KR102441711B1 - Data communicating method in overlapping basic service sets environment - Google Patents

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Abstract

송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법이 제공된다. 데이터 통신 방법은 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하는 단계, 통신 가능한 각 노드들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하는 단계, CTS 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계 및 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.A data communication method performed by a transmitting node is provided. The data communication method includes the steps of collecting a list of nodes that can communicate with the transmitting node, exchanging a list of nodes that can communicate with each node that can communicate with each other, and when a CTS timeout occurs, it is determined as an exposed node. , determining whether to allow spatial recycling transmission to the receiving node and transmitting data to the receiving node according to determining whether to allow spatial recycling transmission.

Description

중첩 BSS 환경에서의 데이터 통신 방법{DATA COMMUNICATING METHOD IN OVERLAPPING BASIC SERVICE SETS ENVIRONMENT}Data communication method in nested BSS environment

근거리 무선 통신 시스템의 OBSS(Overlapping Basic Service Sets) 환경에서 간섭이 발생한 경우 공간을 재활용하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for transmitting data by recycling space when interference occurs in an Overlapping Basic Service Sets (OBSS) environment of a short-range wireless communication system.

근거리 통신망인 랜(LAN, Local Area Network)은 크게 유선랜과 무선랜으로 나누어진다. 무선랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크 상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동 사용자의 증가로 인해 그 필요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.A local area network (LAN) is largely divided into a wired LAN and a wireless LAN. Wireless LAN is a method of performing communication over a network using radio waves without using cables. The advent of wireless LAN has emerged as an alternative to solve the difficulties of installation, maintenance, and movement due to cabling, and the need for it is increasing due to the increase in mobile users.

오늘날 가장 많이 사용되는 무선랜 표준은 IEEE 802.11인데, IEEE 802.11 표준에는 무선랜을 구성하는 물리 계층(physical layer, PHY)과 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC)에 관한 규정이 정의되어 있다.The most widely used wireless LAN standard today is IEEE 802.11. In the IEEE 802.11 standard, regulations on a physical layer (PHY) and medium access control (MAC) constituting a wireless LAN are defined.

매체 접근 제어 계층은 공유 매체를 사용하는 단말 또는 장치가 매체를 이용/접근할 때 준수해야 할 순서(order)와 규칙을 정의함으로써 효율적으로 매체의 용량을 이용하게 만든다. The medium access control layer makes efficient use of the capacity of the medium by defining the order and rules to be followed when the terminal or device using the shared medium uses/accesses the medium.

동일한 기본 서비스 셋(basic service set, BSS) 내에 속한 무선랜 통신 장치들이 규칙에 따라 통신을 하고 있는 상태에서 동일한 기본 서비스 셋 내에 속하지 않는 전파 방사 장치들이 충분히 영향을 미칠 수 있는 근거리에서 규칙에 관계없이 전파를 방사하고 있다면 무선랜 통신 장치들은 통신에 장애를 받게 된다.In a state where wireless LAN communication devices belonging to the same basic service set (BSS) are communicating according to the rules, radio-radiation devices not belonging to the same basic service set can sufficiently influence them at a short distance regardless of the rules If radio waves are being radiated, wireless LAN communication devices suffer from communication problems.

스마트 폰의 보급 등으로 인하여 무선랜의 사용이 폭발적으로 증가하고 있으나 무선랜이 사용되고 있는 주파수 대역이 포화 상태이고 중앙 집중식으로 액세스 포인트 간 제어되지(coordination) 않는 무선랜 기술의 특성으로 인하여 OBSS (Overlapped BSS) 환경에서의 간섭으로 인한 무선랜 성능 저하 문제가 심각한 상황이다.Although the use of wireless LAN is increasing explosively due to the spread of smart phones, etc., the frequency band in which the wireless LAN is used is saturated and due to the characteristics of the wireless LAN technology in which there is no centralized coordination between access points, OBSS (Overlapped The problem of degradation of WLAN performance due to interference in the BSS) environment is serious.

간섭 환경의 다중 액세스 포인트 네트워크 환경에서 각각의 액세스 포인트 네트워크의 메시지 심볼 전송이 동시에 일어나는 경우 간섭 현상으로 인해 전체 네트워크의 처리량(throughput) 성능이 저하될 수 있다. 따라서 간섭 현상으로 인한 처리량 저하를 막기 위해서는 적절한 간섭 제어(coordination)가 필요하다.When message symbol transmission of each access point network occurs at the same time in a multi-access point network environment in an interference environment, throughput performance of the entire network may be deteriorated due to an interference phenomenon. Therefore, in order to prevent a decrease in throughput due to an interference phenomenon, appropriate interference coordination is required.

무선랜에서 두 개의 이웃한 송신 노드가 서로 다른 수신 노드에게 전송을 시도할 때 간섭이 발생하지만 동기화 과정에 의해서 동시에 데이터 프레임을 송신할 수 있는 노출 노드(exposed node) 문제가 있다. 무선랜에서는 RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send) 프레임에 의해서 노출 노드 환경이라는 것을 알려줄 수 있다.Interference occurs when two neighboring transmitting nodes attempt to transmit to different receiving nodes in a WLAN, but there is a problem of an exposed node that can transmit data frames at the same time through a synchronization process. In the wireless LAN, the exposed node environment may be informed by RTS (Request to Send)/CTS (Clear to Send) frames.

간섭이 있는 환경에서의 송신 노드는 다른 송신 노드로부터 수신한 RTS 프레임의 정보를 이용하여 다른 송신 노드와 동기화를 할 수 있다. 종래의 기술에서는 동기화 하기 위해 RTS 프레임으로부터 정보를 추출하였으나, 송신 노드의 RTS 프레임은 데이터와 Ack까지만 포함해서 정하지 않고, 무선랜에서 허용하는 최대값까지 NAV를 설정하여 보내는 경우가 많다. 또, 송신 노드는 MCS(Modulation and Coding Set)에 따라서 달라지는 프레임의 시간 길이(duration)와 수신 노드가 보내는 Ack(혹은 Block Ack)의 정확한 시간 길이(Duration; Ack PPDU의 실제시간)을 알 수 없으므로 다른 송신 노드와 정확한 동기를 맞추어서 송신하기가 어렵다.A transmitting node in an interference environment can synchronize with another transmitting node by using the information of the RTS frame received from the other transmitting node. In the prior art, information is extracted from the RTS frame for synchronization, but the RTS frame of the transmitting node is not determined including only data and Ack, and the NAV is set up to the maximum value allowed by the WLAN in many cases. In addition, since the transmitting node cannot know the duration of the frame that varies according to the Modulation and Coding Set (MCS) and the exact duration of the Ack (or Block Ack) sent by the receiving node (the actual time of the Ack PPDU) It is difficult to transmit in precise synchronization with other transmitting nodes.

본 발명은 노출 노드 환경에 있는 송신 노드가 데이터의 전송이 가능한지 판단하는 방법을 제공한다. 또, 본 발명은 노출 노드 환경에 있는 송신 노드가 데이터 전송을 위해 다른 송신 노드와 동기화 하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for determining whether a transmitting node in an exposed node environment can transmit data. In addition, the present invention provides a method for a transmitting node in an exposed node environment to synchronize with another transmitting node for data transmission.

실시예에 따르면, 송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법은, 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하는 단계, 통신 가능한 각 노드 장치들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하는 단계, CTS 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계 및 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a data communication method performed by a transmitting node includes collecting a list of nodes capable of communicating with the transmitting node, exchanging a list of nodes capable of communication with each node apparatus capable of communication, and CTS timeout. In this case, it is determined as an exposed node, and may include the steps of determining whether to allow the space recycling transmission to the receiving node, and transmitting data to the receiving node according to whether the space recycling transmission is allowed. have.

이때, 노드 목록은, 통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함할 수 있다.In this case, the node list may include an address of a communicable node device and a signal strength between the node devices.

