KR19990000053A - 무선 패킷 데이터 통신방법 - Google Patents

Abstract

무선 데이터 통신에 있어서 패킷 데이터의 전송을 원활하게 하는 통신방법에 관한 것으로써 특히 단파대 무선주파수에서 효율높은 데이터 통신을 수행할 수 있도록 패킷 데이터의 크기를 줄여가면서 반복적으로 전송하거나 몇번에 거쳐서 동일한 데이터를 전송하여 그들의 신호중 완성된 블록만을 선별하여 에러 코딩하도록 하는 무선데이터 통신방법임.

Description

무선 패킷 데이터 통신 방법

제1도는 본 발명 실시 하드웨어 환경의 실시 일례를 도시한 블록다이어그램.

제2도 및 제3도는 본 발명 실시 일례를 도시한 계층구조도 및 흐름도.

제4도는 본 발명 패킷 데이터 구성의 실시 일례를 도시한 구조도.

제5도는 데이터 전송오류 보상을 위한 현황테이블 구성의 실시 일례.

제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 실시 일례를 도시한 계층구조도 및 흐름도.

제8도는 데이터 전송오류 보상을 위한 현황테이블 구성의 다른 실시일례.

본 발명은 무선 데이터 통신에 있어서 패킷 데이터의 전송을 원활하게 하는 방법에 관한 것이다.

훼이딘(Fading)이나 클릭(Click)성 잡음에 약한 무선통신 환경상의 특징은 전송되는 신호가 원래의 데이터 신호로 전달되기 어렵게 하는 요인으로 작용한다.

이러한 전파장해 현상은 송수신점이 고정되어 있음에도 불구하고 전리층의 현상 등에 의하여 단파대 이하의 주파수에서 특히 심하게 나타나며, 따라서 동 주파수를 이용하여 데이터 통신을 수행할 때 전송오류가 없이 원만하게 통신을 수행한다는 것은 사실상 불가한 실정이다.

전송오류를 극복하기 위한 일반적인 수단으로는 전송되는 데이터에 패리티 비트(Parity Bit)라는 오류검증 수단을 삽입하여 이를 상호 확인함으로써 완전한 데이터가 수신되었을 때까지 반복 전송하는 방식이 있었다.

그러나 완성된 데이터의 전송확률이 매우 낮은 환경 즉, 원거리를 통신상대방에게 큰 데이터 정보를 전송하거나 방송의 개념으로 다량의 정보를 전송하는 채널에 있어서 이와 같이 상호확인 방식으로 반복 전송하는 기법을 도입하면 통신망이 폭주되기 쉬운 새로운 결점이 발생되었으며, 따라서 종래의 무선 데이터 통신은 일정 이상의 양호한 신호감도(전계강도)를 유지하는 상황 또는 비교적 짧은 데이터를 전송하는 환경에서만 운용이 가능하였고 단파대와 같은 무선주파수에서는 무선 데이터 통신이 활성화되지 못하고 있는 실정이었다.

한편 이동통신의 발달에 수반하여 가입자를 증대시키고 통화품질을 향상시키기 위한 수단으로 최근 실용화 개발된 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신 방식의 Pseudonoise (PN) Code라는 디지털 변복조 기술에는 여러 채널로부터 동시에 분산공급되는 디지틀 신호를 현황테이블에 변복조 기술에는 여러 채널로부터 동시에 분산공급되는 디지틀 신호를 현황테이블에 배열하여 같은 블록의 코-드를 합성함으로써 전송되는 데이터의 오률와 훼이딩 등 무선통신 채널의 잡음환경을 극복하는 방식을 채택하고 있다.

이와 같은 CDMA 방식은 주위잡음보다도 낮은 레벨로 신호를 전송할 수 있고, 난수표 방식의 코-드합성 방식에 의하여 보안성을 높일 수 있다는 장점이 있으나, 이와 반대로 무시할 수 없는 단점은 채널을 무수하게 많이 점유하는 Multi Channel 방식을 활용하므로 전파이용율이 극심하게 떨어진다는 것이다.

본 발명의 목적은 단일 채널을 사용하는 통신망에 있어서 데이터의 전송이 효율적으로 수행되도록 하는 데이터 통신방법을 제공함으로써 무선 채널이 폭주되지 않고 큰 데이터 정보가 효율적으로 전송되도록 함에 있다.

