KR20030072928A - Apparatus and method having the function of collision prevention - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우선순위를 고려하여 난수를 발생하는 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a collision avoidance apparatus and a method, and more particularly, to a collision avoidance apparatus and method for generating a random number in consideration of priority.
무선 근거리 통신망(Local Area Network : LAN)은 데이터 패킷을 매체, 예를 들면, 무선 LAN에서는 케이블이 없는 공간으로 어떻게 송출할지를 제어하는 매체 접근 방식(Media Access Control : MAC)층을 고려한다. MAC층의 프로토콜은 하나의 MAC층 프로토콜 만으로 다중의 물리층을 지원할 수 있으며, 동일한 영역에서 다수의 네트워크 중복이 가능하도록 한다. 이러한 MAC층을 고려한 무선 LAN에서의 네트워크 액세스에는 충돌감지/반송자감지다중접근(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection : CSMA/CD) 및 충돌방지/반송자감지다중접근(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance : CSMA/CA) 방식이 있다. 네트워크 액세스 방식은 네트워크 케이블에 데이터를 싣는 방법을 말한다.A wireless local area network (LAN) considers a media access control (MAC) layer that controls how data packets are sent out to a medium, for example, a cable-free space in a wireless LAN. The protocol of the MAC layer can support multiple physical layers with only one MAC layer protocol, and enables multiple network redundancy in the same area. Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA / CD) and Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance : CSMA / CA). The network access method refers to a method of loading data on a network cable.
CSMA/CD 방식은 이더넷 네트워크와 IEEE 802.3 표준으로 정의된 네트워크에서 사용되는 매체 접근 방식(MAC)이다. CSMA/CD 방식은 통신 채널을 이용해 데이터 패킷을 전송할 때, 먼저 다른 사용자가 채널을 이용하는지 데이터 흐름을 살펴본다(다중 접근 방식). 즉, 채널을 사용하기 전에 현재 채널이 사용 중인지 조사한 후, 채널이 비어 있으면 어느 노드라도 바로 데이터 패킷을 전송한다(Carrier Sense : 신호 검출). 각 노드는 데이터 패킷을 보낸 직후에 충돌여부를 확인하며, 데이터 패킷의 충돌이 검출되면 설정된 시간만큼 기다린 후 채널의 상황을 다시 확인하고 재전송한다(Collision Detection : 충돌 검출). CSMA/CD 방식은 버스형 LAN에서 주로 사용되며 전송로상에 전송파가 없을 때만 데이터 패킷을 전송할 수있다. 또한, 적은 부하, 적은 노드에서 최적의 성능을 발휘한다.The CSMA / CD scheme is a medium approach (MAC) used in Ethernet networks and networks defined by the IEEE 802.3 standard. In the CSMA / CD method, when a data packet is transmitted using a communication channel, the data flow is first examined to see if another user uses the channel (multiple approach). That is, before using the channel, it is checked whether the current channel is in use, and if the channel is empty, any node immediately transmits a data packet (Carrier Sense: signal detection). Each node checks whether there is a collision immediately after sending the data packet. If a collision of the data packet is detected, the node waits for a set time and retransmits the channel status (Collision Detection). CSMA / CD is mainly used in bus type LAN and can transmit data packet only when there is no transmission wave on transmission line. It also offers optimal performance at low load and low nodes.