일 측에 따르면, 노드 목록을 교환하는 단계는, 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 갱신된 노드 목록을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, exchanging the node list may include transmitting the updated node list whenever the communicable node list is updated.

다른 일 측에 따르면, 노드 목록을 수집하는 단계는, 에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, collecting the node list may include deleting the node list by aging.

일 측에 따르면, 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는, 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장하는 단계; 및 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the determining whether the space recycling transmission is allowed may include: receiving an RTS frame of a transmitting node and another transmitting node and storing the address of the other transmitting node; and checking whether the address of another transmitting node is included in the node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame to be transmitted by the transmitting node.

일 측에 따르면, 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the step of transmitting data to the receiving node includes transmitting data to the receiving node after NAV reset in response when the address of another transmitting node is not included in the node list of the receiving node can do.

일 측에 따르면, 데이터를 전송하는 단계는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더(PLCP header)를 추출하는 단계; 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정하는 단계; 및 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the transmitting of data may include: extracting a preamble header (PLCP header) from a data frame transmitted by another transmitting node; determining a limit line using a duration of data transmitted by another transmitting node from a legacy part of a preamble header; and when the backoff count becomes 0, transmitting the frame using CTS-to-Self.

일 측에 따르면, 한계선을 결정하는 단계는, 송신 노드의 데이터 PPDU의 시간 길이(duration)가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the determining of the limit line may include giving up space recycling transmission when data transmission does not end before the limit line because the time duration of the data PPDU of the transmitting node is long.

일 측에 따르면, 데이터를 전송하는 단계는, 데이터를 패딩(padding)을 통해서 한계선까지 송신하고 Ack를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one side, transmitting the data may further include transmitting the data up to a limit line through padding and receiving an Ack.

일 측에 따르면, 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the step of determining whether the space recycling transmission is allowed, in response to the case that the address of another sending node is included in the node list of the receiving node, space recycling transmission by CCA (Clear Channel Assessment) level adjustment It may include a step of determining whether it is possible.

일 측에 따르면, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단하는 단계는, 송신 노드 및 수신 노드에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교하는 단계; 다른 송신 노드의 송신 신호를 송신 노드가 수신한 신호의 세기와 다른 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기보다 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기가 미리 설정된 크기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the step of determining whether space recycling transmission is possible by adjusting the CCA (Clear Channel Assessment) level may include comparing signal strengths using a list of nodes collected in a transmitting node and a receiving node; The strength of the signal received by the node receiving the transmission node's transmission signal is greater than the strength of the signal received by the node receiving the transmission signal of another transmission node and the strength of the signal received by the node receiving the transmission signal of the other transmission node. If greater, allowing space recycling transmissions may be included.

일 측에 따르면, 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하는 단계; 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the transmitting of data to the receiving node may include: setting a limit line using a preamble header as a data frame transmitted by another transmitting node; It may include setting the data transmission and Ack reception to be completed within the limit line.

일 측에 따르면, 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는, 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)를 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록 SNR을 추정하여 설정하는 단계를 포함할 수 있다.According to one side, the transmitting of data to the receiving node may include estimating and setting an SNR so that a modulation and coding set (MCS) of data can be received by a difference in received signal strength.

실시예에 따르면, 수신 노드에 데이터를 송신하는 송신 노드는, 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부; CTS timeout이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 판단부; 및 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 수신 노드에 데이터를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a transmitting node that transmits data to a receiving node includes: a node list processing unit that collects a list of nodes capable of communicating with the transmitting node, and exchanges and stores a list of nodes capable of communicating with each node; a determination unit for determining whether to allow space recycling transmission to a receiving node by determining that the CTS timeout occurs, as an exposed node; and a communication unit that transmits data to a receiving node according to determining whether space recycling transmission is permitted.

일 측에 따르면, 판단부는, 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장하고, 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다.According to one side, the determination unit receives the RTS frame of the transmitting node different from the transmitting node, stores the address of the other transmitting node, and adds another transmitting node to the node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame to be transmitted by the transmitting node. You can check if the node's address is included.

일 측에 따르면, 통신부는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.According to one side, the communication unit may transmit data to the receiving node after the NAV is reset in response to a case in which the address of another transmitting node is not included in the node list of the receiving node.

일 측에 따르면, 통신부는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출하고, 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정하고, 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 전송할 수 있다.According to one side, the communication unit extracts a preamble header from a data frame transmitted by another transmitting node, and determines a limit line using a duration of data transmitted by another transmitting node from a legacy part of the preamble header, When the backoff count becomes 0, the frame can be transmitted using CTS-to-Self.

일 측에 따르면, 판단부는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단할 수 있다.According to one side, the determination unit may determine whether space recycling transmission by adjusting the CCA (Clear Channel Assessment) level is possible in response to a case in which the address of another transmitting node is included in the node list of the receiving node.

일 측에 따르면, 판단부는, 제2 수신 노드가 제2 송신 노드의 신호를 수신한 세기가 제2 송신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기 및 제2 수신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용할 수 있다.According to one side, the determination unit, the second receiving node receives the signal of the second transmitting node, the strength at which the second transmitting node receives the signal of the first transmitting node, and the second receiving node is the strength of the first transmitting node. If it is greater than the signal received strength, space recycling transmission may be allowed.

일 측에 따르면, 통신부는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하고, 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정할 수 있다.According to one side, the communication unit may set a limit line using a preamble header as a data frame transmitted by another transmitting node, and may set data transmission and Ack reception to be completed within the limit line.

실시예에 따르면, 송신 노드로부터 데이터를 수신하는 수신 노드는, 수신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부; 노출 노드(exposed node)로 판단된 송신 노드로부터 공간 재활용 전송을 통해 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료되면 송신 노드에서 결정된 한계선에 대응하여 Ack를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.According to an embodiment, a receiving node receiving data from a transmitting node may include: a node list processing unit for collecting a list of nodes capable of communicating with the receiving node, and exchanging and storing a list of nodes capable of communicating with each node; It may include a communication unit that receives data from a transmitting node determined as an exposed node through space recycling transmission, and transmits an Ack in response to a limit line determined by the transmitting node when data reception is completed.

일 측에 따르면, 통신부는, Ack의 MCS를 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록 설정할 수 있다.According to one side, the communication unit may set the MCS of the Ack to be received by the difference in received signal strength.

데이터 프레임 공간을 재활용하여 일부 구간에서 동시에 데이터를 송수신 하고, 무선랜 전송의 효율을 높일 수 있다.By recycling the data frame space, data can be transmitted and received simultaneously in some sections, and the efficiency of wireless LAN transmission can be improved.

도 1은 일 실시예에 따른 노드 장치의 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 노출 노드 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 CTS-to-Self를 이용한 보호 및 Ack 없는 데이터의 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송 시 에러가 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송시 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a block diagram of a node device according to an embodiment.
2 is a flowchart illustrating a data communication method performed by a transmitting node according to an embodiment.
3 is a diagram for explaining an exposed node environment.
4 is a diagram for explaining transmission of data without protection and Ack using CTS-to-Self in an exposed node environment according to an embodiment.
5 is a diagram for explaining transmission of data and Ack by space recycling in an exposed node environment according to an embodiment.
6 is a diagram for explaining a case in which an error occurs when transmitting data and Ack due to space recycling according to an embodiment.
7 is a diagram for explaining a problem that occurs when transmitting data and an Ack according to spatial recycling using a difference in strength of a received signal.
8 is a diagram for explaining transmission of data and Ack according to spatial recycling using a difference in strength of a received signal according to an embodiment.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.The following embodiments combine elements and features of the present invention in a predetermined form. Each component or feature may be considered optional unless explicitly stated otherwise. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. In addition, some components and/or features may be combined to constitute an embodiment of the present invention. The order of operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some features or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be replaced with corresponding features or features of another embodiment.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of these specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.In some cases, well-known structures and devices are omitted in order to avoid obscuring the concept of the present invention, or are shown in block diagram form focusing on key functions of each structure and device. In addition, the same reference numerals are used to describe the same components throughout this specification.

