KR20050023701A - Method for controlling back-off of random access and its program recording record medium - Google Patents

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KR20050023701A
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Abstract

PURPOSE: A backoff control method in a random access method and a recording medium for recording a program thereof are provided to largely set contention windows of non-priority user groups, and to separate contention windows of priority user groups from the windows of the non-priority user groups, thereby resolving contentions with the non-priority groups while reducing an access delay. CONSTITUTION: A system assigns priority to plural users(S1). If a random access transmission is requested from the users(S2), the system decides whether the users are assigned with the priority(S3). The system sets sizes of contention windows by setting contention window parameters according to each priority user group and non-priority user group(S4,S5). The system performs a backoff method(S6), and decides whether the frequency of random access retransmission exceeds the frequency of maximum retransmission(S7). If not, the system updates the contention windows, and determines a backoff time(S8). The system transmits data(S9), and monitors whether the second collision occurs(S10). If not, the system completes the procedure.

Description

랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법 및 그 프로그램을 기록한 기록매체{METHOD FOR CONTROLLING BACK-OFF OF RANDOM ACCESS AND ITS PROGRAM RECORDING RECORD MEDIUM} TECHNICAL FIELD OF CONTROLLING BACK-OFF OF RANDOM ACCESS AND ITS PROGRAM RECORDING RECORD MEDIUM}

본 발명은 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a backoff control method in a random access method.

랜덤 액세스 방식은 초기 무선 액세스 망에 접근을 시도하거나 무선 대역을 할당받지 못한 사용자가 대역 요청을 하기 위해 사용되기도 하고, 무선랜 망과 같이 데이터 트래픽 자체를 전송하기 위한 다중 접속 방식으로도 사용된다. The random access method is used to request an initial radio access network or a user who has not been allocated a radio band to make a band request. Also, the random access method is used as a multiple access method for transmitting data traffic itself, such as a WLAN network.

이러한 랜덤 액세스 방식 중 대표적으로 사용되는 슬롯 알로하(Slotted Aloha) 방식은 망 초기 접속 시도 및 무선 대역 할당 요청, 및 공용 채널을 통한 데이터 송신을 위한 것이다. Slot Aloha (Slotted Aloha) is typically used for the random access method is for the network initial access attempt, radio band allocation request, and data transmission on the common channel.

종래 기술의 실시예에 따른 슬롯 알로하 방식은 망에 접속을 시도하는 사용자들이 랜덤하게 무선 대역에 접근하므로 복수 사용자들이 동시 접근시 충돌이 발생한다. In the slot Aloha method according to the prior art embodiment, since users who attempt to access the network randomly access the radio band, a collision occurs when multiple users access simultaneously.

복수 사용자들간에 충돌이 발생한 후, 충돌이 발생한 모든 사용자들이 다음 슬롯에 재전송을 시도하게 되면 계속해서 충돌이 발생하고, 그로 인해 시스템은 더 이상 제대로 운용될 수 없다. After a conflict between multiple users, if all of the conflicting users attempt to retransmit to the next slot, the collision continues, and the system can no longer operate properly.

위와 같은 현상을 방지하기 위해 충돌이 발생시, 모든 사용자들은 충돌 해소를 위한 재전송 메커니즘을 수행하게 된다. In order to prevent such a phenomenon, when a collision occurs, all users perform a retransmission mechanism to resolve the collision.

도 1은 종래 기술에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법을 도시한 것이다. 1 illustrates a backoff control method in a random access scheme according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선 채널에 접근(전송)을 시도하는 사용자들의 양을 G라 하면, G는 새로운 패킷이 발생할 경우(N)와 충돌로 인해 재전송을 시도하는 사용자들(B)의 합이다. As shown in Fig. 1, if the amount of users attempting to access (transmit) the wireless channel is G, G is the case of users B attempting to retransmit due to a collision with a new packet occurring (N). It is sum.

새로운 패킷은 예기치 않게 발생하므로 일반적으로 재전송을 시도하는 사용자들을 제어하여 접근을 시도하는 사용자 수(G)를 조절한다.Since new packets occur unexpectedly, we usually control the number of users who attempt to access by controlling the users who try to retransmit.

도 2는 슬롯 알로하 방식의 시스템 수율(throughput) 곡선을 도시한 것으로서, 가로축은 G를 나타내고, 세로축은 수율(throughput)을 나타낸다. FIG. 2 illustrates a slot Aloha system throughput curve, in which the horizontal axis represents G and the vertical axis represents throughput.

