may correspond to an integer value excluding a decimal point from the ratio of the number of available slots to the sum of the slot allocation ratios. Referring to FIG. 4, when 205, which is the number of available slots that can be allocated for image data transmission, is divided by 21, which is the sum of all slot allocation ratios for transmission intervals 1 to 7, the number of proportional slots is It can be seen that it becomes 9.

다음으로 ID 4번의 상위 노드는, 영상 데이터 전송을 위해 할당될 수 있는 가용 슬롯수에 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각의 슬롯 할당비를 곱하여, 각 송신 구간 별로 슬롯을 할당할 수 있다. 총 가용 슬롯수에서 각 송신 구간에 할당되는 슬롯수는 하기 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. Next, the upper node of ID 4 may allocate a slot for each transmission interval by multiplying the number of available slots that can be allocated for image data transmission by a slot allocation ratio for each of the transmission intervals 1 to 7. The number of slots allocated to each transmission interval from the total number of available slots may be expressed as Equation 3 below.

Figure 112019007245721-pat00003
Figure 112019007245721-pat00003

한편 도 4를 참조하면, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7의 모든 송신 구간에서 데이터 전송량이 36으로 동일하다. 데이터 전송량은 각 송신 구간에 할당되는 슬롯수에 각 송신 구간의 AMC 레벨을 곱한 값으로써, 모든 송신 구간에서 영상 데이터가 균등하게 전송됨을 알 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the data transmission amount is equal to 36 in all transmission intervals of transmission intervals 1 to 7. The data transmission amount is a value obtained by multiplying the AMC level of each transmission interval by the number of slots allocated to each transmission interval, and it can be seen that image data is transmitted evenly in all transmission intervals.

도 5는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)를 구성하는 노드들에 설정된 슬롯 할당 우선 순위의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining an example of a slot allocation priority set for nodes constituting an ad-hoc network.

도 5의 애드 혹 네트워크(500)를 구성하는 노드들 간의 연결 관계는 도 3의 애드 혹 네트워크(300)와 동일할 수 있다. 다만 도 3과 달리, 도 5의 애드 혹 네트워크(500)를 구성하는 노드들 각각에는 슬롯 할당 우선 순위가 설정되어 있을 수 있다. The connection relationship between nodes constituting the ad hoc network 500 of FIG. 5 may be the same as that of the ad hoc network 300 of FIG. 3. However, unlike FIG. 3, each of the nodes constituting the ad hoc network 500 of FIG. 5 may have a slot allocation priority set.

슬롯 할당 우선 순위는 사용자의 요구에 따라 애드 혹 네트워크(500)를 구성하는 각 노드마다 설정될 수 있다. 예를 들어, 슬롯 할당 우선 순위는 4단계로 정의될 수 있으며, 4단계의 우선 순위 각각은 고화질(4 단계), 중화질(3 단계), 저화질(2 단계) 및 화면 OFF 단계(1 단계)로 구분될 수 있다. 다만, 슬롯 할당 우선 순위를 정의하는 단계의 개수 및 각 단계가 의미하는 바는 상술한 내용으로 한정되지 않는다.The slot allocation priority may be set for each node constituting the ad hoc network 500 according to a user's request. For example, the slot allocation priority can be defined as 4 levels, and each of the 4 priority levels is high quality (4 levels), medium quality (3 levels), low quality (2 levels), and screen OFF level (1 level). It can be classified as However, the number of steps for defining the slot allocation priority and the meaning of each step are not limited to the above description.

한편, 각 노드에 설정된 슬롯 할당 우선 순위가 높을수록 요구되는 데이터 전송량이 많아질 수 있다. 따라서, 사용자의 요구에 따라 애드 혹 네트워크(500)를 구성하는 각 노드마다 슬롯 할당 우선 순위가 설정된 경우에는, 슬롯 할당 우선 순위에 따른 우선 할당 비율을 고려하여 슬롯 할당비가 결정될 수 있다. 예를 들어, 슬롯 할당 우선 순위의 단계가 높은 순서대로 우선 할당 비율이 2배, 1배, 0.5배 및 0배로 설정될 수 있다. Meanwhile, the higher the slot allocation priority set for each node, the greater the amount of data transmission required may be. Accordingly, when a slot allocation priority is set for each node constituting the ad hoc network 500 according to a user's request, the slot allocation ratio may be determined in consideration of the priority allocation ratio according to the slot allocation priority. For example, the priority allocation ratio may be set to 2 times, 1 times, 0.5 times, and 0 times in the order in which the slot allocation priority level is higher.

