KR20030044560A - Method for Ramdon Accessing Packet Data using Persistent-CSMA - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 퍼시스턴스 씨에스엠에이(P-CSMA: Persistent Carrier Sense Multiple Access) 알고리즘을 이용한 패킷 데이터의 랜덤 액세스 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유무선 복합 통합 원격검침 시스템에 있어서 복합 액세스 통신에 적합한 프로토콜을 이용하여 데이터 충돌을 최소화 하고, 채널 처리율의 성능을 개선할 수 있는 P-CSMA 알고리즘을 이용한 패킷 데이터의 랜덤 액세스 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a random access method of packet data using a Persistent Carrier Sense Multiple Access (P-CSMA) algorithm, and more particularly, to a protocol suitable for complex access communication in a wired / wireless complex integrated remote meter reading system. The present invention relates to a random access method of packet data using a P-CSMA algorithm that can minimize data collision and improve channel throughput.
일반적으로, 네트워크 장비간의 신호 전송에 대한 통제 수단으로 매체 액세스 방식을 사용한다. 예를 들어, 네트워크에 연결된 모든 장비가 동시에 신호를 전할 경우에는 신호들이 서로 섞이고 변형되어 원래의 데이터를 전송할 수 없게 된다. 이런 경우를 충돌(collision)이라 하는데, 이러한 충돌이 발생하면 효과적인 데이터의 전송이 불가능하다. 따라서, 네트워크 시스템은 충돌을 줄이거나 동시에 전송되는 신호 간의 상호 간섭을 줄여야 한다. 네트워크 장비들의 전송 시점을 결정하는 매체 액세스 방식에는 경쟁, 토큰 패싱, 폴링 방식 등이 있으며, 전송의 일정성 또는 간헐성, 전송 데이터의 양, 전송 지연에 대한 민감도, 네트워크 전송하려는 기기의 수 등을 고려하여 적절한 방식을 선택한다.In general, the media access method is used as a control means for the transmission of signals between network equipment. For example, if all the devices connected to a network carry signals at the same time, the signals mix and transform together, making the original data impossible to transmit. This is called a collision, and when such a collision occurs, effective data transmission is impossible. Therefore, the network system should reduce collisions or reduce mutual interference between signals transmitted simultaneously. Media access methods for determining the transmission time of network devices include contention, token passing, polling, etc., taking into account the constant or intermittent transmission, the amount of data transmitted, sensitivity to transmission delay, the number of devices to be transmitted on the network, etc. To select the appropriate method.
이중 경쟁 방식은 특정 데이터를 먼저 요구하거나 전송중인 네트워크 기기에 우선권을 부여하는 방식이다. 즉, 모든 네트워크 장비들이 데이터 전송을 위해 경쟁한다는 의미이다. 따라서, 충돌에 의한 데이터 손실이 필연적이며, 새로운 기기가 네트워크에 추가될 때마다 전송 효율이 점점 낮아진다. 이런 충돌을 줄이기 위해 새로운 경쟁 프로토콜을 설정하여 신호를 전송하기 전에 전송할 채널을 사용할 수 있는지의 여부를 검사하여야 한다. 만약, 다른 기기의 신호가 전송 중에 있으면 전송을 보류하고, 일정 시간이 경과한 후에 다시 신호를 전송한다. 이러한 전송 방식을 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식이라고 하며, CSMA에서 사용되는 프로토콜을 CSMA 프로토콜이라고 한다. CSMA 방식에서 전송매체가 사용 중에 있을 때 각 터미널(예컨대, 송신측 터미널, 수신측 터미널)의 동작 알고리즘에는 non-persistent protocol CSMA 알고리즘, 1-persistent protocol) CSMA 알고리즘 및 P-persistent protocol CSMA 알고리즘이 있다.Double contention is a method of requesting specific data first or giving priority to a network device being transmitted. This means that all network devices compete for data transmission. Thus, data loss due to collisions is inevitable, and the transmission efficiency gradually decreases as new devices are added to the network. To reduce this collision, a new competing protocol should be set up to check whether the channel to be transmitted is available before transmitting a signal. If a signal from another device is being transmitted, the transmission is suspended and the signal is transmitted again after a certain time has elapsed. Such a transmission method is called a carrier sense multiple access (CSMA) method, and a protocol used in the CSMA is called a CSMA protocol. In the CSMA scheme, when a transmission medium is in use, an operation algorithm of each terminal (eg, a transmitting terminal and a receiving terminal) includes a non-persistent protocol CSMA algorithm, a 1-persistent protocol CSMA algorithm, and a P-persistent protocol CSMA algorithm. .