본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. Embodiments of the present invention can be supported by standard documents disclosed in at least one of radio access systems, IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system, and 3GPP2 system. That is, steps or parts not described in order to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.The following technologies include Code Division Multiple Access (CDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA), etc. It can be used in a variety of radio access systems. CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000. TDMA may be implemented with a radio technology such as Global System for Mobile communications (GSM)/General Packet Radio Service (GPRS)/Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). OFDMA may be implemented with a radio technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), and the like. For clarity, the IEEE 802.11 system will be mainly described below, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 노드 장치의 블록도를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a block diagram of a node device according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 노드 장치(100)는 노드 목록 처리부(110), 판단부(120) 및 통신부(130)를 포함할 수 있다. 이때, 노드 장치(100)는 수신 노드 및 송신 노드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 노드 장치는 STA(station) 및 AP(Access Point)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the node device 100 according to an embodiment may include a node list processing unit 110 , a determining unit 120 , and a communication unit 130 . In this case, the node device 100 may include at least one of a receiving node and a transmitting node. Here, the node device may include a station (STA) and an access point (AP).

무선랜 BSS 내부에서 각 노드 장치는 수신할 수 있는 노드 목록을 다른 노드 장치에 송신할 수 있다. 이때 노드 장치는 같은 BSS가 아니더라도 주변에 있는 수신 가능한 모든 노드 장치의 주소와 수신된 신호의 세기를 수집할 수 있다.Within the WLAN BSS, each node device may transmit a list of nodes it can receive to other node devices. At this time, the node device may collect the addresses of all receivable node devices and the strength of the received signal in the vicinity even if it is not the same BSS.

일 실시예에 따르면, 노드 목록 처리부(110)는 노드 장치(100)와 통신 가능한 노드 목록을 수집할 수 있다. 예를 들면, 노드 장치(100)가 송신 노드인 경우, 송신 노드와 통신할 수 있는 커버리지에 있는 다른 노드 장치의 목록을 수집할 수 있다. 여기서 노드 목록은 통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함할 수 있다. 신호 세기는 통신 가능한 노드 장치에서 송신한 신호를 노드 장치(100)가 수신한 신호의 세기가 될 수 있다.According to an embodiment, the node list processing unit 110 may collect a list of nodes capable of communicating with the node device 100 . For example, when the node device 100 is a transmitting node, a list of other node devices in coverage that can communicate with the transmitting node may be collected. Here, the node list may include an address of a communicable node device and a signal strength between the node devices. The signal strength may be the strength of a signal received by the node device 100 in a signal transmitted from a communicable node device.

예를 들면, 송신 노드에서 데이터를 송신할 수 있는 노드 장치의 주소와 송신 노드와 수신 노드 간의 신호의 세기를 노드 목록으로 할 수 있다.For example, the node list may include the address of a node device capable of transmitting data from the transmitting node and the strength of a signal between the transmitting node and the receiving node.

일 측에 따르면, 노드 목록 처리부(110)는 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 갱신된 노드 목록을 송신할 수 있다. 또, 노드 목록 처리부(110)는 에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제할 수 있다. 즉, 노드 목록 처리부(110)는 노드 목록이 새로 갱신되면 노드 장치간 노드 목록의 교환을 통해 새로운 노드 목록을 저장할 수 있으며, 저장된 노드 목록이 오랫동안 통신 가능한 노드 장치로 검색되지 않는 경우 해당 노드 목록을 삭제할 수 있다.According to one side, the node list processing unit 110 may transmit the updated node list whenever the communicable node list is updated. Also, the node list processing unit 110 may delete the node list by aging. That is, when the node list is newly updated, the node list processing unit 110 may store a new node list through the exchange of the node list between node devices. can be deleted.

일 실시예에 따르면, 판단부(120)는 CTS timeout이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단할 수 있다. 여기서 RTS 프레임을 수신한 송신 노드에서 CTS timeout이 발생하면, 노출 노드임을 판단할 수 있다. 이때, 송신 노드는 수신 노드로 공간 재활용 전송을 할 수 있는지 판단할 수 있다.According to an embodiment, when the CTS timeout occurs, the determination unit 120 may determine whether to allow the space recycling transmission to the receiving node by determining that it is an exposed node. Here, when the CTS timeout occurs in the transmitting node receiving the RTS frame, it can be determined that the node is an exposed node. At this time, the transmitting node may determine whether space recycling transmission to the receiving node is possible.

일 측에 따르면, 판단부(120)는 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장하고, 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다. 이때, 판단부는 수신 노드의 노드 목록을 통해서 노출 노드에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.According to one side, the determination unit 120 receives the RTS frame of the transmitting node different from the transmitting node, stores the address of the other transmitting node, and a node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame that the transmitting node wants to transmit. You can check whether the address of another sending node is included in the . In this case, the determination unit may determine whether the node corresponds to the exposed node through the node list of the receiving node.

수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우, 동시에 송신을 해도 송신 노드 간 간섭이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 판단부(120)는 공간 재활용 전송을 수행할 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 만약, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는 경우, 수신 신호 강도를 보고 공간 재활용 전송을 수행할 지 판단할 수 있다.If the address of another transmitting node is not included in the node list of the receiving node, it may be determined that interference between the transmitting nodes will not occur even if transmission is performed at the same time. Accordingly, the determination unit 120 may determine that the space recycling transmission can be performed. If the address of another transmitting node is included in the node list of the receiving node, it is possible to determine whether to perform space recycling transmission by looking at the received signal strength.

판단부(120)는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단할 수 있다. 여기서, CCA는 무선 LAN 802.11 물리계층 상의 기능 중 하나고, 공유 무선 채널에 대해 물리적으로 사용 가능 여부에 대한 감지 기능을 수행할 수 있다.The determination unit 120 may determine whether space recycling transmission is possible by adjusting the CCA (Clear Channel Assessment) level in response to the case that the address of the other transmitting node is included in the node list of the receiving node. Here, the CCA is one of the functions on the wireless LAN 802.11 physical layer, and may perform a detection function of whether a shared wireless channel is physically available.

판단부(120)는 송신 노드 및 수신 노드에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교할 수 있다.The determination unit 120 may compare the signal strength using the node list collected at the transmitting node and the receiving node.

예를 들면, 판단부(120)는 다른 송신 노드의 송신 신호를 송신 노드가 수신한 신호의 세기와 다른 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기보다 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기가 미리 설정된 크기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용할 수 있다.For example, the determination unit 120 receives the transmit signal of the transmitting node from the strength of the signal received by the transmitting node and the strength of the signal received by the receiving node when the transmitting node receives the transmit signal of the other transmitting node. When the strength of the received signal is greater than a preset size, space recycling transmission may be allowed.

일 실시예에 따르면, 통신부(130)는 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 상기 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.According to an embodiment, the communication unit 130 may transmit data to the receiving node according to whether the space recycling transmission is allowed or not.

일 측에 따르면, 통신부(130)는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.According to one side, the communication unit 130 may transmit data to the receiving node after the NAV reset in response to the case that the address of the other transmitting node is not included in the node list of the receiving node.

통신부(130)는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출할 수 있다.The communication unit 130 may extract a preamble header from a data frame transmitted by another transmission node.

이때, 통신부(130)는 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정할 수 있다.In this case, the communication unit 130 may determine the limit line by using the duration of data transmitted by the other transmitting node from the legacy part of the preamble header.

통신부(130)는 송신 노드의 데이터 PPDU가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기할 수 있다.If the data PPDU of the transmitting node is long and the data transmission does not end before the limit line, the communication unit 130 may give up the space recycling transmission.

통신부(130)는 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 데이터 프레임을 수신 노드에 전송할 수 있다.When the backoff count becomes 0, the communication unit 130 may transmit the data frame to the receiving node using CTS-to-Self.