이와 같은 목적의 본 발명은 원시데이터를 복수의 미세블록으로 패킷화하고 그 미세브록으로 되는 패킷을 하나의 큰 패킷데이터로 형성하여 전송코록 하며, 이를 수신한 수신측단에서는 수신된 블록중 오류가 발생된 블록을 지정하여 재전송을 요구하도록 함으로써 재전송 때마다 패킷데이터의 크기를 줄여가는 무선 패킷 데이터 통신방법을 제공한다.

또한 본 발명은 원시데이터를 복수의 미세블록으로 패킷화 하고 그 미세블록으로 되는 패킷을 하나의 큰 패킷데이터로 형성하여 전송토록 하되 송신측에서는 적어도 두 번 이상 반복하여 전송하며, 수신측에서는 수신된 데이터를 현황테이블에 순차 등재한 후 일괄적으로 합성하여 오류가 발생된 블록을 버리고 올바른 데이터 블록만 취하도록 함으로써 단일 무선채널에서 전송오류를 최소화 하는 데이터 통신 방법을 제공한다.

제1도는 무선 데이터 통신을 수행하기 위한 하드웨어 환경의 실시 일레를 도시한 것으로써, 데이터를 생성 또는 저장 및 통신용 프로그램이 내장된 컴퓨터(1); 컴퓨터로부터 생성되는 디지틀 데이터 신호를 아나로그 신호로 변환하여 무선송수신기에 공급토록 하거나 무선송수신기로부터 출력되는 아나로그 신호를 디지틀 데이터 신호로 변환하는 모뎀(2); 모뎀으로부터 출력되는 아나로그 신호를 무선주파수의 데이터 신호로 변환하여 송신하거나 전송되어오는 무선주파수의 데이터 신호를 소정의 아나로그 신호로 변환하여 모뎀으로 공급하는 무선송수신기(3)로 구성되는 송신측 단말장치(A)와 같은 구성의 수신측 단말장치(B)간을 무선채널로 연결하여 무선 데이터 통신체계를 구성함으로써 1:1 또는 1:다수와 통신을 수행토록 하는 것이며, 본 발명은 이와 같은 통신환경에서 무선 패킷 데이터 통신을 수행하는 통신방법에 관한 것이다.

이하 첨부 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 계층구조도, 제3도는 본 발명의 흐름도, 제4도는 본 발명의 패킷 데이터 신호 구성의 실시 일례를 도시한 구조도이다.

본 발명은 4개의 계층구조를 가지는 것으로써 제2도, 제3도 및 제4도의 실시예에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

전원을 공급후 소정의 전송환경으로 설정하면 시스템은 초기화 과정을 수행한다(100).

이 과정에서 시스템은 전송하고자 하는 원시데이터를 찾아내어 전송명령을 대기하게 되는 것으로 File 또는 Text로 작성된 원시데이터를 불러오는 기능이 포함된다.

전송조작에 의한 전송지시에 의하여 시스템은 원시데이터를 미세단위의 Packet Block으로 분해후 다시 하나의 큰 블록으로 묶어서 형성되는 Packet Data로 구성하여 데이터 전송환경을 설정하게 된다(101,102).

이 과정에서는 전송지시에 의하여 미세단위로 분해된 데이터를 하나의 큰 블록으로 묶어서 전송데이터를 일시 보관하는 Buffer에 기억시키며, 그후 통신망의 상태를 파악하여 Buffer에 저장된 데이터를 통신상대방에게 전송하도록 하기 위한 과정을 수행하게 된다.

통신상대방을 지정하거나 미세단위의 블록으로 분해된 Data의 상태는 제4도에 도시한 구조도에 나타나는 바와 같이 Packet Data의 앞에 전치되는 Header로 구분하게 되며, 이 Header에 개별적인 단일 통신상대방이나 방송을 위한 다수의 상대방 등 목적지와 Packet Block의 수량 등을 부여하게 된다.

또한 각 Packet Block에도 당연히 Header가 구비되어 있으며, 이는 전송이후 데이터 복원이 원활토록 하는 Packet Block의 번호와 번지, 데이터 사이즈 등이 포함되게 된다.