CSMA/CA 방식은 애플사의 로컬토크 네트워크에서 사용되며, IEEE 802.11로 표준화된 매체 접근 방식으로서 무선 LAN의 프로트콜이다. CSMA/CA 방식에서 각 컴퓨터는 데이터 패킷을 전송하기 전에 데이터 패킷 전송을 위한 예비신호를 각 노드로 보낸다. 예비신호에 대한 응답신호가 전송되면 전송이 가능하다는 것을 의미하므로, 즉시 데이터 패킷 전송을 시작한다. 반면, 응답신호가 없으면 설정된 시간만큼 기다린 후, 다시 데이터 패킷 전송을 위한 예비신호를 보낸다. 즉, CSMA/CA 방식은 데이터 패킷을 전송하기 전에 반드시 충돌 확인 신호를 전송하므로 각 노드들의 전송충돌을 방지할 수 있다. 그러나 미리 전송하는 예비신호에 의해 케이블상의 통신량을 증대시키므로 네트워크 액세스 접근 속도가 저하된다. 이로 인해 CSMA/CD 방식만큼 널리 사용되지 않는다. 이 두 표준의 차이점은 802.3은 유선망이며 802.11은 무선망이라는 점이다.The CSMA / CA scheme is used in Apple's LocalTalk network and is a wireless LAN protocol that is a standardized IEEE 802.11 approach. In CSMA / CA, each computer sends a spare signal for data packet transmission to each node before transmitting the data packet. When the response signal to the preliminary signal is transmitted, it means that the transmission is possible, and therefore the data packet transmission starts immediately. On the other hand, if there is no response signal, it waits for a set time and then sends a preliminary signal for data packet transmission again. That is, the CSMA / CA method always transmits a collision check signal before transmitting the data packet, thereby preventing transmission collisions between the nodes. However, the preliminary signal transmitted in advance increases the amount of communication on the cable, thereby reducing the network access access speed. Because of this, it is not as widely used as the CSMA / CD method. The difference between these two standards is that 802.3 is a wired network and 802.11 is a wireless network.
MAC 층에서 CSMA/CD 및 CSMA/CA 방식은 기존 유선에서의 매체 제어방식과 달리 무선 LAN에서 충돌 방지 및 예약 방식 등을 사용한다. CSMA/CD 및 CSMA/CA는 단말기가 무선 매체를 사용할 수 있는지를 결정한 후, 패킷간의 충돌 확률을 줄이고 모든 단말기에 의한 매체 접근 권리를 공평하게 하기 위해 난수를 발생하여 백오프 타임(Back Time)을 설정한다. 백오프 타임은 전송할 패킷이 있는 노드가 필요한 물리적인 매체가 이미 사용되고 있다고 판단했을 때, MAC층이 강제로 실행하는 전송지연시간을 말한다. 다시 말하면, IEEE 802.11 및 IEEE 802.3에서 사용되는 백오프 알고리즘은 매체 사용시 충돌을 방지하기 위한 알고리즘이다.In the MAC layer, CSMA / CD and CSMA / CA schemes use a collision avoidance and reservation scheme in a wireless LAN, unlike a media control scheme in a wired system. After determining whether a terminal can use a wireless medium, CSMA / CD and CSMA / CA generate a random number in order to reduce the probability of collisions between packets and to equalize the right of access by all terminals to reduce the back time. Set it. The backoff time refers to a transmission delay time enforced by the MAC layer when the node having a packet to be transmitted determines that the required physical medium is already in use. In other words, the backoff algorithm used in IEEE 802.11 and IEEE 802.3 is an algorithm for preventing a collision when using a medium.
CSMA/CA 에서의 백오프 타임은 [수학식 1]에 의해 결정된다.The backoff time in CSMA / CA is determined by [Equation 1].
여기서, 백오프 타임은 데이터 패킷의 전송대기시간, CW(Contetion Window =Random())는 랜덤함수에 의하여 선택된 난수값, 슬롯 타임(Slot Time)은 시간 간격을 의미한다. 데이터 패킷간의 충돌이 발생한 경우 CSMA/CA는 데이터 패킷의 재전송을 고려한다. 이 때 랜덤함수는 도 1과 같이 난수 발생 범위를 확장하여 난수를 발생한다. CSMA/CA에서의 데이터 패킷 재전송 시 확장된 난수 발생 범위는, CWmin≤ CW ≤CWmax이다. 예를 들면, 도 1을 참조하면, 패킷의 재전송 시 CW7min에서 CW15min로 이전 난수 발생 범위의 두 배씩 확장된다.Here, the backoff time is a transmission wait time of a data packet, CW (Contetion Window = Random ()) is a random value selected by a random function, and slot time is a time interval. In case of collision between data packets, CSMA / CA considers retransmission of data packets. At this time, the random function generates a random number by expanding a random number generation range as shown in FIG. 1. The extended random number generation range at the time of retransmission of the data packet in CSMA / CA is CW min ≤ CW ≤ CW max . For example, referring to FIG. 1, twice the range of the previous random number generation range from CW 7min to CW 15min during packet retransmission.