도 2에 나타나 있듯이, 시스템의 성능은 시스템에 전송을 시도하는 사용자 수에 따라 달라진다. 충돌 해소 알고리즘은 수율이 최대가 되는 G(G=1)에 가장 근접하게 유지될수록 우수한 것이다.As shown in Figure 2, the performance of the system depends on the number of users attempting to transmit to the system. The collision avoidance algorithm is superior as the yield remains closest to G (G = 1), which yields the highest yield.

일반적으로 광범위하게 사용되고 있는 충돌 해소 알고리즘에는 지수 백오프(exponential backoff) 방식이 있다. 지수 백오프 방식은 재전송을 경쟁 윈도우 내에서 랜덤하게 선택된 슬롯에 접근을 시도하는 방식으로 경쟁 윈도우 크기는 충돌 횟수에 따라 지수적으로 증가된다. A widely used collision resolution algorithm is exponential backoff. The exponential backoff method attempts to access a randomly selected slot within a contention window for retransmission, and the contention window size increases exponentially with the number of collisions.

도 3은 2진-지수 백오프 방식의 무선채널 접근 예를 도시한 것이다.Figure 3 shows an example of a binary channel exponential radio channel approach.

도 3에 도시된 바와 같이, 2진(binary)-지수 백오프 방식은 충돌 발생을 감지한 사용자가 경쟁 윈도우를 충돌 횟수에 따라 2의 지수적으로 증가시켜서 경쟁 윈도우 내에서 랜덤하게 전송 시점을 결정한다. As shown in FIG. 3, the binary-index backoff method determines a transmission point randomly within a contention window by increasing a contention window exponentially 2 according to the number of collisions when a user who detects a collision occurs. do.

예를 들어, 처음으로 충돌이 발생한 사용자의 경쟁 윈도우가 8이라고 하면 두 번째 전송 시도는 현재 슬롯시점에서 8번째 슬롯 내에서 결정하게 된다. For example, if the contention window of the first collision user is 8, the second transmission attempt is determined within the 8th slot at the current slot time.

도 3에 나타나 있듯이, 5를 선택하면 사용자는 5번째 슬롯에 전송을 시도하고, 다시 충돌이 발생하면 충돌 횟수는 2가 되고 경쟁 윈도우는 16이 된다. 그러면 세 번째 전송 시도는 충돌이 발생한 시점부터 16개의 슬롯 내에서 랜덤하게 결정된다. As shown in Fig. 3, if 5 is selected, the user attempts to transmit to the fifth slot. If a collision occurs again, the collision count is 2 and the contention window is 16. The third transmission attempt is then randomly determined within 16 slots from the time of the collision.

즉, 계속해서 충돌이 발생하면, 시스템은 부하가 증가하였다고 인식하고 경쟁 윈도우를 증가시킴으로써 현재 시점에서 재전송으로 인한 시스템 부하를 감소시켜 충돌을 해소시킨다.That is, if a collision continues to occur, the system recognizes that the load has increased and increases the contention window to reduce the system load due to retransmission at the present time and resolve the collision.

충돌 횟수에 따라 경쟁 윈도우를 증가시키는 방법에는 선형 백오프(linear backoff), 절단된 지수 백오프(truncated exponential backoff), 단계 백오프(step backoff) 등이 있다.Methods for increasing the contention window according to the number of collisions include linear backoff, truncated exponential backoff, step backoff, and the like.

그러나, 여러 번 충돌이 발생한 사용자는 무선 대역을 점유하고 있는 사용자가 없는 상황에서도 경쟁 윈도우가 급격히 커지고, 그로 인해 전송 지연이 급격히 증가하게 된다는 문제점이 있다. However, a user having multiple collisions has a problem in that a contention window is rapidly increased even when no user occupies the radio band, and thus a transmission delay is rapidly increased.

위의 문제점을 해소하기 위해 경쟁 윈도우를 충돌 횟수에 따라 증가시키지 않고 경쟁 윈도우 크기를 작게 설정하고 매번 동일하게 적용한다면, 시스템 부하 변동에 따른 충돌 빈도를 제어하지 못하게 된다는 문제점이 발생한다. In order to solve the above problem, if the contention window size is set small and the same application is applied every time without increasing the contention window according to the number of collisions, there is a problem that it is impossible to control the collision frequency according to the system load variation.