도 1은 유무선 데이터 램덤 액세스 방식에 적용되는 일반적인 P-CSMA 알고리즘의 프로토콜 흐름도이다.1 is a protocol flowchart of a general P-CSMA algorithm applied to a wired / wireless data random access method.
먼저, 송신측 터미널은 전송할 데이터를 설정된 비트수에 따라 패킷화하고(S110), 통신 채널을 검사하여 해당 채널이 사용중인가를 판단한다(S120). 해당 채널이 사용중이면 채널이 사용되지 않을 때까지 대기하고, 채널이 사용중이 아니면 램덤수(r)를 선택한다(S130). 여기에서, 랜덤수(r)는 규정된 범위(예컨대, 0∼2n) 사이에 균등 분포된 수를 말하며, n은 재시도 횟수이고, n이 10 이상이면 램덤수(r)는 0∼2n사이에 균등 분포된 임의의 수를 선택한다.First, the transmitting terminal packetizes the data to be transmitted according to the set number of bits (S110) and examines the communication channel to determine whether the corresponding channel is in use (S120). If the channel is in use, it waits until the channel is not used, and if the channel is not in use, random number r is selected (S130). Here, the random number r refers to a number evenly distributed between the prescribed range (for example, 0 to 2 n ), n is the number of retries, and if n is 10 or more, the random number r is 0 to 2 Choose any number evenly distributed between n .
다음에, 송신측 터미널은 선택된 랜덤수(r)와 기 설정된 확률값(P)을 비교하여 확률값(P)이 랜덤수(r)보다 크거나 같은지를 판단한다(S140). 판단 결과, 랜덤수(r)가 확률값(P)보다 크면, 일정 시간(τ)만큼 지연(S150)한 다음 상기 단계(S120)로 진행하여 채널 사용 여부를 판단하고 이후의 단계를 반복 수행한다. 상기 단계(S140)에서 확률값(P)이 랜덤수(r)보다 크거나 같으면, 해당 패킷을 전송한다(S160). 그 후, 송신측 터미널은 패킷의 송/수신 왕복 시간만큼 대기하고(S170), 수신측 터미널로부터 긍정적인 어크놀로지 신호(ACK 신호)가 수신되었는가를 판단한다(S180). 송/수신 왕복 시간은 일반적으로 최대 전파 지연시간을 의미하며, (1-P)의 확률을 단위 시간으로 하여 지연 시킨다.Next, the transmitting terminal compares the selected random number r with a preset probability value P to determine whether the probability value P is greater than or equal to the random number r (S140). As a result of the determination, if the random number r is greater than the probability value P, a delay (S150) is delayed by a predetermined time (τ) and then the process proceeds to the step S120 to determine whether the channel is used and the subsequent steps are repeated. If the probability value P is greater than or equal to the random number r in step S140, the corresponding packet is transmitted (S160). Thereafter, the transmitting terminal waits for the transmission / reception round-trip time of the packet (S170), and determines whether a positive acknowledgment signal (ACK signal) has been received from the receiving terminal (S180). The transmit / receive round trip time generally means the maximum propagation delay time, and it is delayed by using the probability of (1-P) as the unit time.