반면, CSMA/CD 에서의 백오프 타임은 [수학식 1]에 의해 결정된다.On the other hand, the backoff time in CSMA / CD is determined by Equation 1.
여기서, 백오프 타임은 패킷의 전송대기시간, Random()은 랜덤함수에 의하여 선택된 난수값, 슬롯 타임(Slot Time)은 시간 간격을 의미한다. CSMA/CD에서의 데이터 패킷 재전송 시 확장된 난수 선택 범위는, 0≤Random()<2k이다. 즉, 0부터 2k사이에 균등 분포된 랜덤 숫자 Random()을 구한다. k는 재시도 횟수인데 k가 10이 넘으면 Random()은 0부터 2k사이의 균등 분포된 난수를 사용한다.Here, the back-off time is the transmission waiting time of the packet, Random () is a random value selected by the random function, slot time (Slot Time) means the time interval. The extended random number selection range when retransmitting data packets in CSMA / CD is 0 ≦ Random () <2 k . In other words, the random number Random () is evenly distributed between 0 and 2k . k is the number of retries. If k is greater than 10, Random () uses an evenly distributed random number between 0 and 2 k .
그런데, 종래의 백오프 타임은 데이터 패킷의 우선 순위가 고려되지 않은 채 설정된다. 따라서, 데이터 패킷에 대해 우선순위를 고려하지 않고 난수를 발생함으로써 우선순위가 높은 데이터 패킷이라 하더라도 매체 점유 순위는 낮아질 수 있다.By the way, the conventional backoff time is set without considering the priority of data packets. Therefore, even if the data packet having a high priority by generating a random number without considering the priority for the data packet, the medium occupancy rank can be lowered.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 데이터 패킷의 우선순위를 고려하여 난수를 발생하는 충돌 방지 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a collision avoidance apparatus and method for generating random numbers in consideration of the priority of data packets.
도 1은 종래의 IEEE 802.11에서 데이터 패킷 충돌 후 데이터 패킷의 재전송 시 지수적으로 증가하는 CW의 실시예를 도시한 그래프,1 is a graph illustrating an embodiment of a CW that increases exponentially during retransmission of a data packet after a data packet collision in the conventional IEEE 802.11;
도 2는 본 발명에 따른 충돌 방지 장치의 기본적인 구성을 도시한 도면,2 is a view showing a basic configuration of an anti-collision device according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 우선순위를 고려한 난수발생범위의 실시예를 도시한 그래프,3 is a graph showing an embodiment of a random number generation range in consideration of priority according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 동일한 우선순위를 갖는 패킷간의 충돌 후 확장된 난수발생범위의 실시예를 도시한 그래프, 그리고,4 is a graph illustrating an embodiment of an extended random number generation range after collision between packets having the same priority according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 충돌 방지 방법의 실시예를 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an embodiment of a collision avoidance method according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
200 : 충돌 방지 장치210 : 우선순위확인부200: collision avoidance device 210: priority check unit
220 : 저장부230 : 난수발생부220: storage unit 230: random number generator
240 : 패킷전송부250 : 전송확인부240: packet transmission unit 250: transmission confirmation unit
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 충돌 방지 장치에 따르면, 전송될 패킷의 우선순위를 확인하는 우선순위확인부; 복수의 난수그룹이 기록된 난수테이블이 저장되는 저장부; 상기 난수테이블로부터 상기 패킷의 우선순위에 대응하는 상기 난수그룹을 선택하여 제1난수를 발생하는 난수발생부; 및 발생된 상기 제1난수에 따라 상기 패킷을 전송하는 패킷전송부;를 갖는다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a collision avoidance apparatus, comprising: a priority checker for checking a priority of a packet to be transmitted; A storage unit for storing a random number table in which a plurality of random number groups are recorded; A random number generator for generating a first random number by selecting the random number group corresponding to the priority of the packet from the random number table; And a packet transmitter for transmitting the packet according to the generated first random number.