이러한 종래 기술에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법은 사용자간에 우선권을 제어하지 못하여 빠른 접속 시도가 요구되는 사용자의 경우에 장기간 접근 지연을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있다. The method of controlling the backoff in the random access method according to the prior art has a problem in that it may cause a long-term access delay in the case of a user requiring a fast access attempt because the user cannot control priority.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 액세스 망에서 랜덤 액세스 방식으로 전송을 시도하는 사용자들 사이에 우선권을 부여하여 무선 액세스 망으로의 평균 접속 지연을 감소시키기 위한 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법 및 그 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for controlling a backoff in a random access method to reduce an average access delay to a wireless access network by giving priority to users attempting to transmit in a random access method in a wireless access network. It is to provide a recording medium recording the program.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 슬롯 알로하 방식에서 사용자간에 우선권을 부여하고 경쟁 윈도우 크기와 위치를 제어함으로써 우선권을 가진 사용자와 비우선권 사용자간에 우선권을 부여하여 우선권 사용자들의 평균 전송 지연을 감소시킨다.In order to solve this problem, the present invention reduces the average transmission delay of priority users by giving priority to users with priority and non-priority users by giving priority to users and controlling contention window size and position in slot Aloha method.

본 발명의 첫 번째 특징에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법은, a) 무선 액세스 망으로의 접근을 시도하는 다수의 사용자들을 선별하여 액세스이 우선권을 부여하는 단계; b) 다수의 사용자들로부터 무선 액세스 망으로의 랜덤 액세스 전송이 요청된 후 1차 충돌 발생시, 재전송을 위해 경쟁 윈도우를 증가시키는 파라미터를 우선권/비우선권 사용자별로 다르게 설정하는 단계; 및 c) 상기 b) 단계에서 사용자별 경쟁 윈도우의 크기가 설정되면 시스템에서 설정한 최대 재전송 횟수를 초과하지 않을 범위 내에서 백오프 제어를 수행하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a backoff in a random access method, the method comprising: a) selecting a plurality of users attempting to access a wireless access network and giving access priority; b) when a first collision occurs after a random access transmission from a plurality of users to the wireless access network is requested, setting a parameter for increasing the contention window for retransmission differently for each priority / non-priority user; And c) performing a backoff control within a range not to exceed the maximum number of retransmissions set by the system when the size of the competition window for each user is set in the step b).

상기 a) 단계는, 상기 사용자들에게 우선권을 부여하기 위해 절단된(truncated) 경쟁 윈도우를 사용하는 것이 바람직하다.In step a), it is preferable to use a truncated contention window to give priority to the users.

상기 b) 단계는, 상기 다수의 사용자들을 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹으로 분리하여, 각 그룹의 경쟁 윈도우 크기를 결정하는 것이 바람직하다.In step b), the plurality of users may be divided into a priority user group and a non-priority user group to determine a contention window size of each group.

상기 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기는 아래 수학식1 에 의해 결정되는 것이 바람직하다.The contention window size of the priority user group and the non-priority user group may be determined by Equation 1 below.

상기 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기를 결정하는 단계는, 우선권이 높은 사용자들의 경쟁 윈도우 증가율( alpha )은 우선권이 낮은 사용자들의 경쟁 윈도우 증가율보다 작게 설정하는 것이 바람직하다.In the determining of the contention window size of the priority user group, it is preferable to set the contention window growth rate alpha of the high priority users to be smaller than the contention window growth rate of the low priority users.

상기 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율( alpha )이 상기 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율( beta )보다 작게 설정된 것이 바람직하다.Preferably, the contention window increase rate alpha of the priority user group is set smaller than the contention window increase rate beta of the non-priority user group.