통신부(130)는 데이터를 패딩(padding)을 통해서 상기 한계선까지 송신하고 Ack를 수신할 수 있다.The communication unit 130 may transmit data up to the limit line through padding and receive an Ack.

통신부(130)는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정할 수 있다. 이때, 통신부(130)는 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정할 수 있다.The communication unit 130 may set a limit line by using a preamble header as a data frame transmitted by another transmitting node. In this case, the communication unit 130 may set the data transmission and Ack reception to be completed within the limit line.

통신부(130)는 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)는 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록, SNR을 추정하여 설정할 수 있다.The communication unit 130 may estimate and set the SNR so that a modulation and coding set (MCS) of data may be received by a difference in received signal strength.

일 실시예에 따르면, 노드 장치(100)는 수신 노드로 동작할 수 있다.According to an embodiment, the node device 100 may operate as a receiving node.

이때, 송신 노드로부터 데이터를 수신하는 수신 노드로 동작하는 노드 장치(100)는 수신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드 장치들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부(110) 및 노출 노드(exposed node)로 판단된 송신 노드로부터 공간 재활용 전송을 통해 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료되면 송신 노드에서 결정된 한계선에 대응하여 Ack를 전송하는 통신부(130)를 포함할 수 있다.At this time, the node device 100 operating as a receiving node that receives data from the transmitting node collects a list of nodes capable of communicating with the receiving node, and a node list processing unit that exchanges and stores a list of nodes capable of communicating with each of the node devices capable of communication. 110 and a communication unit 130 for receiving data through space recycling transmission from a transmitting node determined as an exposed node, and transmitting an Ack in response to the limit line determined by the transmitting node when data reception is complete. can

일 측에 따르면, 통신부(130)는 Ack의 MCS를 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록 설정할 수 있다.According to one side, the communication unit 130 may set the MCS of Ack to be received by the difference in received signal strength.

도 2는 일 실시예에 따른 노드 장치에 의해 수행되는 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기서, 노드 장치는 송신 노드가 될 수 있다.2 is a flowchart illustrating a data communication method performed by a node device according to an embodiment. Here, the node device may be a transmitting node.

도 2를 참조하면, 단계(210)에서 노드 장치는 자신과 통신 가능한 노드 목록을 수집할 수 있다. 여기서, 노드 목록은 통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , in step 210 , the node device may collect a list of nodes capable of communicating with itself. Here, the node list may include an address of a communicable node device and a signal strength between the node devices.

일 측에 따르면, 노드 장치는 에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제할 수 있다.According to one side, the node device may delete the node list by aging.

단계(220)에서, 노드 장치는 통신 가능한 각 노드 장치들과 통신 가능한 노드 목록을 교환할 수 있다.In step 220 , the node device may exchange a list of communicable nodes with each communicable node device.

노드 장치는 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 갱신된 노드 목록을 송신할 수 있다.The node device may transmit the updated node list whenever the communicable node list is updated.

단계(230)에서, 노드 장치는 수신 노드로 공간 재활용 전송을 허용할 지 여부를 판단할 수 있다. 노드 장치는 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장할 수 있다. 노드 장치는 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다.In step 230, the node device may determine whether to allow the space recycling transmission to the receiving node. The node device may receive the RTS frame of the transmitting node different from the transmitting node and store the address of the other transmitting node. The node device may check whether the address of another transmitting node is included in the node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame that the transmitting node wants to transmit.

수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않으면 수신 노드에서 간섭이 일어나지 않으므로, 송신 노드는 데이터의 전송을 수행할 수 있다.If the address of another transmitting node is not included in the node list of the receiving node, interference does not occur in the receiving node, so that the transmitting node can transmit data.

수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있으면, 간섭이 일어나는 경우에 해당하므로 수신 신호 강도를 비교할 수 있다.If the address of another transmitting node is included in the node list of the receiving node, the received signal strength can be compared because it corresponds to the case of interference.

노드 장치는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단할 수 있다. 노드 장치는 송신 노드 및 수신 노드에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교할 수 있다.The node device may determine whether space recycling transmission is possible by adjusting the CCA (Clear Channel Assessment) level in response to the case that the address of another transmitting node is included in the node list of the receiving node. The node device may compare the signal strength using the node list collected by the transmitting node and the receiving node.

노드 장치는 다른 송신 노드의 송신 신호를 송신 노드가 수신한 신호의 세기와 다른 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기보다 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기가 미리 설정된 크기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용할 수 있다.In the node device, the strength of the signal received by the node receiving the transmission node's transmission signal is higher than the strength of the signal received by the transmission node receiving the transmission signal of the other transmission node and the strength of the signal received by the node receiving the transmission signal of the other transmission node. If it is larger than a preset size, space recycling transmission may be allowed.

단계(240)에서, 노드 장치는 공간 재활용 전송 방법을 이용하여 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.In step 240 , the node device may transmit data to the receiving node using a space recycling transmission method.

노드 장치는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 상기 수신 노드에 상기 데이터를 전송할 수 있다.The node device may transmit the data to the receiving node after NAV reset in response to the case that the address of the other transmitting node is not included in the node list of the receiving node.

노드 장치는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출할 수 있다.A node device may extract a preamble header from a data frame transmitted by another transmitting node.

노드 장치는 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정할 수 있다.The node device may determine the limit line by using the duration of data transmitted by the other transmitting node from the legacy part of the preamble header.

노드 장치는 송신 노드의 데이터 PPDU가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기할 수 있다.The node device may give up the space recycling transmission when the data PPDU of the sending node is long and the data transmission is not finished before the limit line.

노드 장치는 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 전송할 수 있다.When the backoff count becomes 0, the node device may transmit a frame using CTS-to-Self.

노드 장치는 데이터를 패딩(padding)을 통해서 상기 한계선까지 송신하고 Ack를 수신할 수 있다.A node device may transmit data up to the limit line through padding and receive an Ack.

노드 장치는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하고, 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정할 수 있다.The node device may set a limit line using a preamble header as a data frame transmitted by another transmitting node, and may set data transmission and Ack reception to be completed within the limit line.

노드 장치는 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)는 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록, SNR을 추정하여 설정할 수 있다.The node device may estimate and set the SNR so that a modulation and coding set (MCS) of data can be received by a difference in received signal strength.

도 3 내지 도 8을 통해서 OBSS(Overlapping Basic Service Sets) 환경에서 복수의 노드 장치들 간의 무선 데이터 통신 방법을 확인할 수 있다.A method of wireless data communication between a plurality of node devices in an Overlapping Basic Service Sets (OBSS) environment can be confirmed through FIGS. 3 to 8 .

도 3은 노출 노드 환경을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an exposed node environment.

하나의 송신 노드가 수신 노드에 데이터를 전송하려 할 때, 가까운 위치에 있는 다른 송신 노드가 데이터를 전송 중일 경우, NAV가 설정되어 데이터 전송이 제한되게 된다.When one transmitting node tries to transmit data to a receiving node, if another transmitting node in a nearby location is transmitting data, NAV is set and data transmission is restricted.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(310), 제1 수신 노드(320), 제2 송신 노드(330) 및 제2 수신 노드(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the wireless communication system according to an embodiment may include a first transmitting node 310 , a first receiving node 320 , a second transmitting node 330 , and a second receiving node 340 . have.

이때, 제1 송신 노드(310)와 제2 송신 노드(330) 간의 거리가 가깝기 때문에 데이터 전송에 따른 간섭이 우려될 수 있다. 도 3의 노드 장치 간 위치 및 커버리지를 살펴보면, 제1 수신 노드(320)와 제2 수신 노드(340)는 서로 멀리 떨어져 있어 서로 영향을 미치지 않는다. 따라서, 제1 송신 노드(310) 및 제2 송신 노드(330)가 동시에 데이터를 전송할 때 제1 수신 노드(320) 및 제2 수신 노드(340)는 데이터의 동시 수신이 가능하지만, 제1 송신 노드(310) 및 제2 송신 노드(330)가 서로의 캐리어 센싱 커버리지에 들어있기 때문에 데이터의 동시 전송이 불가능하다.In this case, since the distance between the first transmission node 310 and the second transmission node 330 is close, interference due to data transmission may be concerned. Referring to the location and coverage between node devices in FIG. 3 , the first receiving node 320 and the second receiving node 340 are far apart from each other and do not affect each other. Accordingly, when the first transmitting node 310 and the second transmitting node 330 transmit data at the same time, the first receiving node 320 and the second receiving node 340 are capable of simultaneous reception of data, but the first transmission Since the node 310 and the second transmitting node 330 are in each other's carrier sensing coverage, simultaneous data transmission is impossible.