바람직하게는, 상기 패킷의 전송오류 발생여부를 확인하는 전송확인부;를 더 포함하며, 전송오류가 발생한 경우, 상기 난수발생부는 복수의 상기 난수그룹을 선택하여 제2난수를 발생하고, 상기 패킷전송부는 상기 패킷을 상기 제2난수에 따라 재전송한다.Preferably, the transmission confirmation unit for confirming whether or not the transmission error of the packet further comprises; If a transmission error occurs, the random number generator generates a second random number by selecting a plurality of the random number group, the packet The transmitter retransmits the packet according to the second random number.
한편, 본 발명에 따른 충돌 방지 방법에 따르면, 전송될 패킷의 우선순위를 확인하는 단계; 상기 패킷의 우선순위에 대응하는 난수그룹을 선택하는 단계; 선택된 상기 난수그룹 내에서 제1난수를 발생하는 단계; 및 발생된 상기 제1난수에 따라 상기 패킷을 전송하는 단계;를 포함한다.On the other hand, according to the collision avoidance method according to the invention, the step of checking the priority of the packet to be transmitted; Selecting a random number group corresponding to the priority of the packet; Generating a first random number within the selected random number group; And transmitting the packet according to the generated first random number.
보다 상세하게는, 본 발명에 따른 충돌 방지 방법은 전송된 상기 패킷의 전송오류 발생여부를 확인하는 단계; 복수의 상기 난수그룹을 선택하여 제2난수를 발생하는 단계; 및 발생된 상기 제2난수에 따라 상기 패킷을 재전송하는 단계;를 더 포함한다. 이 때, 상기 전송확인단계에서 전송오류가 발생한 것으로 확인되는 경우, 두 개 이상의 상기 난수그룹을 선택하여 제2난수를 발생하는 제2난수발생단계; 및 발생된 상기 제2난수에 따라 상기 패킷을 재전송하는 패킷재전송단계;를 더 포함하며, 상기 제2난수발생단계 및 상기 재전송단계는 상기 패킷의 전송오류가 발생한 경우에 수행된다.More specifically, the collision avoidance method according to the present invention comprises the steps of checking whether a transmission error of the transmitted packet; Selecting a plurality of the random number groups to generate a second random number; And retransmitting the packet according to the generated second random number. In this case, when it is determined that a transmission error occurs in the transmission confirmation step, a second random number generation step of generating at least two random numbers by generating a second random number; And a packet retransmission step of retransmitting the packet according to the generated second random number. The second random number generation step and the retransmission step are performed when a transmission error of the packet occurs.
나아가, 상기 패킷의 전송 지연 시간은 다음에 의해 계산하며,Further, the transmission delay time of the packet is calculated by
여기서, Back Off Time은 지연시간, CWpriority는 난수, Slot Time은 시간간격이다.Here, Back Off Time is delay time, CW priority is random number, Slot Time is time interval.
상기 제1 및/또는 제2난수발생단계는 전송 대기 중인 제2패킷이 존재하지 않는 경우, 우선순위가 낮은 상기 패킷이라 하더라도 가장 빠른 상기 난수그룹을 선택하여 상기 제1 및/또는 제2난수를 발생한다.In the first and / or second random number generation step, when there is no second packet waiting to be transmitted, the first and / or second random number may be selected by selecting the fastest random number group even for the packet having a low priority. Occurs.
본 발명에 따르면, 전송하기 위한 데이터 패킷의 우선순위를 고려하여 난수를 발생함으로써 우선순위가 높은 데이터 패킷이 매체를 먼저 점유하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to generate a random number in consideration of the priority of the data packet for transmission so that the data packet having a high priority occupies the medium first.
이하에서는 주어진 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 충돌 방지 장치의 기본적인 구성을 도시한 도면, 도 3은 본 발명에 따른 우선순위를 고려한 난수발생범위의 실시예를 도시한 그래프, 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 동일한 우선순위를 갖는 패킷간의 충돌 후 확장된 난수발생범위의 실시예를 도시한 그래프이다.2 is a view showing a basic configuration of a collision avoidance device according to the present invention, Figure 3 is a graph showing an embodiment of a random number generation range in consideration of the priority according to the present invention, and Figure 4 is the same according to the present invention A graph showing an embodiment of an extended random number generation range after collision between packets having priority.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 충돌 방지 장치(200)는, 우선순위확인부(210), 저장부(220), 난수발생부(230), 패킷전송부(240) 및 전송확인부(250)를 갖는다. 충돌 방지 장치(200)는 메시지의 충돌을 방지하기 위해 전송하고자 하는 데이터 패킷의 우선순위에 따라 백오프 타임 즉, 지연시간을 다르게 결정하는 장치이다.2, the collision avoidance apparatus 200 according to the present invention includes a priority checker 210, a storage 220, a random number generator 230, a packet transmitter 240, and a transmission checker ( 250). The collision avoidance device 200 determines a backoff time, that is, a delay time differently according to a priority of a data packet to be transmitted in order to prevent a collision of a message.