상기 단계(S180)의 판단 결과, 긍정적인 ACK 신호가 수신되지 않으면 랜덤백오프(backoff) 알고리즘을 이용하여 지연 시간을 계산하고(S190), 해당 지연 시간만큼 대기한 다음, 재전송할 데이터를 패킷화(S195)한 후, 상기 단계(S120)로 진행하여 이후의 단계들을 반복 수행한다. 여기에서, 램덤 백오프 알고리즘은 지연 시간의 크기를 결정해 주는 알고리즘으로, 지연 시간의 범위를 각 터미널별로 다르게 설정함으로써 반복적인 충돌이 일어날 기회를 줄이기 위한 것이다. 예를 들어, 전송할 패킷이 n번만큼 연속적으로 충돌이 발생하고, n이 16보다 작은 경우에는 숫자 K를 하나 랜덤하게 선택하여 'K ×512 bit times'만큼 대기한 후 패킷을 전송한다. '512 bit times'은 슬롯 타임과 같으며, 10Mbps에서의 1 bit times은 초이다. 상기 단계(S180)의 판단 결과, 긍정적인 ACK 신호가 수신되면 패킷 전송이 성공적으로 이루어진 것이므로 상기 단계(S110)로 복귀하여 다음 패킷의 전송 절차를 진행한다.As a result of the determination in step S180, if a positive ACK signal is not received, a delay time is calculated using a random backoff algorithm (S190), waits for the corresponding delay time, and packetizes data to be retransmitted. After S195, the process proceeds to step S120 to repeat the subsequent steps. Here, the random backoff algorithm is an algorithm that determines the size of the delay time, to reduce the chance of repetitive collision by setting the delay range differently for each terminal. For example, if a packet to be transmitted collides n times consecutively and n is smaller than 16, the number K is randomly selected and waited for 'K × 512 bit times' before transmitting the packet. '512 bit times' is the same as slot time, with 1 bit times at 10 Mbps. As a result of the determination of step S180, if a positive ACK signal is received, the packet is successfully transmitted, and the flow returns to step S110 to proceed with the next packet transmission procedure.
그러나, 이와 같은 종래의 P-CSMA 알고리즘은 통신의 시간이 적을 때는 효율이 높지만 터미널 수가 증가하여 데이터의 재전송이 집중하게 되면 충돌이 빈번하게 발생되어 재송신 횟수가 증가하게 되고 이 때문에 통신 효율이 크게 악화된다는 문제가 있다. 즉, 낮은 버스트 트래픽이 발생할 때는 적용하기 용이하지만, 일시적으로 높은 버스트 트래픽이 발생한 경우에는 적용하기 어렵다는 문제가 있다.However, the conventional P-CSMA algorithm is highly efficient when the communication time is small, but when the number of terminals is increased and the retransmission of data is concentrated, collisions frequently occur and the number of retransmissions increases, thereby greatly reducing the communication efficiency. There is a problem. That is, it is easy to apply when low burst traffic occurs, but it is difficult to apply when high burst traffic temporarily occurs.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 터미널의 ACK 성공확률 알고리즘을 고려하여 낮은 버스트 트래픽 뿐만 아니라 일시적으로 높은 버스트 트래픽에서도 데이터의충돌 방지 및 채널 처리율을 개선할 수 있는 P-CSMA 알고리즘을 이용한 패킷 데이터의 랜덤 액세스 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to prevent collision of data even in temporary burst traffic as well as low burst traffic in consideration of the ACK success probability algorithm of the terminal. And a random access method of packet data using a P-CSMA algorithm capable of improving channel throughput.
도 1은 유무선 데이터 램덤 액세스 방식에 적용되는 일반적인 P-CSMA 알고리즘의 프로토콜 흐름도이고,1 is a protocol flowchart of a general P-CSMA algorithm applied to a wired / wireless data random access method.