도 3에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 무선랜에서는 RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send) 프레임에 의해서 노출 노드(exposed node) 환경이라는 것을 알려줄 수 있다.Referring to the protocol sequence shown in FIG. 3 , in the WLAN, an exposed node environment may be notified by a Request to Send (RTS)/Clear to Send (CTS) frame.

일 실시예에 따르면, 제1 송신 노드(310)는 데이터 전송을 위해 RTS 프레임(311)을 송신할 수 있다. 이후 제1 수신 노드(320)는 CTS(321)를 송신하여 데이터 전송을 받을 준비가 되었음을 알릴 수 있다. 제2 송신 노드(330)는 제1 송신 노드(310)가 보낸 RTS 프레임(311)을 수신하였는데 제1 수신 노드(320)가 보낸 CTS(321)를 수신하지 못하였다면 제1 송신 노드(310)와 제2 송신 노드(330)는 노출 노드 관계에 있다는 것을 유추할 수 있다. 이때, 제2 송신 노드(330)는 제1 송신 노드(310)의 데이터(312)와 제1 수신 노드의 Ack(322)와 제2 수신노드의 Ack(341)의 동기를 맞추어서 제2 수신 노드(340)에 데이터(331)를 전송할 수 있다.According to an embodiment, the first transmission node 310 may transmit the RTS frame 311 for data transmission. Thereafter, the first receiving node 320 may transmit a CTS 321 to inform that it is ready to receive data transmission. If the second transmitting node 330 receives the RTS frame 311 sent by the first transmitting node 310 but does not receive the CTS 321 sent by the first receiving node 320, the first transmitting node 310 and the second transmission node 330 may infer that there is an exposed node relationship. At this time, the second transmitting node 330 synchronizes the data 312 of the first transmitting node 310 with the Ack 322 of the first receiving node and the Ack 341 of the second receiving node, and the second receiving node Data 331 may be transmitted to 340 .

이때, 제2 송신 노드(330)가 제1 송신 노드(310)로부터 수신한 RTS 프레임(311)을 이용하여 동기를 맞추는데, RTS 프레임(311)로부터 정보를 추출하였으나 RTS 프레임(311)이 데이터(312)와 Ack(322)까지만 포함해서 정하지 않고, 무선랜에서 허용하는 최대값까지 NAV를 설정하여 보내는 경우가 많다. 또한, 제1 송신 노드(310)는 MCS(Modulation and Coding Set)에 따라서 달라지는 제1 수신 노드(320)가 보내는 Ack(혹은 Block Ack)의 정확한 시간 길이(Duration; Ack PPDU의 실제시간)를 알 수 없으므로, 제2 송신 노드(330)가 정확한 동기를 맞추어서 송신하기가 어렵다.At this time, the second transmission node 330 synchronizes using the RTS frame 311 received from the first transmission node 310, information is extracted from the RTS frame 311, but the RTS frame 311 is the data ( 312) and Ack 322 are not set, and the NAV is set up to the maximum value allowed by the WLAN in many cases. In addition, the first transmitting node 310 knows the exact duration (Duration; real time of the Ack PPDU) of the Ack (or Block Ack) transmitted by the first receiving node 320 that varies depending on the Modulation and Coding Set (MCS). Therefore, it is difficult for the second transmitting node 330 to transmit with accurate synchronization.

도 4는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 CTS-to-Self를 이용한 보호 및 Ack 없는 데이터의 전송을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining transmission of data without protection and Ack using CTS-to-Self in an exposed node environment according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(410), 제1 수신 노드(420), 제2 송신 노드(430), 제2 수신 노드(440) 및 제3 송신 노드(450)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a wireless communication system according to an embodiment includes a first transmitting node 410 , a first receiving node 420 , a second transmitting node 430 , a second receiving node 440 , and a third transmitting node. It may include a node 450 .

노출 노드 환경에서 제1 송신 노드(410)는 숨겨진 노드 문제(hidden node problem)를 방지하기 위해서 RTS 프레임을 송신하고 제1 수신 노드(420)는 CTS를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(430)는 제1 수신 노드(420)의 커버리지에서 벗어나 있기 때문에 제1 수신 노드(420)로부터 송신된 CTS를 수신하지 못하고 CTS Timeout(431)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행할 수 있다. 제2 송신 노드(430)는 NAV에 의한 가상적 감지(Virtual Carrier Sensing)가 아이들(idle)로 설정되어 있으므로 CSMA/CA에 의한 채널 접속 절차를 수행할 수 있다. 제2 송신 노드(430)의 백오프 카운트(backoff count; 432)가 0이 되면 CTS-to-Self(433)를 통해서 제2 송신 노드(430)의 커버리지에 해당하는 영역에 대해서 NAV를 설정하여 송신을 보호할 수 있다. 제1 송신 노드(410)의 커버리지에 속하는 제3 송신 노드(450)도 노출 노드 관계에 있지만, 제1 송신 노드(410)에 의해 NAV(451)가 설정되어 송신을 하지 못하고 대기상태에 들어간다. 이때 CTS(421)에 의해 설정되는 NAV 값(451)은 제1 송신 노드(410)가 보낸 NAV값의 끝에 맞추어서 설정한다.In an exposed node environment, the first transmitting node 410 may transmit an RTS frame to prevent a hidden node problem, and the first receiving node 420 may transmit a CTS. Since the second transmitting node 430 is out of the coverage of the first receiving node 420 , it cannot receive the CTS transmitted from the first receiving node 420 and performs the NAV reset process after the CTS Timeout 431 has elapsed. can do. The second transmission node 430 may perform a channel access procedure by CSMA/CA because Virtual Carrier Sensing by NAV is set to idle. When the backoff count 432 of the second transmission node 430 becomes 0, the NAV is set for the area corresponding to the coverage of the second transmission node 430 through the CTS-to-Self 433. Transmission can be protected. Although the third transmitting node 450 belonging to the coverage of the first transmitting node 410 is also in an exposed node relationship, the NAV 451 is set by the first transmitting node 410 and thus cannot transmit and enters a standby state. At this time, the NAV value 451 set by the CTS 421 is set according to the end of the NAV value sent by the first transmission node 410 .

여기서, 가상적 감지(Virtual Carrier Sensing)는 일종의 타이머로써, 전송 채널을 확보한 노드 장치가 송출 프레임 내에 채널이 점유될 시간을 알려주는 기능을 한다. 따라서, NAV에 의한 시간 타이머로 매체의 사용 중 여부를 논리적으로 알게 한다.Here, Virtual Carrier Sensing is a kind of timer, and serves to inform the time when the node device that has secured the transmission channel will occupy the channel within the transmission frame. Therefore, it is logically known whether the medium is in use with a time timer by the NAV.

도 4에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 제1 송신 노드(410)는 데이터 송신을 위해 RTS 프레임(411)을 송신하고, 제1 수신 노드(420)로부터 CTS(421)를 수신하여 데이터(413)를 송신할 수 있다. 여기서, 제2 송신 노드(430)는 데이터(413)의 프리앰블 정보(412)에 있는 길이 정보를 이용해서 한계선(460)을 파악할 수 있다.Referring to the protocol sequence shown in FIG. 4 , the first transmitting node 410 transmits an RTS frame 411 for data transmission, and receives the CTS 421 from the first receiving node 420 to receive data 413 . ) can be sent. Here, the second transmission node 430 may determine the limit line 460 using length information in the preamble information 412 of the data 413 .