우선순위확인부(210)는 전송될 패킷의 우선순위를 확인한다. 도 3을 참조하면, 패킷의 우선순위는 0∼7, 즉 8구간으로 나누어졌으며, priority=0이 가장 낮은 우선순위를 가진 패킷, priority=7이 가장 높은 우선순위를 가진 패킷이다. 저장부(220)는 복수의 난수그룹이 기록된 난수테이블을 저장한다. 난수그룹은 일정범위로 구분된 난수범위로써 난수그룹의 크기가 작을수록 높은 우선순위를 가진 패킷이 할당된다. 난수테이블은 다수의 난수그룹으로 이루어진다. 도 3에서 난수테이블은 8개의 난수그룹으로 이루어져 있으며, 난수그룹은 '8'의 난수발생범위를 갖는다.The priority check unit 210 checks the priority of the packet to be transmitted. Referring to Figure 3, the priority of the packet is divided into 0-7, that is, 8 sections, priority = 0 is the packet with the lowest priority, priority = 7 is the packet with the highest priority. The storage unit 220 stores a random number table in which a plurality of random number groups are recorded. The random number group is a random number range divided into a certain range, and the smaller the size of the random number group is, the higher priority packet is allocated. The random number table consists of a number of random groups. 3, the random number table is composed of eight random number groups, and the random number group has a random number generation range of '8'.
난수발생부(230)는 저장부(220)에 저장된 난수테이블로부터 패킷의 우선순위에 대응하는 난수그룹을 선택하여 제1난수를 발생한다. 예를 들면, 패킷의 우선순위가 1인 경우, 난수발생부(230)는 48≤CW1≤55의 난수그룹에서 priority=1에 대응하는 제1난수를 발생한다. 발생된 제1난수에 의한 패킷의 백오프 타임(Back Off Time), 즉, 지연시간은 [수학식 3]에 의해 결정된다.The random number generator 230 selects a random number group corresponding to the priority of the packet from the random number table stored in the storage 220 to generate the first random number. For example, when the priority of the packet is 1, the random number generator 230 generates a first random number corresponding to priority = 1 in a random number group of 48 ≦ CW 1 ≦ 55. The back off time of the packet due to the generated first random number, that is, the delay time is determined by Equation 3.
[수학식 3]에서 f(t, priority)는 백오프 타임, CWoriority는 발생된 난수, 슬롯 타임은 시간간격을 나타낸다. [수학식 3]에 의하면, 우선순위가 높은 패킷은 백오프 타임을 짧게 함으로써 매체를 먼저 점유할 수 있도록 한다. 반면, 우선순위가 낮은 패킷은 백오프 타임을 길게 함으로써 매체의 점유 순위를 낮게 한다. 난수발생범위를 '8'로 설정한 경우 패킷의 우선순위에 따른 난수발생범위는, CW7_mis≤ CW7≤CW7_max, …, CW0_mis≤ CW0≤CW0_max를 갖는다. CW7은 패킷의 우선 순위가 높은 경우에 해당하며, CW0은 우선순위가 낮은 경우에 해당한다. 이에 대한 실시예는 도 3에 도시된다.In Equation 3, f (t, priority) represents a backoff time, CW oriority represents a generated random number, and slot time represents a time interval. According to Equation 3, a packet of high priority can occupy the medium first by shortening the backoff time. Low priority packets, on the other hand, lower the media's occupancy rank by lengthening the backoff time. When the random number generation range is set to '8', the random number generation range according to the priority of packets is CW 7_mis ≤ CW 7 ≤ CW 7_max ,... And it has a CW 0_mis ≤ CW 0 ≤CW 0_max. CW 7 corresponds to the case where the priority of the packet is high, and CW 0 corresponds to the case of the low priority. An embodiment for this is shown in FIG. 3.