상기 c) 단계는, 가) 불특정 사용자의 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는 경우에, 상기 경쟁 윈도우를 충돌 횟수에 따라 갱신하고, 백오프 시간을 결정하는 단계; 나) 상기 가) 단계가 완료되면 데이터를 송신하고, 2차 충돌이 발생하는지를 감시하는 단계; 다) 상기 나) 단계에서 2차 충돌이 발생하면, 상기 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하는지를 확인하고, 상기 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는 범위 내에서 상기 가) 단계 및 나) 단계를 반복 수행하는 단계; 및 라) 상기 나) 단계에서 2차 충돌이 발생하지 않으면, 사용자에게 전송 성공을 알리고 시스템을 종료하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The step c) may include: a) updating the contention window according to the number of collisions and determining a backoff time if the number of random access retransmissions of an unspecified user does not exceed the maximum number of retransmissions; B) transmitting data when step a) is completed and monitoring whether a secondary collision occurs; C) If the secondary collision occurs in step b), check whether the number of random access retransmissions exceeds the maximum number of retransmissions, and repeat steps a) and b) within a range not exceeding the maximum number of retransmissions. Performing; And d) if the secondary collision does not occur in step b), notifying the user of the transmission success and terminating the system.

상기 c) 단계는, 불특정 사용자의 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 회수를 초과하는 경우에, 사용자에게 전송 실패를 알려주고 시스템을 종료하는 것이 바람직하다.In step c), when the number of random access retransmissions of the unspecified user exceeds the maximum number of retransmissions, it is preferable to inform the user of the transmission failure and terminate the system.

본 발명의 두 번째 특징에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법의 프로그램을 기록한 기록매체는, 무선 액세스 망으로의 접근을 시도하는 다수의 사용자들을 선별하여 액세스의 우선권을 부여하는 제1 기능; 상기 제1 기능이 완료되면, 다수의 사용자들로부터 무선 액세스 망으로의 랜덤 액세스 전송이 요청된 후 1차 충돌 발생시, 재전송을 위해 경쟁 윈도우를 증가시키는 파라미터를 우선권/비우선권 사용자별로 다르게 설정하는 제2 기능; 및 상기 제2 기능을 통해 사용자별 경쟁 윈도우의 크기가 설정되면 시스템에서 설정한 최대 재전송 횟수를 초과하지 않을 범위 내에서 백오프 제어를 수행하는 제3 기능을 포함한다.According to a second aspect of the present invention, a recording medium recording a program of a method for controlling a backoff in a random access method includes: a first function of selecting a plurality of users attempting access to a wireless access network and giving priority to the access; When the first function is completed, when a first collision occurs after a random access transmission from a plurality of users is requested to the wireless access network, a parameter for increasing a contention window for retransmission is set differently for each priority / non-priority user. 2 functions; And a third function of performing a backoff control within a range not to exceed the maximum number of retransmissions set by the system when the size of the competition window for each user is set through the second function.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법에 대하여 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a backoff control method in a random access method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법의 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a backoff control method in a random access method according to an embodiment of the present invention.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법은, 먼저 무선 액세스 망으로의 접근을 시도하는 다수의 사용자들에게 우선권을 부여한다.(S1)As shown in FIG. 4, the method for controlling a backoff in a random access method according to an embodiment of the present invention gives priority to a plurality of users who attempt to access a wireless access network first (S1).

이때, 우선권이 부여되는 사용자들은 예를 들면 여러 번 충돌이 발생하여 전송이 지연되고 있는 사용자들이다. 랜덤 액세스 방식에서 사용자별로 우선권을 부여하기 위해 절단된 경쟁 윈도우를 사용한다. At this time, the users to which priority is given are users whose transmissions are delayed due to collisions, for example. In the random access scheme, a truncated contention window is used to give priority to each user.

불특정 사용자들로부터 무선 액세스 망으로의 랜덤 액세스 전송이 요청되면(S2), 시스템에서는 우선권이 부여된 사용자인지를 판단한다.(S3)When a random access transmission is requested from the unspecified users to the wireless access network (S2), the system determines whether the user has been given priority (S3).

우선권이 부여된 우선권 사용자 그룹과 우선권이 부여되지 않은 비우선권 사용자 그룹별로 경쟁 윈도우 파라미터를 설정하여 아래 수학식 1과 같이 경쟁 윈도우 크기를 설정한다.(S4, S5)Competitive window parameters are set for each priority user group to which priority is given and a non-priority user group to which priority is not given, thereby setting a contention window size as shown in Equation 1 below (S4 and S5).

여기서, CW with p는 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기, CW without p는 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기, r은 재전송 횟수, alpha 는 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율, beta ( alpha < beta )는 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율, rand[min, max]는 min과 max 사이에 하나의 수를 랜덤하게 선택하는 함수를 각각 나타낸다.Where CW with p is the contention window size of the priority user group, CW without p is the contention window size of the non-priority user group, r is the number of retransmissions, alpha is the growth rate of the contention window of the priority user group, and beta (alpha <beta) The competitive window growth rate, rand [min, max], of the priority user group represents a function of randomly selecting one number between min and max, respectively.