제2 송신 노드(430)는 제1 송신 노드(410)가 송신한 Data PPDU에 있는 프리앰블 정보만을 수신하고, 프리앰블에 포함된 Legacy 정보로부터 Data PPDU의 시간 길이(duration)를 알 수 있다. 여기에서 구해진 시간 길이는 제2 송신 노드(430)가 송신할 수 있는 한계선(460)을 구하는데 사용될 수 있다.The second transmission node 430 may receive only the preamble information included in the Data PPDU transmitted by the first transmission node 410 and know the duration of the Data PPDU from the legacy information included in the preamble. The length of time obtained here may be used to obtain a limit line 460 that the second transmitting node 430 can transmit.

제2 송신 노드(430)는 Ack가 필요 없는 No-Ack 데이터인 경우에 한계선(460) 이내까지만 No-Ack 데이터(434)를 제2 수신 노드(440)에 송신하고 한계선(460) 이후에 제1 수신 노드(410)가 보내는 Ack(422)가 완료될 때까지 대기 상태에 있는다. Data PPDU가 길어서 한계선(460) 이전에 No-Ack 데이터(434)의 전송이 끝나지 않는 경우에는 공간 재활용에 의한 전송 시퀀스를 포기할 수 있다.The second transmitting node 430 transmits the No-Ack data 434 to the second receiving node 440 only within the limit line 460 in the case of No-Ack data that does not require an Ack, and transmits the No-Ack data 434 to the second receiving node 440 after the limit line 460. 1 The receiving node 410 is in the waiting state until the Ack 422 sent is completed. If the transmission of the No-Ack data 434 is not finished before the limit line 460 because the Data PPDU is long, the transmission sequence by space recycling may be abandoned.

도 5는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining transmission of data and Ack by space recycling in an exposed node environment according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(510), 제1 수신 노드(520), 제2 송신 노드(530), 제2 수신 노드(540) 및 제3 송신 노드(550)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , a wireless communication system according to an embodiment includes a first transmitting node 510 , a first receiving node 520 , a second transmitting node 530 , a second receiving node 540 , and a third transmitting node. node 550 .

도 5를 통해서 공간재활용에 의한 Ack가 필요한 데이터(534)를 송신하는 절차를 확인할 수 있다. 제1 송신 노드(510)가 데이터(513)의 송신을 위해 RTS 프레임(511)을 송신하고, 제1 수신 노드(520)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(521)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(530)는 제1 수신 노드(520)의 커버리지에서 벗어나 있기 때문에 CTS(521)를 수신하지 못하고 CTS Timeout(531)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행할 수 있다. 제2 송신 노드(530)는 NAV에 의한 가상적 감지(Virtual Carrier Sensing)가 아이들(idle)로 설정되어 있으므로 CSMA/CA에 의한 채널 접속 절차를 수행할 수 있다. 이때, 제2 송신 노드(530)의 백오프 카운트(532)가 0이 되면 CTS-to-Self(533)를 보내서 제2 송신 노드(530)의 커버리지에 해당하는 영역에 대해서 NAV를 설정하여 송신을 보호할 수 있다.A procedure for transmitting data 534 requiring Ack by space recycling can be confirmed through FIG. 5 . The first transmitting node 510 may transmit the RTS frame 511 for transmission of data 513 , and the first receiving node 520 may transmit the CTS 521 when ready to receive data. Since the second transmitting node 530 is out of the coverage of the first receiving node 520 , it cannot receive the CTS 521 and may perform the NAV reset process after the CTS Timeout 531 has elapsed. Since Virtual Carrier Sensing by NAV is set to idle, the second transmission node 530 may perform a channel access procedure by CSMA/CA. At this time, when the backoff count 532 of the second transmitting node 530 becomes 0, the CTS-to-Self 533 is sent to set the NAV for the area corresponding to the coverage of the second transmitting node 530 and transmit. can protect

제2 송신 노드(530)는 IEEE 802.11ac에서 정의된 A-MPDU Pre-Eof Padding(APEP)을 이용하여 데이터(534) 및 패딩(535)을 전송함으로써 송신할 수 있는 한계선(560)까지 길이를 맞춘다. 여기서, 제2 송신 노드(530)는 데이터(513)의 프리앰블 정보(512)에 있는 길이 정보를 이용해서 한계선(560)을 파악할 수 있다.The second transmitting node 530 transmits the data 534 and the padding 535 using the A-MPDU Pre-Eof Padding (APEP) defined in IEEE 802.11ac to increase the length up to the limit line 560 that can be transmitted. match Here, the second transmission node 530 may determine the limit line 560 using length information in the preamble information 512 of the data 513 .

도 5에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 제1 수신 노드(520)가 제1 송신 노드(510)로 Ack(522)를 보내는 동시에 제2 수신 노드(540)에서 제2 송신 노드(530)로 Ack(541)를 송신할 수 있다. 만약 두 Ack의 시간 길이가 다른 경우에는 IFS(Inter Frame Spacing)에 의해서 보호가 되므로 제1 송신 노드(510)가 새로운 시퀀스를 시작해도 충돌 등의 문제가 발생하지 않는다.Referring to the protocol sequence shown in FIG. 5 , the first receiving node 520 sends an Ack 522 to the first transmitting node 510 at the same time from the second receiving node 540 to the second transmitting node 530 . Ack 541 may be transmitted. If the time lengths of the two Acks are different, since protection is provided by IFS (Inter Frame Spacing), a problem such as collision does not occur even when the first transmission node 510 starts a new sequence.

도 6은 일 실시예에 따라 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송 시 에러가 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a case in which an error occurs when transmitting data and Ack due to space recycling according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(610), 제1 수신 노드(620), 제2 송신 노드(630) 및 제2 수신 노드(640)를 포함할 수 있다. 제1 송신 노드(610)가 데이터(613)의 송신을 위해 RTS 프레임(611)을 송신하고, 제1 수신 노드(620)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(621)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(630)는 제1 수신 노드(620)의 커버리지 밖에 있기 때문에 CTS(621)를 수신할 수 없다. 이 경우, 제2 송신 노드(630)는 CTS Timeout(631)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행하고, 백오프 카운트(632)가 0이 되면 CTS-to-Self(633)를 보내서 데이터(634) 및 패딩(635)을 전송할 수 있다. 이때, 제2 수신 노드(640)는 제1 송신 노드(610) 및 제2 송신 노드(630)의 커버리지 안에 있기 때문에 CTS-to-Self(633)와 데이터(634)의 전송으로 인한 충돌(641, 642)이 발생할 수 있다. 또, 제1 송신 노드(610)는 제1 수신 노드(620)와 제2 수신 노드(640)의 커버리지 안에 있기 때문에 Ack들(622, 643) 간의 충돌(614)이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 6 , a wireless communication system according to an embodiment may include a first transmitting node 610 , a first receiving node 620 , a second transmitting node 630 , and a second receiving node 640 . have. The first transmitting node 610 may transmit the RTS frame 611 for transmission of data 613 , and the first receiving node 620 may transmit the CTS 621 when ready to receive data. The second transmitting node 630 cannot receive the CTS 621 because it is out of the coverage of the first receiving node 620 . In this case, the second transmission node 630 performs the NAV reset process after the CTS Timeout 631 has elapsed, and when the backoff count 632 becomes 0, transmits the CTS-to-Self 633 to the data 634 . ) and padding 635 . At this time, since the second receiving node 640 is within the coverage of the first transmitting node 610 and the second transmitting node 630 , the collision 641 due to the transmission of the CTS-to-Self 633 and the data 634 , 642) may occur. Also, since the first transmitting node 610 is within the coverage of the first receiving node 620 and the second receiving node 640 , a collision 614 between the Acks 622 and 643 may occur.