도 2는 본 발명에 따른 통합 원격검침 시스템에 적용되는 송신측 P-CSMA 알고리즘의 프로토콜 흐름도이고,2 is a protocol flowchart of a transmitting side P-CSMA algorithm applied to an integrated telemetering system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 통합 원격검침 시스템에 적용되는 수신측 P-CSMA 알고리즘의 프로토콜 흐름도이다.3 is a protocol flowchart of a receiving side P-CSMA algorithm applied to an integrated telemetering system according to the present invention.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 충돌을 최소화시켜 송신측 터미널을 통해 패킷 데이터를 송신하기 위한 랜덤 액세스 방법에 있어서, 전송할 데이터를 설정된 비트수에 따라 패킷화하고, 송신모드의 통신 채널을 검사하여 해당 통신 채널의 사용여부를 판단하는 단계와; 통신 채널이 사용중이면 통신 채널이 사용되지 않을 때까지 대기하고, 통신 채널이 사용중이 아니면 규정된 범위 사이에 균등 분포된 랜덤수를 선택하는 단계와; 랜덤수와 송신측 터미널의 ACK 성공확률을 비교하는 단계; 및 랜덤수가 송신측 터미널의 ACK 성공확률보다 작거나 같으면 데이터 패킷을 전송하고, 랜덤수가 송신측 터미널의 ACK 성공확률보다 크면 릴레이 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a random access method for transmitting packet data through a transmitting terminal by minimizing a collision, packetizing data to be transmitted according to a set number of bits, and checking a communication channel in a transmission mode. Determining whether to use the corresponding communication channel; If the communication channel is in use, waiting until the communication channel is not used, and if the communication channel is not in use, selecting a random number that is evenly distributed between the prescribed ranges; Comparing the random number with a probability of success of the ACK of the transmitting terminal; And transmitting a data packet if the random number is less than or equal to the ACK success probability of the transmitting terminal, and transmitting a relay packet if the random number is greater than the ACK success probability of the transmitting terminal.
또한, 본 발명은 충돌을 최소화시켜 송신측 터미널을 통해 전송되는 패킷 데이터를 수신하기 위한 랜덤 액세스 방법에 있어서, 송신측 터미널로부터 전송되는 패킷을 수신하여 버퍼에 저장하고 외부 요청에 따라 해당 패킷을 추출하여 전송하는 단계와; 패킷을 판독하여 해당 패킷의 유형을 검사하는 단계와; 패킷의 유형이 데이터 또는 ACK 패킷이면 패킷에 포함된 주소와 수신측 터미널의 주소가 일치하는가를 판단하는 단계와; 패킷에 포함된 주소와 수신측 터미널의 주소가 일치하면 데이터 패킷을 처리하고 ACK 패킷을 기초로 수신측 터미널의 ACK 성공확률을 계산하고, 패킷에 포함된 주소와 수신측 터미널의 주소가 일치하지 않으면 패킷을 폐기시키는 단계와; 패킷의 유형이 릴레이 패킷이면 송신측 터미널의 ACK 성공확률과 수신측 터미널의 ACK 성공확률을 비교하는 단계; 및 송신측 터미널의 ACK 성공확률이 수신측 터미널의 ACK 성공확률보다 작거나 같으면 송신모드의 통신 채널을 검사하고, 송신측 터미널의 ACK 성공확률이 수신측 터미널의 ACK 성공확률보다 크면 패킷을 폐기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a random access method for receiving packet data transmitted through a transmitting terminal by minimizing a collision, wherein the packet transmitted from the transmitting terminal is received, stored in a buffer, and extracted according to an external request. Transmitting by; Reading the packet and checking the type of the packet; Determining whether the address included in the packet matches the address of the receiving terminal if the packet type is data or an ACK packet; If the address included in the packet matches the address of the receiving terminal, process the data packet and calculate the ACK success probability of the receiving terminal based on the ACK packet.If the address contained in the packet does not match the address of the receiving terminal, Discarding the packet; Comparing the ACK success probability of the transmitting terminal with the ACK success probability of the receiving terminal if the packet type is a relay packet; And if the ACK success probability of the transmitting terminal is less than or equal to the ACK success probability of the receiving terminal, examine the communication channel in the transmission mode, and discard the packet if the ACK success probability of the transmitting terminal is greater than the ACK success probability of the receiving terminal. Characterized in that it comprises a step.