이때, alpha 와 beta 는 충돌 횟수에 따라 경쟁 윈도우 크기의 기하 급수적인 증가율을 나타내는 p-지수(exponential)로서, 우선권이 높은 사용자는 작게 설정하고 우선권이 낮은 사용자는 높게 설정한다. In this case, alpha and beta are p-exponentials representing the exponential growth rate of the contention window size according to the number of collisions. The high priority users are set small and the low priority users are set high.

이는 동일한 시도에서 우선권이 높은 그룹의 사용자들은 경쟁 윈도우 크기를 작게 설정하고, 우선권이 낮은 그룹의 사용자들은 경쟁 윈도우 크기를 크게 설정함을 나타낸다. This indicates that, in the same trial, users of a high priority group set the contention window size small, and users of a low priority group set the contention window size large.

즉, 우선권이 낮은 사용자들이 넓게 퍼져 무선 액세스 망으로의 접근을 시도하게 되므로 우선권이 높은 사용자들간에 충돌 확률이 감소되고, 또한 우선권이 낮은 사용자들의 경쟁 윈도우 크기가 작기 때문에 백오프로 인해 대기하는 시간이 줄어들게 되어 전체 지연 시간이 감소하게 된다In other words, users with low priority spread widely and attempt to access the wireless access network, reducing the probability of collision among users with high priority, and also because of the low contention window size of users with low priority, and waiting time due to backoff. This reduces the overall latency

위와 같이, 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹간에 경쟁 윈도우 크기를 달리하고 경쟁 구간을 시간차로 분리함으로써, 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹간의 경쟁이 해소된다.As described above, the competition between the priority user group and the non-priority user group is eliminated by changing the contention window size between the priority user group and the non-priority user group and separating the competition section by the time difference.

각 사용자 그룹별 경쟁 윈도우 파라미터가 결정되면, 백오프 방식이 시행된다.(S6)When the contention window parameter for each user group is determined, the backoff scheme is implemented (S6).

시스템은 사용자의 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하는 지를 판단하여, 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 회수를 초과하면 사용자에게 전송 실패를 알려주고 시스템을 종료한다.(S7)The system determines whether the number of random access retransmissions of the user exceeds the maximum number of retransmissions. If the number of random access retransmissions exceeds the maximum number of retransmissions, the system notifies the user of transmission failure and terminates the system.

그런데, 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는 경우에, 경쟁 윈도우를 충돌 횟수에 따라 갱신하고, 백오프 시간을 결정한다.(S8)When the number of random access retransmissions does not exceed the maximum number of retransmissions, the contention window is updated according to the number of collisions, and the backoff time is determined (S8).

그리고, 시스템에서는 데이터를 송신하고(S8), 2차 충돌이 발생하는지를 감시한다.(S9)The system then transmits data (S8) and monitors whether a secondary collision occurs. (S9)

만약, 2차 충돌이 발생하면, S7 단계로 되돌아가 이후의 S8~S10 단계를 반복 수행한다. 그런데, 2차 충돌이 발생하지 않으면, 시스템에서는 사용자에게 전송 성공을 알리고 시스템을 종료한다. (S10)If the secondary collision occurs, the process returns to step S7 and repeats steps S8 to S10. However, if the secondary collision does not occur, the system notifies the user of the transmission success and terminates the system. (S10)

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법에 의한 시간 슬롯 흐름을 도시한 것으로서, (a)는 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹의 두 사용자가 동일하게 첫 번째 시도에서 충돌이 발생한 경우의 백오프 과정을 나타낸 것이고, (b)는 두 번째 시도에서 충돌이 발생한 경우의 백오프 과정을 나타낸 것이다. FIG. 5 illustrates a time slot flow according to a backoff control method in a random access method according to an embodiment of the present invention, in which (a) two users, a priority user group and a non-priority user group, have the same first attempt. Shows a backoff process when a collision occurs in (b), and (b) shows a backoff process when a collision occurs in a second attempt.

우선권 그룹의 사용자와 비우선권 그룹의 두 사용자가 동시에 랜덤 액세스 전송을 시도한 경우에, alpha 는 2이고, beta 는 3이라고 가정한다.If two users in the priority group and two users in the non-priority group attempt random transmission simultaneously, it is assumed that alpha is 2 and beta is 3.