도 6에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 제2 송신 노드(630)가 공간 재활용 전송이 가능하다고 판단한 경우, CTS-to-Self(633)및 패딩(635)이 된 데이터를 송신할 수 있다. 이때, 제2 수신 노드(640)는 제1 송신 노드(610)가 보내는 데이터(613)와 제2 송신 노드(630)가 보내는 데이터(634)를 동시에 수신하므로 충돌(642)이 발생할 확률이 높다. 제2 수신 노드(640)가 제2 송신 노드(630)가 보낸 데이터(634)를 충돌 없이 수신했다고 해도 제2 수신 노드(640)와 제1 송신 노드(610)는 서로의 커버리지에 포함되어 제2 수신 노드(640)가 보내는 Ack(643)와 제1 수신 노드(620)가 보내는 Ack(622)를 제1 송신 노드(610)가 동시에 수신하기 때문에 충돌 에러(614)가 발생할 수 있다. 따라서, 도 6과 같은 경우에는 공간 재활용 전송을 사용하지 않는 것이 좋다.Referring to the protocol sequence shown in FIG. 6 , when the second transmission node 630 determines that the space recycling transmission is possible, the CTS-to-Self 633 and the padded data 635 may be transmitted. At this time, since the second receiving node 640 simultaneously receives the data 613 transmitted by the first transmitting node 610 and the data 634 transmitted by the second transmitting node 630 , there is a high probability that the collision 642 will occur. . Even if the second receiving node 640 receives the data 634 sent by the second transmitting node 630 without collision, the second receiving node 640 and the first transmitting node 610 are included in each other's coverage and Since the first transmitting node 610 simultaneously receives the Ack 643 sent by the second receiving node 640 and the Ack 622 sent by the first receiving node 620 , a collision error 614 may occur. Therefore, in the case of FIG. 6 , it is better not to use space recycling transmission.

도 7은 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining transmission of data and Ack according to spatial recycling using a difference in strength of a received signal.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(710), 제1 수신 노드(720), 제2 송신 노드(730) 및 제2 수신 노드(740)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , a wireless communication system according to an embodiment may include a first transmitting node 710 , a first receiving node 720 , a second transmitting node 730 , and a second receiving node 740 . have.

제1 송신 노드(710)가 데이터(713)의 송신을 위해 RTS 프레임(711)을 송신하고, 제1 수신 노드(720)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(721)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(730)는 제1 수신 노드(720)의 커버리지 밖에 있기 때문에 CTS(721)를 수신할 수 없다. 이 경우, 제2 송신 노드(730)가 CTS Timeout(731)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행하여 백오프 카운트(732)가 0이 되면 CTS-to-Self(733)를 보내서 데이터(734) 및 패딩(735)을 전송할 수 있다. 이때도 제2 송신 노드(730)가 CTS-to-Self(733)와 데이터(734)를 전송할 때, 제1 송신 노드(710)가 송신한 데이터(713)와 충돌(741, 742)이 발생할 수 있지만 신호 세기 차에 의해 통신이 가능하다.The first transmitting node 710 may transmit an RTS frame 711 for transmission of data 713 , and the first receiving node 720 may transmit a CTS 721 when ready to receive data. The second transmitting node 730 cannot receive the CTS 721 because it is outside the coverage of the first receiving node 720 . In this case, when the second transmission node 730 performs the NAV reset process after the CTS Timeout 731 has elapsed and the backoff count 732 becomes 0, it transmits the CTS-to-Self 733 to the data 734 . and padding 735 . Also at this time, when the second transmitting node 730 transmits the CTS-to-Self 733 and the data 734 , collisions 741 and 742 with the data 713 transmitted by the first transmitting node 710 may occur. However, communication is possible due to the difference in signal strength.

하지만, 제2 송신 노드(730)와 제2 수신 노드(740)의 거리가 제2 수신 노드(740)와 제1 송신 노드(710)의 거리보다 가깝기 때문에, 수신 신호의 세기 차이에 의해서 제2 수신 노드(740)는 제2 송신 노드(730)가 보낸 CTS-to-Self(733) 및 데이터(734)를 수신할 수 있다. 이때 도 5에서 설명한 규칙에 의해서 제2 송신 노드(730)가 보내는 데이터(734)의 길이를 설정하면 제1 송신 노드(710)가 제1 수신 노드(720)가 송신한 Ack(722)와 제2 수신 노드(740)가 송신한 Ack(743)를 동시에 수신하므로 충돌(714)이 발생하게 된다.However, since the distance between the second transmission node 730 and the second reception node 740 is closer than the distance between the second reception node 740 and the first transmission node 710, the The receiving node 740 may receive the CTS-to-Self 733 and data 734 sent by the second transmitting node 730 . At this time, if the length of the data 734 transmitted by the second transmitting node 730 is set according to the rule described in FIG. 5 , the first transmitting node 710 transmits the Ack 722 and the second transmitted by the first receiving node 720 . Since the second receiving node 740 simultaneously receives the transmitted Ack 743 , a collision 714 occurs.

도 8은 일 실시예에 따라 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining transmission of data and Ack according to spatial recycling using a difference in strength of a received signal according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(810), 제1 수신 노드(820), 제2 송신 노드(830) 및 제2 수신 노드(840)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , a wireless communication system according to an embodiment may include a first transmission node 810 , a first reception node 820 , a second transmission node 830 , and a second reception node 840 . have.

제1 송신 노드(810)가 데이터(813)의 송신을 위해 RTS 프레임(811)을 송신하고, 제1 수신 노드(820)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(821)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(830)는 제1 수신 노드(820)의 커버리지 밖에 있기 때문에 CTS(821)를 수신할 수 없다. 이 경우, 제2 송신 노드(830)가 CTS Timeout(831)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행하고, 백오프 카운트(832)가 0이 되면 CTS-to-Self(833)를 보내서 데이터(834) 및 패딩(835)을 전송할 수 있다. 이때, 제2 송신 노드(830)가 CTS-to-Self(833)와 데이터(834)를 전송할 때, 제1 송신 노드(810)가 송신한 데이터(813)와 충돌(841, 842)이 발생할 수 있지만 신호 세기 차에 의해 통신이 가능하다.The first transmitting node 810 may transmit the RTS frame 811 for transmission of the data 813 , and the first receiving node 820 may transmit the CTS 821 when ready to receive the data. The second transmitting node 830 cannot receive the CTS 821 because it is outside the coverage of the first receiving node 820 . In this case, the second transmission node 830 performs the NAV reset process after the CTS Timeout 831 has elapsed, and when the backoff count 832 becomes 0, it transmits the CTS-to-Self 833 and transmits the data 834 . ) and padding 835 . At this time, when the second transmission node 830 transmits the CTS-to-Self 833 and the data 834 , collisions 841 and 842 with the data 813 transmitted by the first transmission node 810 may occur. However, communication is possible due to the difference in signal strength.