이하, 본 발명에 따른 P-CSMA 알고리즘을 이용한 패킷 데이터의 랜덤 액세스 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a random access method of packet data using the P-CSMA algorithm according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 통합 원격검침 시스템에 적용되는 송신측 P-CSMA 알고리즘의 프로토콜 흐름도로서, 통합 원격검침 시스템에 대한 상세한 설명은 본 출원인에 의해 선출원된 국내특허출원 제2001-74592호("유무선 복합 통신을 이용한 통합 원격검침 시스템")를 참조한다.2 is a protocol flow diagram of a transmitter-side P-CSMA algorithm applied to an integrated telemetering system according to the present invention. A detailed description of the integrated telemetering system is disclosed in Korean Patent Application No. 2001-74592 (" Integrated telemetry system using wired / wireless hybrid communication ").
먼저, 통합 원격검침 시스템의 송신측 터미널(예컨대, MCU, SCU 등)은 전송할 데이터를 설정된 비트수에 따라 패킷화하고(S210), 송신모드의 통신 채널을 검사하여 해당 채널이 사용중인가(즉, 캐리어가 검출되는가)를 판단한다(S220). 여기에서, 전송할 데이터의 패킷은 프리엠블(preamble)(8비트), 동기(8비트), 32비트짜리 프레임 12개로 구성한다. 또한, 첫 번째 프레임은 방향 필드(4비트)(패킷 유형에 대한 정보를 포함한다), 명령 필드(4비트), 마지막 플래그 필드(1비트), 중계기 ID 필드(12비트), ECC(Error Correction Code) 필드(10비트), 패러티 필드(4비트)로 구성하고, 두 번째 프레임은 무선 모뎀 ID 필드(10비트), 중계용 무선 모뎀 ID 필드(10비트), 널(Null) 필드(1비트), ECC 필드(10비트), 패러티 필드(1비트)로 구성하고, 세 번째 프레임은 길이 필드(8비트), 정보 필드(13비트), ECC 필드(10비트), 패러티 필드(1비트)로 구성하고, 네 번째에서 열 두 번째 프레임은 정보 필드(21비트), ECC 필드(10비트), 패러티 필드(1비트)로 구성한다. 그렇지만, 프로토콜 설계자의 선택에 따라 각 비트의 할당비율과 항목들은 자유롭게 변경 또는 추가할 수 있음은 물론이다.First, the transmitting terminal (eg MCU, SCU, etc.) of the integrated remote metering system packetizes the data to be transmitted according to the set number of bits (S210), and checks the communication channel in the transmission mode to determine whether the corresponding channel is in use (that is, It is determined whether the carrier is detected (S220). Here, the packet of data to be transmitted is composed of 12 frames of preamble (8 bits), synchronization (8 bits), and 32 bits. The first frame also contains a direction field (4 bits) (includes information about the packet type), a command field (4 bits), a last flag field (1 bit), a repeater ID field (12 bits), and error correction Code field (10 bits), parity field (4 bits), and the second frame consists of the radio modem ID field (10 bits), the relay radio modem ID field (10 bits), and the null field (1 bit). ), An ECC field (10 bits), a parity field (1 bit), and the third frame consists of a length field (8 bits), an information field (13 bits), an ECC field (10 bits), and a parity field (1 bit). The fourth to twelfth frames consist of an information field (21 bits), an ECC field (10 bits), and a parity field (1 bit). However, the allocation ratio and items of each bit can be freely changed or added according to the protocol designer's choice.