Packet Data 및 Packet Block에 포함되는 Parity Bit는 전송된 데이터의 오류 여부를 검사하기 위한 것으로 이 분야 공지된 것이다.

전송지시된 송신측단은 이어서 통신망의 휴지여부를 감지하여 자동적으로 통신상대방에게 Packet Data를 전송하여(103,104) 올바르게 상대에게 전송이 완료되었을 때 확인신호를 수신함으로써 전송환경을 종료하며(105,114,115,116,117,118,119) 만약 전송된 데이터에 오류가 발생되어 오류블록에 대한 메시지를 수신하였을 때에는(105,106,107,108,109,110,111,112) 당초 Packet Data중 오류블록만을 추출함으로써 새로운 Packet Data를 작성하여 재전송하는 과정을 반복하게 된다(113,102,103,104).

이 과정에서는 통신망의 혼신여부를 검사하여 송신측단의 Buffer에 저장된 Packet Data를 자동적으로 전송하게 되지만 오류발생시에는 전송도중 오류가 발생한 미세블럭 부분을 송신측단에 인지시켜 이를 인지한 송신측단이 오류가 발생한 미세블록만으로 다시 Packet Data를 작성하고 재전송하는 작용을 반복하도록 하여 단계적으로 전송하는 Packet Data의 크기를 줄여서 전송기간을 단축하는 것이다.

다만 본 발명에는 통신망의 상태가 극히 불량하여 재전송을 반복하는 횟수가 지나치게 증가하게 될 때 채널을 무한적으로 점유하는 통신망의 폭주현상을 방지코자 재전송요구하는 횟수를 제한할 수 있는 방법을 부가적으로 제공하고 있는 바 수신측단에서 오류블록의 재전송요구 회수를 계수하여 소정의 설정된 횟수 예를들면 5회정도에 달하였을 때는 재전송요구를 중지하고 데이터의 완성수신으로 간주토록 하는 (106,107)과정이 그것이다.

수신을 완료한 수신측단에서는 여러번 부분적으로 전송된 Packet Data를 합성하여 본래의 미세블록으로 배열된 Packet Data로 조립하고 이를 원시데이터로 복원하는 과정을 수행한다(114,115,120).

이 과정에서는 최초에 수신된 Packet Data에서 오류발생된 미세블록은 버리고 추가로 전송된 Packet Data중 완성된 미세블록만을 선별하여 저장후 최종적으로 합성함으로써 본래의 Packet Data로 복원한 후 Packet Data에 부가된 Header를 이용하여 본래 작성된 역순으로 원시데이터를 조립 재생하는 과정을 수행하게 되는 것으로써 그 현황테이블의 실시 일례를 제5도에 도시하였다.

제5도의 현황테이블 등재방법은 첫 번째 송신된 Packet Data를 모두 가로방향으로 등재한 후 깨어진 제4, 제5 및 n번째 블록만을 한정하여 재전송을 요구하며, 이렇게 하여 재전송된 Packet Data의 Block을 다시 등재후 또다시 깨어진 블록만을 한정하여 재전송을 요구함으로써 Packet Data의 크기를 줄이면서도 최종적으로는 이미 수신되어 저장된 블록과 합성하여 하나의 완성된 원시 Packet Data신호로 보정토록 하는 것이다.

미세블록 내부의 Text에 에러가 발생되었을 때는 이 분야 활용되는 에러 코딩 기법을 부가적으로 활용할 수 있음은 물론이다.

제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 실시 일례를 도시한 계층구조도 및 흐름도이다.

이 역시 4개의 계층구조를 가지는 것으로써 제6도 및 제7도의 실시도에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

전원을 공급후 소정의 전송환경으로 설정하면 시스템은 초기화 과정을 수행한다(200).

이 과정에서 시스템은 전송하고자 하는 원시데이터를 찾아내어 전송명령을 대기하게 되는 것으로 앞에서 설명한 방법과 같이 File 또는 Text로 작성된 원시데이터를 불러오는 기능이 포함된다.

전송조작에 의한 전송지시에 의하여 송신측단은 원시데이터를 미세단위의 Packet Data으로 분해후 다시 하나의 큰 블록으로 형성되는 Packet Data로 구성하여 전송환경을 설정한다(201,202,203).