도 6은 채널 환경 및 슬롯 할당 우선 순위를 고려한 슬롯 할당 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for describing an example of a slot allocation method in consideration of a channel environment and a slot allocation priority.

구체적으로, 도 6은 도 5의 애드 혹 네트워크(500) 상에서, 상위 노드인 ID 4번의 노드가 애드 혹 네트워크(500) 전체의 채널 환경 및 슬롯 할당 우선 순위를 고려하여 데이터 슬롯을 할당하는 방식을 나타내는 도면이다. Specifically, FIG. 6 shows a method of allocating data slots in consideration of the channel environment and slot allocation priority of the entire ad hoc network 500 by the upper node ID 4 on the ad hoc network 500 of FIG. 5. It is a drawing showing.

먼저, ID 4번의 상위 노드는 데이터 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정할 수 있으며, 이는 도 4에서 상술한 바와 동일하므로 생략한다. First, the upper node of ID 4 may determine a plurality of transmission intervals to allocate a data slot, which is the same as described above in FIG.

ID 4번의 상위 노드는 데이터 슬롯을 할당할 송신 구간들인 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각의 AMC 레벨을 결정하고, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7의 AMC 레벨들의 최소공배수를 산출할 수 있다. 이는 도 4에서 상술한 바와 동일하므로 생략한다. The upper node of ID 4 may determine the AMC level of each of the transmission intervals 1 to 7 which are transmission intervals to allocate a data slot, and calculate the LCM of the AMC levels of the transmission interval 1 to 7. This is the same as described above in FIG. 4 and thus will be omitted.

ID 4번의 상위 노드는 ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 하위 노드들 각각에 대하여 정의된 슬롯 할당 우선 순위를 판별할 수 있다. 예를 들어, ID 4번의 상위 노드에는 3단계의 슬롯 할당 우선 순위가 설정될 수 있으며, ID 1번, ID 2번 및 ID 3번의 하위 노드들 각각에는 2단계, 1단계 및 3단계의 슬롯 할당 우선 순위가 설정될 수 있다. The upper node of ID 4 may determine the slot allocation priority defined for each of the lower nodes of ID 1, ID 2, and ID 3. For example, the upper node of ID 4 may have 3 slot allocation priority, and the lower nodes of ID 1, ID 2, and ID 3 are assigned slots of 2nd, 1st, and 3rd steps, respectively. Priorities can be set.

ID 4번의 상위 노드는 각 노드 별로 설정된 슬롯 할당 우선 순위에 기초하여, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각에 대하여 우선 할당 비율을 결정할 수 있다. 각 송신 구간의 우선 할당 비율은 각 송신 구간에서 데이터를 송신하는 노드의 슬롯 할당 우선 순위에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 송신 구간 1 및 송신 구간 4는 ID 1번의 하위 노드가 데이터를 송신하므로, 송신 구간 1 및 송신 구간 4에는 2단계의 슬롯 할당 우선 순위에 대응되는 우선 할당 비율 1이 결정될 수 있다. The upper node of ID 4 may determine a priority allocation ratio for each of the transmission intervals 1 to 7 based on the slot allocation priority set for each node. The priority allocation ratio of each transmission interval may be determined according to a slot allocation priority of a node transmitting data in each transmission interval. For example, since the lower node of ID 1 transmits data in the transmission interval 1 and the transmission interval 4, the priority allocation ratio 1 corresponding to the slot allocation priority of step 2 may be determined in the transmission interval 1 and the transmission interval 4.

ID 4번의 상위 노드는 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각에 대하여 데이터 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정할 수 있다. 각 송신 구간의 슬롯 할당비는 하기 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.The upper node of ID 4 may determine a slot allocation ratio indicating a rate at which data slots are allocated for each of the transmission intervals 1 to 7. The slot allocation ratio of each transmission period can be expressed as Equation 4 below.