상기 단계(S220)의 판단 결과, 해당 채널이 사용중이면 채널이 사용되지 않을 때까지 대기하고, 채널이 사용중이 아니면 램덤수(r)를 선택한다(S230). 여기에서, 랜덤수(r)는 규정된 범위(예컨대, 0∼2n) 사이에 균등 분포된 수를 말하며, n은 재시도 횟수이고, n이 10 이상이면 램덤수(r)는 0∼2n사이에 균등 분포된 임의의 수를 선택한다.As a result of the determination in step S220, if the channel is in use, the channel waits until it is not used, and if the channel is not in use, a random number r is selected (S230). Here, the random number r refers to a number evenly distributed between the prescribed range (for example, 0 to 2 n ), n is the number of retries, and if n is 10 or more, the random number r is 0 to 2 Choose any number evenly distributed between n .
다음에, 송신측 터미널은 선택된 랜덤수(r)와 해당 터미널의 ACK 성공확률값을 비교하여 터미널의 ACK 성공확률값이 랜덤수(r)보다 크거나 같은지를 판단한다(S240). 예컨대, 통합 원격검침 시스템에서는 보통 중계기와 터미널(예컨대, SCU)간의 통신이 대부분이므로 해당 터미널의 ACK 성공확률값은 터미널에서 수신한 ACK 패킷의 수 ÷특정 터미널(예컨대, 중계기)에서 보낸 ACK 패킷의 수로 구하며, ACK 패킷의 수는 순서 제어에 의해 패킷을 전송하므로 정확한 수를 측정할 수 있다. 상기 단계(S240)의 판단 결과, 랜덤수(r)가 터미널의 ACK 성공확률값보다 크면 현재의 통신 환경에서 숨겨진 터미널이 존재하거나 전자파의 방해를 받는 것으므로 ACK 성공확률이 높은 터미널을 이용하여 패킷을 중계하기 위해릴레이(Relay) 패킷을 전송하고(S250), 터미널의 ACK 성공확률값이 랜덤수(r)보다 크거나 같으면, 데이터 패킷을 전송한다(S260). 릴레이 패킷은 데이터 패킷과 마찬가지로 프리엠블(preamble)(8비트), 동기(8비트), 32비트짜리 프레임 12개로 구성한다. 다만, 릴레이 패킷의 경우 세 번째 프레임의 정보 필드에 자신의 터미널 ACK 성공확률에 대한 정보를 포함시킨다.Next, the transmitting terminal compares the selected random number r with the ACK success probability value of the corresponding terminal to determine whether the ACK success probability value of the terminal is greater than or equal to the random number r (S240). For example, in the integrated telemetering system, communication between a repeater and a terminal (e.g., SCU) is most common, so the ACK success probability value of the terminal is the number of ACK packets received from the terminal ÷ the number of ACK packets sent from a specific terminal (e.g., repeater). Since the number of ACK packets is transmitted by order control, the exact number can be measured. As a result of the determination in step S240, if the random number r is greater than the ACK success probability value of the terminal, a hidden terminal exists in the current communication environment or is disturbed by electromagnetic waves. In order to relay, a relay packet is transmitted (S250). If the ACK success probability value of the terminal is greater than or equal to the random number r, the data packet is transmitted (S260). Like the data packet, the relay packet is composed of 12 frames of preamble (8 bits), synchronization (8 bits), and 32 bits. However, in the case of the relay packet, the information on the terminal ACK success probability is included in the information field of the third frame.
송신측 터미널에서는 두 개의 패킷 유형(즉, 데이터 패킷, 릴레이 패킷) 중 어느 하나를 전송한다. 따라서, 송신측 터미널은 어느 패킷을 먼저 전송하느냐를 결정할 때 선택된 랜덤수와 자신의 터미널 ACK 성공확률을 비교하여 전송할 패킷 유형을 선정한다.The transmitting terminal transmits one of two packet types (ie, data packet and relay packet). Therefore, when determining which packet to transmit first, the transmitting terminal selects a packet type to be transmitted by comparing a random number selected with its terminal ACK success probability.