[수학식 3]에 의해 구해진 지연시간만큼 패킷의 전송을 보류한 후 지연시간이 경과하면, 패킷전송부(240)는 발생된 제1난수에 따라 패킷을 전송한다. 전송확인부(250)는 패킷의 전송오류 발생여부를 확인한다. 즉, 제1난수에 의해 전송된 패킷이 목적 매체에 전송되었는지의 여부를 확인한다.If the delay time elapses after the packet transmission is suspended by the delay time obtained by Equation 3, the packet transmitter 240 transmits the packet according to the generated first random number. The transmission confirmation unit 250 confirms whether a packet transmission error occurs. That is, it is checked whether the packet transmitted by the first random number has been transmitted to the target medium.
전송오류가 발생한 경우, 난수발생부(230)는 두 개 이상의 난수그룹을 선택하여 제2난수를 발생한다. 전송오류는 같은 우선순위를 갖는 패킷간의 충돌에 의해 발생한다. 동일한 우선순위에 대응하여 선택된 난수그룹도 동일하므로 결국 동일한 난수가 발생하며, 이로 인해, 패킷간의 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 난수발생부(230)는 충돌이 발생한 패킷의 난수그룹만 두 배 또는 정수배씩 범위를 확장하여 제2난수를 발생한다.When a transmission error occurs, the random number generator 230 selects two or more random groups to generate a second random number. Transmission errors are caused by collisions between packets of the same priority. Since the random number group selected to correspond to the same priority is also the same, the same random number occurs in the end, which may result in collision between packets. In this case, the random number generation unit 230 generates a second random number by extending the range by double or an integer multiple of only the random number group of the packet in which the collision occurs.
예를 들면, 동일한 priority=1을 갖는 패킷 간의 충돌이 발생한 경우, priority=1에 대응하는 난수범위는 도 4에서와 같이 48≤CW1≤63으로 확장된다. 이로 인해, 우선순위가 가장 낮은 priority=0인 패킷의 난수그룹은 56≤CW1≤63에서 64≤CW0≤71로 변한다. 확장된 난수그룹(예를 들면, 도 4의 48≤CW1≤63)에서 제2난수가 발생되면, 패킷전송부(240)는 전송오류가 발생된 패킷을 재전송한다.For example, when a collision between the packets having the same priority = 1 occurs, a random number range corresponding to the priority = 1 is extended to 48≤CW 1 ≤63, as shown in FIG. As a result, the random number group of the packet having the lowest priority = 0 is changed from 56 ≦ CW 1 ≦ 63 to 64 ≦ CW 0 ≦ 71. When a second random number is generated in the extended random number group (for example, 48 ≦ CW 1 ≦ 63 in FIG. 4), the packet transmitter 240 retransmits a packet in which a transmission error occurs.
난수발생부(230)는 제1 및 제2난수 발생시, 전송 대기 중인 패킷이 없는 경우, 우선순위가 낮은 패킷이라 하더라도 우선순위가 빠른 패킷에 대응하는 가장 빠른 난수그룹을 선택하여 난수를 발생할 수 있다.When the first and second random numbers are generated, when there are no packets waiting to be transmitted, the random number generator 230 may generate random numbers by selecting the fastest random group corresponding to the packet having the highest priority even if the packet has a low priority. .
도 5는 본 발명에 따른 충돌 방지 방법의 실시예를 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an embodiment of a collision avoidance method according to the present invention.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 충돌 방지 방법은, 전송할 패킷의 우선순위를 확인한다(S510). 예를 들어, 메일전송과 같은 패킷의 우선순위는 낮은 반면, 실시간 동영상 패킷의 경우 우선순위는 높게 설정된다. 패킷의 우선순위가 확인되면, 패킷의 우선순위에 대응하는 난수그룹을 난수테이블에서 선택한다(S520). 도 3에서 난수테이블은 8개의 난수그룹으로 이루어져 있으며, 난수그룹은 '8'의 난수발생범위를 갖는다. 패킷의 우선순위가 높을수록 선택되는 난수그룹의 크기가 작아진다.3 and 5, in the collision avoidance method according to the present invention, the priority of packets to be transmitted is checked (S510). For example, the priority of a packet such as mail transmission is low, while the priority of a real-time video packet is set high. If the priority of the packet is confirmed, a random number group corresponding to the priority of the packet is selected from the random number table (S520). 3, the random number table is composed of eight random number groups, and the random number group has a random number generation range of '8'. The higher the priority of the packet, the smaller the size of the selected random number group.