Figure 112019007245721-pat00004
Figure 112019007245721-pat00004

상기 수학식 4를 참조하면 슬롯 할당비는, 각 송신 구간의 AMC 레벨에 대한 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 각 송신 구간의 우선 할당 비율을 곱한 값에 해당할 수 있다. 이처럼 도 3의 애드 혹 네트워크(300)과 달리, 도 5의 애드 혹 네트워크(500)를 구성하는 노드들 각각에는 슬롯 할당 우선 순위가 설정되어 있으므로, 우선 할당 비율을 고려하여 각 송신 구간의 슬롯 할당비를 결정할 수 있다. Referring to Equation 4, the slot allocation ratio may correspond to a value obtained by multiplying the ratio of the least common multiple of AMC levels to the AMC level of each transmission interval by the priority allocation ratio of each transmission interval. As described above, unlike the ad hoc network 300 of FIG. 3, each of the nodes constituting the ad hoc network 500 of FIG. 5 has a slot allocation priority set, so the slot allocation of each transmission section in consideration of the priority allocation ratio You can determine the rain.

ID 4번의 상위 노드는 데이터 슬롯 구간 내 전체 226개의 슬롯 중 영상 데이터 전송을 위해 할당될 수 있는 가용 슬롯의 수를 계산할 수 있으며, 이는 도 4에서 상술한 바와 동일하므로 생략한다. 영상 데이터 전송을 위해 할당될 수 있는 가용 슬롯의 수는 예를 들어 205 개가 될 수 있다.The upper node of ID 4 can calculate the number of available slots that can be allocated for image data transmission among the total 226 slots in the data slot section, which is the same as described above in FIG. The number of available slots that can be allocated for image data transmission may be, for example, 205.

ID 4번의 상위 노드는 총 가용 슬롯수에서 각 송신 구간에 할당되는 슬롯수를 계산할 수 있다. 각 송신 구간에 할당되는 슬롯수는 하기 수학식 5과 같이 표현될 수 있다.The upper node of ID 4 can calculate the number of slots allocated to each transmission section from the total number of available slots. The number of slots allocated to each transmission period may be expressed as Equation 5 below.

Figure 112019007245721-pat00005
Figure 112019007245721-pat00005

상기 수학식 5를 참조하면 각 송신 구간에 할당되는 슬롯수는, 슬롯 할당비의 합에 대한 각 송신 구간의 슬롯 할당비의 비에 가용 슬롯수를 곱한 값에서 소수점 부분을 제외한 정수 값에 해당할 수 있다. Referring to Equation 5 above, the number of slots allocated to each transmission interval corresponds to an integer value excluding the decimal point from a value obtained by multiplying the ratio of the slot allocation ratio of each transmission interval to the sum of the slot allocation ratios by the number of available slots. I can.

도 6을 참조하면, 송신 구간 1 내지 송신 구간 7 각각의 데이터 전송량이 도 4와 달리 동일하지 않음을 알 수 있다. 구체적으로, 고화질의 데이터 송신을 요구하는 ID 3번의 하위 노드 및 ID 4번의 상위 노드의 데이터 전송량이 가장 많으며, 저화질의 데이터 송신을 요구하는 ID 2번의 하위 노드의 데이터 전송량이 가장 작다는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 사용자의 요구에 따라 각 노드마다 슬롯 할당 우선 순위가 설정된 경우에는, 슬롯 할당 우선 순위에 따라 각 송신 구간에 차등적으로 자원을 할당할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the data transmission amount of each of the transmission intervals 1 to 7 is not the same as in FIG. 4. Specifically, it can be seen that the data transmission amount of the lower node of ID 3 and the upper node of ID 4 requesting high-definition data transmission is the largest, and the data transmission amount of the lower node of ID 2 requesting low-quality data transmission is the smallest. have. In this way, when a slot allocation priority is set for each node according to a user's request, resources may be differentially allocated to each transmission section according to the slot allocation priority.

도 7은 애드 혹 네트워크에서 TDMA 기반의 슬롯 할당 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an example of a TDMA-based slot allocation method in an ad hoc network.

710 단계에서, 상위 노드가 복수의 하위 노드들의 개수 및 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 슬롯을 할당할 복수의 송신 구간들을 결정할 수 있다. 복수의 송신 구간들은, 복수의 하위 노드들 각각이 상위 노드로 데이터를 송신하는 구간 및 복수의 하위 노드들 각각이 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 중계하는 구간을 포함할 수 있다. 복수의 송신 구간들에서 상위 노드 및 복수의 하위 노드들 각각은 할당된 슬롯 동안 음성 데이터, 전문 데이터 및 영상 데이터 중 적어도 하나를 송신할 수 있다.In step 710, the upper node may determine a plurality of transmission intervals to allocate a slot based on the number of the plurality of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network. The plurality of transmission periods may include a period in which each of the plurality of lower nodes transmits data to an upper node, and a period in which each of the plurality of lower nodes relays data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node. . In the plurality of transmission periods, each of the upper node and the plurality of lower nodes may transmit at least one of voice data, professional data, and video data during an assigned slot.