이 과정에서는 앞에서 설명한 방법과 같이 전송지시에 의하여 미세단위로 분해된 데이터를 하나의 큰 블록으로 묶어서 전송데이터를 일시 보관하는 Buffer에 일시 기억시키며, 그후 통신망의 상태를 파악하여 통신상대방에게 전송하게 하는 과정을 수행하게 된다.

전송지시된 송신측단은 이어서 통신망의 휴지 여부를 감지하여 자동적으로 통신 상대방에게 Packet Data를 전송하게 되는데 이때 설정된 횟수만큼 임의적으로 반복 전송하는 작용을 수행한다(201,204,205,206,212).

이 과정에서는 설정된 n회수만큼 (201) 반복 전송을 시도하다가 카운터(205)로 계수한 결과가 n횟수에 달하였을 때 송신을 중단하는 작용을 수행하는 것으로써 반복되는 전송회수는 전송환경이나 데이타의 중요성을 감안하여 수회 또는 수십회로 임의 설정하도록 될 수 있음은 물론이다.

수신측단에서는 상기 반복 전송되어오는 Packet Data를 현황테이블에 순차적으로 등재하고(207,208) 수신완료후 현황테이블에 등재된 Packet Data를 일괄합성하여 본래의 미세블록으로 배열된 Packet Data로 조립하여 원시데이터로 복원하되 현황테이블에 등재된 미세블록중 깨어진 블록은 버리고 완전한 것만 골라서 원시데이터로 복원시키는 과정을 수행한다(209,210,211).

이 과정에서는 송신측단에서 전송되는 Packet Data를 1회째는 상단, 2회째는 그 하단, 3회째는 또 그 하단…의 수순으로 차례로 등재하는 것으로써, 그 실시의 일례를 제8도에 도시하였다.

제8도에 도시된 현황테이블은 가로방향으로 배열되는 Packet Data가 수신되었을 때마다 순차 세로방향으로 적산 저장하고 합성결과(Result)로써 세로방향으로 배열된 미세블록(Packet Block)중 완성 수신된 것만 추출하여 원시 Packet Data로 복원하는 것이다.

이러한 현황테이블로 미세블록을 정정하는 Error Coding 방식은 마치 CDMA 방식에서 준용하는 것으로 PN CODE를 이용하는 복조방식과 유사한 것이나 CDMA는 다수의 채널로부터 동시에 공급되는 코-드분할 신호를 실시간 합성하는 것이고, 본 발명은 단일 채널에서 시분할적 소정의 주기로 반복 전송되는 패킷분할 신호를 저장하였다 Batch 방식으로 일괄 합성하여 데이터를 복원한다는 것이 다른 점이다.

블록화분해함수는 원시 데이터를 미세한 Packet Data으로 분해후 그 분해된 미세블럭을 전체적으로 묶어서 하나의 큰 Packet Data를 형성함으로써, 전송환경에 맞도록 원시데이타를 가공하는 함수이다.

전송명령은 인위적인 전송지시에 의하는 것으로써 그 지시에 의하여 채널의 휴지상태일 때 통신상대방을 호출하고 소정의 전송 Format 절차 이행 후 자동적인 송신 및 수신작용을 수행토록 하는 것이다.

블록 STORE 함수는 Packet Data를 지정하되 다시금 전송되어오는 신규의 완전한 블록으로 오류발생된 블록을 대체 저장하는 작용을 수행토록 하는 함수이며, 특히 제5도 및 제6도에 있어서는 모든 Packet Data를 현황테이블에 한꺼번에 적산저장하는 과정이 포함된다.

블록합성조립함수는 상기 저장된 Packet Data중 오류발생된 미세블록은 버리고 완전한 미세블록만 선별 합성하여 본래의 원시데이타로 환원시키는 함수이며, 이때에도 미세블록에 완전치 못한 것이 있었다면 Hamming Code와 같은 에러정정 기능을 부가하여 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 수단이 포함된다.

본 발명은 상기 실시 일례에 한정되는 것이 아니며, 특히 제3도의 반복횟수를 설정하는 카운터(106,107)은 삭제하여 실시할 수도 있다.