패킷의 우선순위에 대응하는 난수그룹이 선택되면, 선택된 난수그룹에서 제1난수를 발생한다(S530). 그리고 [수학식 3]에 의해 패킷의 백오프 타임, 즉, 지연시간을 구한다. 지연시간만큼 패킷의 전송을 보류한 후, 지연시간이 경과하면, 패킷을 전송한다(S540). 패킷의 전송 시, 패킷간의 충돌로 인해 전송오류가 발생할 수 있다. 이는 동일한 우선순위를 갖는 패킷은 동일한 난수그룹에서 난수를 발생하게 되므로 동일한 난수가 발생할 수 있기 때문이다.If a random number group corresponding to the priority of the packet is selected, a first random number is generated in the selected random number group (S530). The backoff time of the packet, that is, the delay time, is obtained by Equation 3 below. After suspending the packet transmission by the delay time, if the delay time has elapsed, the packet is transmitted (S540). When a packet is transmitted, a transmission error may occur due to a collision between packets. This is because packets having the same priority generate random numbers in the same random number group, and thus the same random number may occur.
동일한 난수의 발생에 의해 패킷간의 충돌이 발생하면(S550), 패킷의 우선순위에 대한 난수그룹을 확장하여 선택하여 제2난수를 발생한다(S560). 즉, 충돌이 발생한 구간의 난수범위를 두 배 또는 정수배 확장한 후 새로운 난수를 발생하면, 우선순위가 같은 패킷이라 할지라도 동일한 난수가 발생할 확률은 감소한다. 도 4의 경우, 동일한 priority=1을 갖는 패킷 간의 충돌이 발생한 경우, priority=1에 대응하는 난수범위는 도 4에서와 같이 48≤CW1≤63으로 확장된다.When collision between packets occurs due to the generation of the same random number (S550), the second random number is generated by selecting and expanding the random number group for the priority of the packet (S560). That is, if a new random number is generated after doubling or extending the random number range of a collision-prone section, the probability of generating the same random number is reduced even if the packets have the same priority. In the case of FIG. 4, when collisions between packets having the same priority = 1 occur, the random number range corresponding to priority = 1 is extended to 48 ≦ CW 1 ≦ 63 as in FIG. 4.
확장된 난수그룹에서 재발생한 제2난수에 따라 새로운 지연시간을 [수학식 3]에 의해 구한 후, 구해진 지연시간만큼 경과 후 충돌이 발생한 패킷을 재전송한다(S570). S520단계 및 S560단계에서, 전송 대기 중인 패킷이 없는 경우, 우선순위가 낮은 패킷이라 하더라도 가장 빠른 난수그룹을 선택하여 난수를 발생하는 것도 가능하다.After obtaining a new delay time according to [Equation 3] according to the second random number reoccurring in the extended random number group, the packet having a collision after the elapsed time by the obtained delay time is retransmitted (S570). In step S520 and step S560, if there is no packet waiting to be transmitted, it is also possible to generate a random number by selecting the fastest random group, even if the packet of low priority.
상술한 실시예와 같이 동일한 우선순위를 갖는 패킷을 재전송하기 위해 새로운 난수를 발생하는 경우, 난수그룹의 범위는 도 5와는 다른 방법으로 확장할 수 있다. 예를 들면, 도 3에서 동일한 priority=1을 갖는 패킷 간의 충돌이 발생한 경우, priority=1에 대응하는 확장된 난수범위는 48≤CW1≤63으로 설정할 수 있다. 이 때 도 4와는 달리, 우선순위가 가장 낮은 priority=0인 패킷의 난수그룹은 56≤CW1≤63을 유지하는 것도 가능하다.When a new random number is generated to retransmit a packet having the same priority as in the above-described embodiment, the range of the random number group may be extended in a manner different from that of FIG. 5. For example, when collisions between packets having the same priority = 1 occur in FIG. 3, the extended random range corresponding to priority = 1 may be set to 48 ≦ CW 1 ≦ 63. In this case, unlike FIG. 4, the random number group of the packet having the lowest priority = 0 may maintain 56 ≦ CW 1 ≦ 63.