720 단계에서, 상위 노드가 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정할 수 있다. 복수의 송신 구간들이, 복수의 하위 노드들 각각이 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 중계하는 구간에 해당하는 경우, 상위 노드 및 나머지 복수의 하위 노드들 간의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨 중 가장 낮은 AMC 레벨이 해당 구간의 AMC 레벨로 결정될 수 있다.In step 720, the upper node may determine an AMC (Adaptive Modulation and Coding) level of each of the plurality of transmission periods based on a channel environment of each of the plurality of transmission periods. When the plurality of transmission periods correspond to a period in which each of the plurality of lower nodes relays data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node, the AMC of each of the transmission periods between the upper node and the remaining plurality of lower nodes The lowest AMC level among the levels may be determined as the AMC level of the corresponding section.

730 단계에서, 상위 노드가 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정할 수 있다. 복수의 송신 구간들 각각에 대한 슬롯 할당비는, 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 해당할 수 있다.In step 730, the upper node may determine a slot allocation ratio indicating a ratio at which a slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on the least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals. The slot allocation ratio for each of the plurality of transmission intervals may correspond to a ratio of the least common multiple of AMC levels to the AMC level of each of the plurality of transmission intervals.

740 단계에서, 상위 노드가 결정된 슬롯 할당비에 따라, 복수의 송신 구간들 각각에 슬롯을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상위 노드는 데이터를 전송할 수 있는 가용 슬롯수를 결정하고, 복수의 송신 구간들 각각의 슬롯 할당비를 합한 값에 대한 가용 슬롯수의 비에 기초하여 비례 슬롯수를 계산할 수 있다. 상위 노드는 복수의 송신 구간들 각각에 대하여, 비례 슬롯수에 복수의 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비를 곱한 만큼의 슬롯수를 할당할 수 있다.In step 740, the upper node may allocate a slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio. For example, the upper node may determine the number of available slots through which data can be transmitted, and calculate the number of proportional slots based on a ratio of the number of available slots to the sum of the slot allocation ratios of each of the plurality of transmission periods. The upper node may allocate the number of slots equal to the number of proportional slots multiplied by the slot allocation ratio of each of the plurality of transmission intervals for each of the plurality of transmission intervals.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. In addition, the structure of the data used in the above-described embodiment of the present invention can be recorded on a computer-readable recording medium through various means. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), and an optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at around its preferred embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

Claims (10)