이상과 같은 설명으로 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따르면 Packet Data를 전송하는 무선 데이터 통신채널에 있어서 매 Packer마다 전송과 수신확인을 반복하여 채널의 트래픽을 유발시키는 기존 통신방식과는 달리 한 번의 큰 패킷데이터내에 다수의 미세 블록으로 분리된 Text 데이터를 한꺼번에 전송하고 깨어진 미세 블록만을 한정하여 재전송토록 함으로써 전송과 확인시간에 소요되는 트래픽을 단축할 수 있어 단일 통신망 또는 복수의 상대방끼리 원활한 통신을 수행할 수 있게 된다.

본 발명은 Single Channel 전송방식으로써 송신 및 수신주파수를 달리하는 Duplex 통신방식 뿐만 아니라 같은 채널에서 송신과 수신을 교대로 수행하는 Simplex 통신방식에도 그대로 적용할 수 있는 것이며, 특히 이와 같이 Simplex 통신방식에 적용하였을 때는 송신과 수신의 절체에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄일 수 있어 탁월한 트래픽 경감 효과를 얻을 수 있다.

또한 제6도 및 제7도의 실시예는 단일 통신채널을 사용하면서도 서로 다른 전송 환경으로부터 전송된 많은 데이터를 모두 활용하여 효율높은 에러 코딩(Error Coding)을 할 수 있어 무선 데이터 통신의 신뢰성을 제고할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 컴퓨터와 모뎀 및 무선송수신기로 구성되는 송신측단의 단말장치와 수신측단의 단말장치를 Single Channel 무선통신으로 연결하여 데이터 신호를 전송하는 무선 데이터 통신방법에 있어서,

   전원을 공급후 소정의 전송환경으로 설정하면 초기화 과정을 수행하는 단계;

   전송조작에 의한 전송지시에 의하여 송신측단은 원시데이터를 미세단위의 Packet Data으로 분해후 다시 하나의 큰 블록으로 묶어서 형성되는 Packet Data로 구성하여 데이터 전송환경을 설정하는 단계;

   이어서 송신측단은 통신망의 휴지여부를 감지 후 자동적으로 통신상대방에게 Packet Data를 전송하여 수신측단에서 올바르게 수신되었을 때 확인신호를 수신함으로써 전송환경을 종료하고, 만약 전송된 데이터에 오류가 발생되어 오류블록에 대한 메세지를 수신하였을 때에는 당초 Packet Data중 오류블록만을 추출함으로써 새로운 Packet Data를 작성하여 전송하는 동작을 반복하는 전송단계;

   상기 반복되는 재전송을 완성한 블록을 수신한 수신측단은 여러번 부분적으로 전송된 Packet Data를 합성하여 본래의 미세블록으로 배열된 Packet Data로 조립하고 이를 원시데이터로 복원하는 과정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 패킷 데이터 통신방법.
2. 제1항에 있어서, 전송단계에는 설정된 소정의 반복횟수에 달하였을 때 전송환경을 종료하여 통신채널의 무한 폭주를 방지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 패킷 데이터 통신방법.
3. 컴퓨터와 모뎀 및 무선송수신기로 구성되는 송신측단의 단말장치와 수신측단의 단말장치를 Single Channel 무선통신으로 연결하여 데이터 신호를 전송하는 무선 데이터 통신방법에 있어서,

   전원을 공급후 소정의 전송환경으로 설정하면 초기화 과정을 수행하는 단계;

   전송조작에 의한 전송지시에 의하여 송신측단은 원시데이터를 미세단위의 Packet Data으로 분해후 다시 하나의 큰 블록으로 형성되는 Packet Data로 구성하여 전송환경을 설정하는 단계;

   이어서 송신측단은 통신망의 휴지 여부를 감지후 자동적으로 통신상대방에게 Packet Data를 전송하되 적어도 두 번 이상 반복 전송하는 전송단계;

   상기 반복 전송되어오는 Packet Data를 수신하는 수신측단은 현황테이블에 순차적으로 그 Packet Data를 등재하고 반복되는 전송환경 종료시 현황테이블에 등재된 Packet Data를 Batch 방식으로 일괄 합성하여 완성된 미세블록을 선별함으로써 본래의 원시데이터로 복원시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선데이터 통신방법.