여기서, 제2 수신 노드(840)가 공간 재활용에 따른 데이터 수신이 가능한 경우, 제2 송신 노드(830)는 송신하는 프레임의 길이를 Ack(843)의 수신까지 고려하여 한계선(850) 내부에서 시퀀스가 완료되도록 제한할 수 있다. 따라서, 제1 수신 노드(820)가 송신한 Ack(822)와 제2 수신 노드(840)가 송신한 Ack(843) 간에 시간차가 생기므로 데이터의 전송이 가능하다.Here, when the second receiving node 840 is capable of receiving data according to space recycling, the second transmitting node 830 considers the length of the frame to be transmitted until the reception of the Ack 843 and the sequence within the limit line 850 . may be limited to completion. Accordingly, since a time difference occurs between the Ack 822 transmitted by the first receiving node 820 and the Ack 843 transmitted by the second receiving node 840 , data transmission is possible.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100: 노드 장치
110: 노드 목록 처리부
120: 판단부
130: 통신부100: node device
110: node list processing unit
120: judgment unit
130: communication department

Claims (15)

송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법에 있어서,
상기 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하는 단계;
통신 가능한 각 노드 장치들과 상기 통신 가능한 노드 목록을 교환하는 단계;
CTS(Clear to Send) 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 상기 송신 노드를 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 전송의 허용 여부를 판단하는 단계; 및
상기 전송이 허용된 경우, 상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는,
상기 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS(Request to Send) 프레임을 수신하여 상기 다른 송신 노드의 주소를 저장하는 단계; 및
상기 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인하는 단계
를 포함하는,
데이터 통신 방법.A data communication method performed by a transmitting node, comprising:
collecting a list of nodes capable of communicating with the transmitting node;
exchanging the list of communicable nodes with each communicable node device;
determining whether to allow transmission to a receiving node by determining the transmitting node as an exposed node when a clear to send (CTS) timeout occurs; and
if the transmission is allowed, transmitting data to the receiving node;
The step of determining whether the transmission is allowed,
receiving an RTS (Request to Send) frame of a transmitting node different from the transmitting node and storing the address of the other transmitting node; and
Checking whether the address of the other transmitting node is included in the node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame to be transmitted by the transmitting node
containing,
data communication method. 제1항에 있어서,
상기 노드 목록은,
통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함하는 데이터 통신 방법.According to claim 1,
The node list is
A data communication method comprising an address of a communicable node device and a signal strength between the node devices. 제1항에 있어서,
상기 노드 목록을 교환하는 단계는,
상기 송신 노드가 상기 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 상기 통신 가능한 각 노드 장치들에 갱신된 노드 목록을 송신하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.According to claim 1,
The step of exchanging the list of nodes comprises:
transmitting, by the transmitting node, the updated node list to each of the communicable node devices whenever the communicable node list is updated
A data communication method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 노드 목록을 수집하는 단계는,
에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.According to claim 1,
The step of collecting the node list includes:
Deleting the node list by aging
A data communication method comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는,
상기 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV(Network Allocation Vector) 재설정 이후 상기 수신 노드에 상기 데이터를 전송하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.The method of claim 1,
Transmitting data to the receiving node comprises:
Transmitting the data to the receiving node after a Network Allocation Vector (NAV) reset in response to a case in which the address of the other transmitting node is not included in the node list of the receiving node
A data communication method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 데이터를 전송하는 단계는,
상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출하는 단계;
상기 프리앰블 헤더의 레거시 파트(Legacy part)로부터 상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정하는 단계; 및
백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 상기 수신 노드에 전송하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.According to claim 1,
Transmitting the data includes:
extracting a preamble header from a data frame transmitted by the other transmitting node;
determining a limit line using a duration of data transmitted by the other transmitting node from a legacy part of the preamble header; and
When the backoff count becomes 0, transmitting a frame to the receiving node using CTS-to-Self
A data communication method comprising a. 제7항에 있어서,
상기 한계선을 결정하는 단계는,
상기 송신 노드의 데이터 PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) protocol data unit)가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 상기 수신 노드로의 데이터 전송을 포기하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.8. The method of claim 7,
The step of determining the limit line,
Giving up data transmission to the receiving node when data transmission is not finished before the limit line because the data PPDU (Physical Layer Convergence Procedure (PLCP) protocol data unit) of the transmitting node is long
A data communication method comprising a. 제7항에 있어서,
상기 데이터를 전송하는 단계는,
상기 데이터를 패딩(padding)을 통해서 상기 한계선까지 상기 수신 노드에 송신하고 Ack(Acknowledgement)를 상기 수신 노드로부터 수신하는 단계
를 더 포함하는 데이터 통신 방법.8. The method of claim 7,
Transmitting the data includes:
transmitting the data to the receiving node up to the limit line through padding and receiving an acknowledgment (Ack) from the receiving node;
A data communication method further comprising a. 제1항에 있어서,
상기 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는,
상기 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 전송이 가능한지 판단하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.According to claim 1,
The step of determining whether the transmission is allowed,
In response to the case that the address of the other transmitting node is included in the node list of the receiving node, determining whether transmission is possible by adjusting the CCA (Clear Channel Assessment) level
A data communication method comprising a. 제10항에 있어서,
상기 CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 전송이 가능한지 판단하는 단계는,
상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 각각에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교하는 단계;
2 수신 노드가 제2 송신 노드의 신호를 수신한 세기가 제2 송신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기 및 제2 수신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기보다 큰 경우 전송을 허용하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.11. The method of claim 10,
The step of determining whether transmission by adjusting the CCA (Clear Channel Assessment) level is possible,
comparing signal strengths using a node list collected at each of the transmitting node and the receiving node;
When the strength at which the second receiving node receives the signal of the second transmitting node is greater than the strength at which the second transmitting node receives the signal of the first transmitting node and the strength at which the second receiving node receives the signal of the first transmitting node, transmission is performed step to allow
A data communication method comprising a. 제10항에 있어서,
상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는,
상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에 포함된 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하는 단계;
상기 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack(Acknowledgement) 수신이 완료되도록 설정하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.11. The method of claim 10,
Transmitting data to the receiving node comprises:
setting a limit line using a preamble header included in a data frame transmitted by the other transmitting node;
Setting data transmission and acknowledgment (Ack) reception to be completed within the limit line
A data communication method comprising a. 제10항에 있어서,
상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는,
상기 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)는 수신 신호 강도의 차이에 의해서 상기 데이터의 수신이 가능하도록, SNR(signal-to-noise ratio)을 추정하여 설정하는 단계
를 포함하는 데이터 통신 방법.11. The method of claim 10,
Transmitting data to the receiving node comprises:
Estimating and setting a signal-to-noise ratio (SNR) to enable reception of the data according to a difference in received signal strength in the modulation and coding set (MCS) of the data
A data communication method comprising a. 수신 노드에 데이터를 송신하는 송신 노드에 있어서,
상기 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드 장치들과 상기 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부;
CTS 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 상기 송신 노드를 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 전송의 허용 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 전송이 허용된 경우, 상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 통신부를 포함하고,
상기 판단부는,
상기 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS(Request to Send) 프레임을 수신하여 상기 다른 송신 노드의 주소를 저장하고, 상기 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인하는,
송신 노드.A transmitting node transmitting data to a receiving node, the transmitting node comprising:
a node list processing unit that collects a list of nodes capable of communicating with the transmitting node, and exchanges and stores the list of nodes capable of communication with each of the node devices;
a determination unit for determining whether to allow transmission to a reception node by determining the transmission node as an exposed node when a CTS timeout occurs; and
When the transmission is allowed, including a communication unit for transmitting data to the receiving node,
The judging unit,
Receives a Request to Send (RTS) frame from a transmitting node different from the transmitting node, stores the address of the other transmitting node, and stores the other transmitting node's address in the node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame to be transmitted by the transmitting node. Checking that the address of the sending node is included,
sending node. 송신 노드로부터 데이터를 수신하는 수신 노드에 있어서,
상기 수신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드들과 상기 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부; 및
노출 노드(exposed node)로 판단된 상기 송신 노드로부터 전송을 통해 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료되면 상기 송신 노드에서 결정된 한계선에 대응하여 Ack를 전송하는 통신부
를 포함하고,
상기 송신 노드는,
상기 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS(Request to Send) 프레임을 수신하여 상기 다른 송신 노드의 주소를 저장하고, 상기 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인하는,
수신 노드.A receiving node receiving data from a transmitting node, the receiving node comprising:
a node list processing unit for collecting a list of nodes capable of communicating with the receiving node, and exchanging and storing the list of nodes capable of communication with each node; and
A communication unit for receiving data through transmission from the transmitting node determined to be an exposed node, and transmitting an Ack in response to the limit line determined by the transmitting node when data reception is completed
including,
The transmitting node is
Receives a Request to Send (RTS) frame from a transmitting node different from the transmitting node, stores the address of the other transmitting node, and stores the other transmitting node's address in the node list of the receiving node corresponding to the receiving address of the frame to be transmitted by the transmitting node. Checking that the address of the sending node is included,
receiving node.
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