상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 슬롯 할당 방법에 있어서,
통신 프레임에 포함된 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯 구간을 구분하는 복수의 송신 구간들에 상기 슬롯을 할당하기 위해서, 상기 상위 노드가 상기 복수의 하위 노드들의 개수 및 상기 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들을 결정하는 단계;
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하는 단계;
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 상기 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하는 단계; 및
상기 상위 노드가 상기 결정된 슬롯 할당비에 따라, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 상기 슬롯을 할당하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 송신 구간들 각각에 대한 슬롯 할당비는, 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 상기 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 해당하는 방법.
In the TDMA (Time Division Multiple Access)-based slot allocation method in an ad-hoc network composed of an upper node and a plurality of lower nodes,
In order to allocate the slot to a plurality of transmission intervals that divide a data slot for data transmission included in a communication frame, the upper node is based on the number of the plurality of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network. Determining the plurality of transmission intervals;
Determining, by the upper node, an adaptive modulation and coding (AMC) level of each of the plurality of transmission intervals based on a channel environment of each of the plurality of transmission intervals;
Determining, by the upper node, a slot allocation ratio indicating a ratio to which the slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on a least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals; And
The upper node allocating the slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio,
The slot allocation ratio for each of the plurality of transmission intervals corresponds to a ratio of the least common multiple of the AMC levels to the AMC level of each of the plurality of transmission intervals.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 슬롯 할당비를 결정하는 단계는,
상기 상위 노드가, 상기 상위 노드 및 복수의 하위 노드들 각각에 대하여 설정된 슬롯 할당 우선 순위를 판별하는 단계; 및
상기 상위 노드가, 상기 슬롯 할당 우선 순위에 기초하여 상기 송신 구간들 각각에 대하여 우선 할당 비율을 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비는, 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 상기 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 상기 복수의 송신 구간들 각각의 우선 할당 비율을 곱한 값에 해당하는 방법.
The method of claim 1,
The step of determining the slot allocation ratio,
Determining, by the upper node, a slot allocation priority set for each of the upper node and a plurality of lower nodes; And
The upper node further comprises determining a priority allocation ratio for each of the transmission intervals based on the slot allocation priority,
The slot allocation ratio of each of the transmission intervals corresponds to a value obtained by multiplying the ratio of the least common multiple of the AMC levels to the AMC level of each of the plurality of transmission intervals by the priority allocation ratio of each of the plurality of transmission intervals. Way.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 송신 구간들은,
상기 복수의 하위 노드들 각각이 상기 상위 노드로 데이터를 송신하는 구간 및 상기 복수의 하위 노드들 각각이 상기 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 중계하는 구간을 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The plurality of transmission intervals,
And a section in which each of the plurality of lower nodes transmits data to the upper node, and a section in which each of the plurality of lower nodes relays data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node.
제 4 항에 있어서,
상기 슬롯 할당비를 결정하는 단계는,
상기 복수의 송신 구간들이, 상기 복수의 하위 노드들 각각이 상기 상위 노드를 통하여 나머지 복수의 하위 노드들로 데이터를 중계하는 구간에 해당하는 경우,
상기 상위 노드 및 상기 나머지 복수의 하위 노드들 간의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨 중 가장 낮은 AMC 레벨에 기초하여 상기 슬롯 할당비를 결정하는 방법.
The method of claim 4,
The step of determining the slot allocation ratio,
When the plurality of transmission intervals correspond to a period in which each of the plurality of lower nodes relays data to the remaining plurality of lower nodes through the upper node,
A method of determining the slot allocation ratio based on the lowest AMC level among AMC levels of transmission intervals between the upper node and the plurality of remaining lower nodes.
제 1 항에 있어서,
상기 할당하는 단계는,
상기 상위 노드가 데이터를 전송할 수 있는 가용 슬롯수를 결정하고,
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비를 합한 값에 대한 상기 가용 슬롯수의 비에 기초하여 비례 슬롯수를 계산하고,
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여, 상기 비례 슬롯수에 상기 복수의 송신 구간들 각각의 상기 슬롯 할당비를 곱한 만큼의 슬롯수를 할당하는 방법.
The method of claim 1,
The allocating step,
The upper node determines the number of available slots through which data can be transmitted,
The upper node calculates the number of proportional slots based on a ratio of the number of available slots to the sum of the slot allocation ratios of each of the plurality of transmission intervals,
The upper node allocates a number of slots equal to the number of the proportional slots multiplied by the slot allocation ratio of each of the plurality of transmission intervals for each of the plurality of transmission intervals.
제 1 항에 있어서,
상기 상위 노드 및 상기 복수의 하위 노드들 각각은 상기 복수의 송신 구간들에서 할당된 슬롯 동안 음성 데이터, 전문 데이터 및 영상 데이터 중 적어도 하나를 송신하는 방법.
The method of claim 1,
Each of the upper node and the plurality of lower nodes transmits at least one of audio data, professional data, and video data during slots allocated in the plurality of transmission intervals.
제 7 항에 있어서,
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여, 상기 음성 데이터를 전송하기 위한 슬롯 및 상기 전문 데이터를 전송하기 위한 슬롯을 할당하는 단계를 더 포함하고,
상기 음성 데이터를 전송하기 위한 슬롯 및 상기 전문 데이터를 전송하기 위한 슬롯은 기 설정된 개수의 슬롯에 해당하는 방법.
The method of claim 7,
The upper node further comprises allocating a slot for transmitting the voice data and a slot for transmitting the specialized data for each of the plurality of transmission intervals,