도 5의 (a)에 나타나 있듯이, 두 그룹간의 경쟁 윈도우 일부가 겹치기 때문에 두 그룹 사이에 충돌이 발생할 가능성은 존재하나, 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기가 작아 백오프 지연이 감소할 수도 있다. As shown in (a) of FIG. 5, since there is a possibility that a collision occurs between two groups because some of the contention windows overlap between the two groups, the contention window size of the priority user group may be small, thereby reducing the backoff delay.

도 5의 (b)에 나타나 있듯이, 우선권 사용자 그룹에서 절단된 경쟁 윈도우를 사용하므로 두 그룹간에 경쟁 윈도우가 격리되어 충돌 가능성이 대폭 줄어든다. As shown in (b) of FIG. 5, since the contention window is truncated in the priority user group, the contention window is isolated between the two groups, and the possibility of collision is greatly reduced.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various other changes and modifications are possible.

이와 같이, 본 발명에 의한 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법은 구조나 메커니즘의 변경 없이 경쟁 윈도우의 파라미터를 적절히 설정함으로써 경쟁 윈도우 크기와 위치를 조절하고, 시스템의 과부하로 인해 충돌 발생 빈도가 높은 상황에서도 경쟁 윈도우의 크기를 우선권에 따라 차별적으로 선정함으로써 우선권이 높은 사용자들의 충돌 확률을 낮추어 평균 접근 지연을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the method for controlling a backoff in the random access method according to the present invention adjusts the contention window size and position by appropriately setting parameters of the contention window without changing the structure or mechanism, and has a high frequency of collision due to the system overload. Even in situations, the size of the contention window can be differentially selected according to the priority, thereby reducing the average access delay by lowering the collision probability of high priority users.

도 1은 종래 기술에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법을 도시한 것이다. 1 illustrates a backoff control method in a random access scheme according to the prior art.

도 2는 슬롯 알로하 방식의 시스템 수율(throughput) 곡선을 도시한 것이다.2 shows a system throughput curve of a slot Aloha scheme.

도 3은 2진-지수 백오프 방식의 무선채널 접근 예를 도시한 것이다.Figure 3 shows an example of a binary channel exponential radio channel approach.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법의 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a backoff control method in a random access method according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법에 의한 시간 슬롯 흐름을 도시한 것이다.5 illustrates a time slot flow by a backoff control method in a random access method according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