도 3은 본 발명에 따른 통합 원격검침 시스템에 적용되는 수신측 P-CSMA 알고리즘의 프로토콜 흐름도로서, 통합 원격검침 시스템에 대한 상세한 설명은 본 출원인에 의해 선출원된 국내특허출원 제2001-74592호("유무선 복합 통신을 이용한 통합 원격검침 시스템")를 참조한다.Figure 3 is a protocol flow diagram of the receiving P-CSMA algorithm applied to the integrated telemetering system according to the present invention, a detailed description of the integrated telemetering system is described in Korean Patent Application No. 2001-74592 (" Integrated telemetry system using wired / wireless hybrid communication ").
먼저, 수신측 터미널(예컨대, 중계기)은 송신측 터미널(예컨대, SCU)로부터 전송되는 패킷을 수신하여 버퍼에 일시적으로 저장하고 외부 요청에 따라 해당 패킷을 추출하여 전송할 준비를 한다(S310). 여기에서, 버퍼는 동시에 입력되는 다수의 데이터를 원활하게 처리할 수 있도록 일련의 근접 고정된 길이 바이트 버퍼(a series of contiguous fixed length byte buffers)로 구성된 연속적인 버퍼 링(buffer ring) 구조로 설계하는 것이 바람직하며, 출력방식은 FIFO(First In First Out) 방식을 일반적으로 사용한다. 다음에, 수신측 터미널은 저장된 패킷의유형을 검사하여 해당 패킷의 유형이 데이터 패킷(ACK 신호 포함) 또는 릴레이 패킷인지를 판별한다(S320). 패킷 유형은 전송된 패킷의 첫 번째 프레임에 해당 정보가 포함되어 있다.First, a receiving terminal (for example, a repeater) receives a packet transmitted from a transmitting terminal (for example, an SCU), temporarily stores it in a buffer, and extracts the packet according to an external request and prepares for transmission (S310). Here, the buffer is designed as a continuous buffer ring structure consisting of a series of contiguous fixed length byte buffers to smoothly process a plurality of data input simultaneously. Preferably, the output method generally uses a FIFO (First In First Out) method. Next, the receiving terminal checks the type of the stored packet to determine whether the type of the packet is a data packet (including an ACK signal) or a relay packet (S320). The packet type includes the information in the first frame of the transmitted packet.
패킷 유형이 데이터 패킷이면 패킷에 포함된 수신지 주소를 판독하여 해당 주소가 자신의 터미널 주소와 일치하는지를 판단한다(S330). 판단 결과, 수신된 패킷의 주소가 일치하면 데이터 패킷의 정보 필드를 판독하여 데이터를 처리하고, ACK 신호가 수신되면 해당 터미널의 ACK 성공확률을 계산하여 저장시킨다(S340). 상기 단계(S330)의 판단 결과, 수신된 패킷의 주소가 자신의 터미널 주소와 일치하지 않으면 해당 패킷은 잘못 전송된 패킷이므로 폐기 시킨다(S350).If the packet type is a data packet, the destination address included in the packet is read to determine whether the corresponding address corresponds to its terminal address (S330). As a result of the determination, if the address of the received packet is identical, the information field of the data packet is read to process the data, and if an ACK signal is received, the ACK success probability of the corresponding terminal is calculated and stored (S340). As a result of the determination in step S330, if the address of the received packet does not match its terminal address, the corresponding packet is discarded because it is an incorrectly transmitted packet (S350).