The slot for transmitting the voice data and the slot for transmitting the full text data correspond to a preset number of slots.
상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 슬롯 할당 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
상기 방법은,
통신 프레임에 포함된 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯 구간을 구분하는 복수의 송신 구간들에 상기 슬롯을 할당하기 위해서, 상기 상위 노드가 상기 복수의 하위 노드들의 개수 및 상기 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들을 결정하는 단계;
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하는 단계;
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 상기 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하는 단계; 및
상기 상위 노드가 상기 결정된 슬롯 할당비에 따라, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 상기 슬롯을 할당하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 송신 구간들 각각에 대한 슬롯 할당비는, 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 상기 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 해당하는, 기록 매체.
In a computer-readable recording medium in which a program for implementing a slot allocation method based on TDMA (Time Division Multiple Access) in an ad-hoc network consisting of an upper node and a plurality of lower nodes is recorded ,
The above method,
In order to allocate the slot to a plurality of transmission intervals that divide a data slot for data transmission included in a communication frame, the upper node is based on the number of the plurality of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network. Determining the plurality of transmission intervals;
Determining, by the upper node, an adaptive modulation and coding (AMC) level of each of the plurality of transmission intervals based on a channel environment of each of the plurality of transmission intervals;
Determining, by the upper node, a slot allocation ratio indicating a ratio to which the slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on a least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals; And
The upper node allocating the slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio,
The slot allocation ratio for each of the plurality of transmission intervals corresponds to a ratio of a least common multiple of the AMC levels with respect to the AMC level of each of the plurality of transmission intervals.
하드웨어와 결합되어, 상위 노드 및 복수의 하위 노드들로 구성되는 애드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 슬롯 할당 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서,
상기 방법은,
통신 프레임에 포함된 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯 구간을 구분하는 복수의 송신 구간들에 상기 슬롯을 할당하기 위해서, 상기 상위 노드가 상기 복수의 하위 노드들의 개수 및 상기 애드 혹 네트워크의 구성 상태에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들을 결정하는 단계;
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들 각각의 채널 환경에 기초하여 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 레벨을 결정하는 단계;
상기 상위 노드가 상기 복수의 송신 구간들의 AMC 레벨들의 최소 공배수에 기초하여, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 대하여 상기 슬롯이 할당되는 비율을 나타내는 슬롯 할당비를 결정하는 단계; 및
상기 상위 노드가 상기 결정된 슬롯 할당비에 따라, 상기 복수의 송신 구간들 각각에 상기 슬롯을 할당하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 송신 구간들 각각에 대한 슬롯 할당비는, 상기 복수의 송신 구간들 각각의 AMC 레벨에 대한 상기 AMC 레벨들의 최소 공배수의 비에 해당하는, 컴퓨터 프로그램.
In a computer program stored in a medium to execute a slot allocation method based on Time Division Multiple Access (TDMA) in an ad-hoc network consisting of an upper node and a plurality of lower nodes combined with hardware,
The above method,
In order to allocate the slot to a plurality of transmission intervals that divide a data slot for data transmission included in a communication frame, the upper node is based on the number of the plurality of lower nodes and the configuration state of the ad hoc network. Determining the plurality of transmission intervals;
Determining, by the upper node, an adaptive modulation and coding (AMC) level of each of the plurality of transmission intervals based on a channel environment of each of the plurality of transmission intervals;
Determining, by the upper node, a slot allocation ratio indicating a ratio to which the slot is allocated to each of the plurality of transmission intervals, based on a least common multiple of AMC levels of the plurality of transmission intervals; And
The upper node allocating the slot to each of the plurality of transmission intervals according to the determined slot allocation ratio,
The slot allocation ratio for each of the plurality of transmission intervals corresponds to a ratio of the least common multiple of the AMC levels with respect to the AMC level of each of the plurality of transmission intervals.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010507970A (en) * 2006-10-23 2010-03-11 テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド Method and communication device for routing unicast and multicast messages in an ad hoc wireless network
KR101366362B1 (en) * 2012-10-12 2014-02-25 한국과학기술원 Communication method using energy efficient tdma mac protocol for hierarchical cooperation

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3938853B2 (en) * 2001-07-17 2007-06-27 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Time slot allocation method, signal transmission method, radio base station controller, radio base station, and mobile station in mobile communication system
KR101490816B1 (en) * 2011-06-01 2015-02-09 삼성탈레스 주식회사 Automatic time slot allocating apparatus for tdma network and method there of

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010507970A (en) * 2006-10-23 2010-03-11 テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド Method and communication device for routing unicast and multicast messages in an ad hoc wireless network
KR101366362B1 (en) * 2012-10-12 2014-02-25 한국과학기술원 Communication method using energy efficient tdma mac protocol for hierarchical cooperation

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