a) 무선 액세스 망으로의 접근을 시도하는 다수의 사용자들을 선별하여 액세스(access)의 우선권을 부여하는 단계;a) screening a plurality of users attempting access to the wireless access network and assigning priority to access; b) 상기 a) 단계가 완료되면, 다수의 사용자들로부터 무선 액세스 망으로의 랜덤 액세스 전송이 요청된 후 1차 충돌 발생시, 재전송을 위해 경쟁 윈도우를 증가시키는 파라미터를 우선권/비우선권 사용자별로 다르게 설정하는 단계; 및b) After the step a) is completed, if a primary collision occurs after a random access transmission from a plurality of users is requested to a wireless access network, a parameter for increasing a contention window for retransmission is set differently for each priority / non-priority user. Doing; And c) 상기 b) 단계에서 사용자별 경쟁 윈도우의 크기가 설정되면 시스템에서 설정한 최대 재전송 횟수를 초과하지 않을 범위 내에서 백오프 제어를 수행하는 단계c) performing a backoff control within a range not to exceed the maximum number of retransmissions set by the system when the size of the competition window for each user is set in the step b); 를 포함하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법.Backoff control method in a random access method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a) 단계는,Step a) is 상기 사용자들에게 우선권을 부여하기 위해 절단된(truncated) 경쟁 윈도우를 사용하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법. And using a truncated contention window to give priority to the users. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 b) 단계는, B), 상기 다수의 사용자들을 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹으로 분리하여, 각 그룹의 경쟁 윈도우 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법.And dividing the plurality of users into a priority user group and a non-priority user group to determine a contention window size of each group. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 우선권 사용자 그룹과 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기는 아래 수학식에 의해 결정됨;The contention window size of the priority user group and the non-preferred user group is determined by the following equation; 여기서, CW with p는 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기, CW without p는 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기, r은 재전송 횟수, alpha 는 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율, beta 는 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율, rand[min, max]는 min과 max 사이에 하나의 수를 랜덤하게 선택하는 함수임;Where CW with p is the competition window size of the priority user group, CW without p is the competition window size of the non-priority user group, r is the number of retransmissions, alpha is the competition window growth rate of the priority user group, and beta is the competition of the non-priority user group. Window growth rate, rand [min, max], is a function that randomly selects a number between min and max; 을 특징으로 하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법. Backoff control method in a random access method characterized in that. 제3항 또는 제4항에 있어서, The method according to claim 3 or 4, 상기 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 크기를 결정하는 단계는, The determining of the contention window size of the priority user group may include: 우선권이 높은 사용자들의 경쟁 윈도우 증가율( alpha )은 우선권이 낮은 사용자들의 경쟁 윈도우 증가율보다 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법. The competitive window growth rate (alpha) of high priority users is set to be smaller than the competition window growth rate of low priority users. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율( alpha )이 상기 비우선권 사용자 그룹의 경쟁 윈도우 증가율( beta )보다 작게 설정된 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법. And a contention window increase rate (alpha) of the priority user group is set to be smaller than a contention window increase rate (beta) of the non-priority user group. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c) 단계는,C), 가) 불특정 사용자의 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는 경우에, 상기 경쟁 윈도우를 충돌 횟수에 따라 갱신하고, 백오프 시간을 결정하는 단계;A) if the number of random access retransmissions of an unspecified user does not exceed the maximum number of retransmissions, updating the contention window according to the number of collisions, and determining a backoff time; 나) 상기 가) 단계가 완료되면 데이터를 송신하고, 2차 충돌이 발생하는지를 감시하는 단계;B) transmitting data when step a) is completed and monitoring whether a secondary collision occurs; 다) 상기 나) 단계에서 2차 충돌이 발생하면, 상기 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하는지를 확인하고, 상기 최대 재전송 횟수를 초과하지 않는 범위 내에서 상기 가) 단계 및 나) 단계를 반복 수행하는 단계; 및 C) If the secondary collision occurs in step b), check whether the number of random access retransmissions exceeds the maximum number of retransmissions, and repeat steps a) and b) within a range not exceeding the maximum number of retransmissions. Performing; And 라) 상기 나) 단계에서 2차 충돌이 발생하지 않으면, 사용자에게 전송 성공을 알리고 시스템을 종료하는 단계D) if the secondary collision does not occur in step b), notifying the user of the successful transmission and shutting down the system; 를 포함하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법. Backoff control method in a random access method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c) 단계는,C), 불특정 사용자의 랜덤 액세스 재전송 횟수가 최대 재전송 회수를 초과하는 경우에, 사용자에게 전송 실패를 알려주고 시스템을 종료하는 것을 특징으로 하는 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법. If the number of random access retransmission of the unspecified user exceeds the maximum number of retransmissions, the method of notifying the user of the transmission failure and terminate the system. 랜덤 액세스 방식에서의 백오프 제어 방법의 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,A recording medium on which a program of a backoff control method in a random access method is recorded, 무선 액세스 망으로의 접근을 시도하는 다수의 사용자들을 선별하여 액세스의 우선권을 부여하는 제1 기능;A first function of selecting a plurality of users attempting access to the wireless access network to give priority to the access; 상기 제1 기능이 완료되면, 다수의 사용자들로부터 무선 액세스 망으로의 랜덤 액세스 전송이 요청된 후 1차 충돌 발생시, 재전송을 위해 경쟁 윈도우를 증가시키는 파라미터를 우선권/비우선권 사용자별로 다르게 설정하는 제2 기능; 및When the first function is completed, when a first collision occurs after a random access transmission from a plurality of users is requested to the wireless access network, a parameter for increasing a contention window for retransmission is set differently for each priority / non-priority user. 2 functions; And 상기 제2 기능을 통해 사용자별 경쟁 윈도우의 크기가 설정되면 시스템에서 설정한 최대 재전송 횟수를 초과하지 않을 범위 내에서 백오프 제어를 수행하는 제3 기능A third function of performing a backoff control within a range not to exceed the maximum number of retransmissions set by the system when the size of the competition window for each user is set through the second function; 을 포함하는 프로그램을 기록한 기록매체.Recording medium recording a program comprising a.
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