상기 단계(S320)에서 검사한 패킷이 릴레이 패킷이면 수신한 ACK 성공확률(즉, 송신측 터미널의 ACK 성공확률)과 자신의 터미널 ACK 성공확률(즉, 송신측 터미널의 ACK 성공확률)을 비교하여 두 개의 ACK 성공확률의 크기를 판단한다(S360). 패킷 유형이 릴레이 패킷의 경우, 세 번째 프레임의 정보 필드에 송신측 터미널의 ACK 성공확률에 대한 정보가 포함되어 전송되므로 수신측 터미널은 해당 정보를 판독하여 송신측 터미널의 ACK 성공확률을 확인할 수 있다. 또한, 송신측 터미널의 ACK 성공확률은 위에 언급한 바와 같이, 중계기와 특정 터미널간의 통신의 경우, 터미널에서 수신한 ACK 패킷의 수 ÷특정 터미널(예컨대, 중계기)에서 보낸 ACK 패킷의 수로 구하며, ACK 패킷의 수는 순서 제어에 의해 패킷을 전송하므로 정확한 수를 측정할 수 있다.If the packet checked in step S320 is a relay packet, the received ACK success probability (that is, the ACK success probability of the transmitting terminal) is compared with the terminal ACK success probability (that is, the ACK success probability of the transmitting terminal). The magnitudes of the two ACK success probabilities are determined (S360). If the packet type is a relay packet, the information field of the third frame is transmitted with the information on the probability of success of the ACK of the transmitting terminal, and thus the receiving terminal can confirm the probability of acknowledgment of the transmitting terminal by reading the corresponding information. . In addition, as mentioned above, the probability of success of the ACK of the transmitting terminal is obtained by the number of ACK packets received from the terminal ÷ the number of ACK packets transmitted from a specific terminal (for example, the repeater) in case of communication between the repeater and a specific terminal. Since the number of packets is transmitted by the order control, the exact number can be measured.
상기 단계(S360)의 판단 결과, 수신한 ACK 성공확률(즉, 송신측 터미널의ACK 성공확률)이 자신의 터미널 ACK 성공확률(즉, 송신측 터미널의 ACK 성공확률)보다 크면 해당 패킷을 폐기하고, 수신한 ACK 성공확률이 자신의 터미널 ACK 성공확률보다 작거나 같으면 숨겨진 터미널이 존재하거나 전자파 방해를 받을 가능성이 있으므로 ACK 성공확률이 높은 인근 터미널을 통해 패킷을 전송하기 위해 송신모드의 통신 채널을 검사한다(S370). 통신 채널을 검사하여 ACK 성공확률이 높은 인근 터미널로 패킷을 전송하는 과정은 도 2와 동일하게 진행된다.As a result of the determination in step S360, if the received ACK success probability (that is, the ACK success probability of the transmitting terminal) is greater than its terminal ACK success probability (ie, the ACK success probability of the transmitting terminal), the corresponding packet is discarded. Therefore, if the received ACK success probability is less than or equal to the terminal ACK success probability, there is a possibility that a hidden terminal exists or may be disturbed. Therefore, the communication channel in the transmission mode is examined to transmit a packet through a neighboring terminal having a high probability of ACK success. (S370). The process of transmitting a packet to a neighboring terminal having a high probability of ACK success by checking a communication channel proceeds as in FIG. 2.
이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있을 것이다.The above description is only for explaining one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be variously changed within the scope of the appended claims. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiments of the present invention may be modified.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 P-CSMA 알고리즘을 이용한 패킷 데이터의 랜덤 액세스 방법에 의하면, 터미널의 ACK 성공확률 알고리즘을 고려하여 낮은 버스트 트래픽 뿐만 아니라 일시적으로 높은 버스트 트래픽에서도 데이터의 충돌 방지 및 채널 처리율을 개선함으로써, 데이터 전송율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the random access method of the packet data using the P-CSMA algorithm according to the present invention, considering the ACK success probability algorithm of the terminal, data collision prevention and channel not only in low burst traffic but also temporarily high burst traffic By improving the throughput, there is an effect that can maximize the data transmission rate.
Claims (8)
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