또한, 도 3에서 동일한 priority=1을 갖는 패킷 간의 충돌이 발생한 경우, priority=1에 대응하는 난수그룹은 48≤CW1≤55 및 40≤CW1≤47로 확장될 수 있다. 나아가, 초기에 선택된 난수그룹의 상하 방향으로 연속적으로 선택하거나, 혹은 임의적으로 랜덤하게 난수그룹을 선택하여 충돌된 패킷의 난수그룹을 확장하는 것도 가능하다.In addition, when a collision occurs between packets having the same priority = 1 In Figure 3, the random number group corresponding to a priority = 1 can be extended to 48≤CW 1 ≤55 and 40≤CW 1 ≤47. Further, it is also possible to extend the random number group of the collided packet by continuously selecting in the vertical direction of the initially selected random number group or randomly selecting the random number group.
본 발명에 따른 충돌 방지 장치 및 방법에 의하면, 패킷의 우선순위를 고려하여 난수를 발생함으로써, 우선순위가 높은 실시간 동영상과 같은 서비스의 전송지연시간은 짧아지며, 메일과 같은 서비스는 전송지연시간이 실시간 동영상에 비해 길어진다. 즉, 우선순위가 높은 패킷의 매체 점유율이 증가함으로써 우선순위가 높은 패킷이 매체를 먼저 점유할 수 있는 효과가 있다. 또한, 선택된 난수그룹에서 패킷 간의 충돌은 동일한 우선순위를 갖는 패킷에서만 발생하므로, 패킷 간의 충돌발생 확률이 감소한다. 나아가, 우선순위를 고려한 난수 발생은 신호검출(Carrier Sense)을 수행하는 CSMA/CD 프로토콜 뿐만 아니라, 신호 검출을 수행하지 않는 CSMA/CD 프로토콜에서도 적용가능하다. 이로 인해, 통신 시스템의 설계가 간단해질 수 있다.According to the collision avoidance apparatus and method according to the present invention, since the random number is generated in consideration of the priority of the packet, the transmission delay time of a service such as a real-time video having a high priority is shortened, and the service delay time of a service such as an e-mail is increased. Longer than live video. That is, since the media occupancy rate of the high priority packet is increased, the high priority packet can occupy the medium first. In addition, since collisions between packets in the selected random number group occur only in packets having the same priority, the probability of collision between packets decreases. Furthermore, random number generation considering priority can be applied to the CSMA / CD protocol that does not perform signal detection as well as the CSMA / CD protocol that performs carrier detection. This can simplify the design of the communication system.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail through the representative embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention with respect to the embodiments described above. Will understand. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
Claims (7)
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Families Citing this family (2)
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| KR101664469B1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-10-10 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | A signal interference between terminals preventing method in full-duplex wireless network |
| KR101593083B1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-02-11 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | A data transmission collision preventing method in low-power Wi-Fi network |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5991527A (en) * | 1982-11-17 | 1984-05-26 | Hitachi Ltd | Controlling method of priority of bus |
| KR100217230B1 (en) * | 1996-12-31 | 1999-09-01 | 유기범 | Method and appatratus for retransmission time control with subscriber grade in satellite communication system |
| KR100644582B1 (en) * | 1999-10-30 | 2006-11-13 | 삼성전자주식회사 | Collision protection protocol using backoff algorithm in consideration of the communication priority |
| JP3539338B2 (en) * | 2000-03-23 | 2004-07-07 | 日本電気株式会社 | Priority data transfer method |
| KR100381200B1 (en) * | 2001-05-02 | 2003-04-18 | 엘지전자 주식회사 | Message transfer method of home appliance |
-
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008117915A1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method of preventing data collisions in beacon-enabled zigbee system having tree routing scheme |
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