KR20060111318A - Transmission method of data frames using dynamic ack policy in wpan communication - Google Patents

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Abstract

A transmission method of data frames using dynamic ack policy in WPAN(Wireless Personal Area Network) communication is provided to improve quality of service by operating Imm-ACK in case of error generation. A transmission method of data frames using dynamic ack policy in WPAN communication includes the steps of: transmitting a predetermined number of data frames continuously; waiting the reception of an ACK frame for the transmitted data frames; increasing the number of continuously transmitted data frames and repeating the transmission step for following data frames when receiving the ACK frame; decreasing the number of continuously transmitted data frames and repeating the transmission step from the data frames requested for re-transmission when receiving a NAK frame; and decreasing the number of continuously transmitted data frames and repeating the transmission step from the first data frame whose reception is not confirmed when not receiving either the ACK frame or the NAK frame at the waiting step.

Description

WPAN에서 동적 응답 정책을 이용한 데이터 프레임 전송방법{TRANSMISSION METHOD OF DATA FRAMES USING DYNAMIC ACK POLICY IN WPAN COMMUNICATION}Data frame transmission method using dynamic response policy in JPAN {TRANSMISSION METHOD OF DATA FRAMES USING DYNAMIC ACK POLICY IN WPAN COMMUNICATION}

도 1은 IEEE 802.15.3 표준에서 정의된 수퍼프레임의 구성도.1 is a block diagram of a superframe defined in the IEEE 802.15.3 standard.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 응답(Dynamic-ACK)의 동작 흐름도.2 is a flowchart of operation of a dynamic-ACK according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4는 종래의 응답 정책 및 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 응답 정책의 동작 비교도. 3 and 4 are diagrams illustrating the operation of a conventional response policy and a dynamic response policy according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동적 응답 정책을 수행하기 위해 변형된 MAC 프레임의 구조도.5 is a structural diagram of a MAC frame modified to perform a dynamic response policy according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 응답 정책을 이용하여 데이터 프레임을 전송하는 방법의 순서도. 6 and 7 are flowcharts of a method for transmitting a data frame using a dynamic response policy according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 개인 무선 네트워크(WPAN; Wireless Personal Area Network, 이하 "WPAN"이라 함) 표준인 IEEE 802.15.3 통신에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 IEEE 802.15.3 통신 방식에서 전송 효율을 향상시키기 위한 동적 응답 방법에 관한 것이다.The present invention relates to IEEE 802.15.3 communication, which is a wireless personal area network (WPAN) standard, and more specifically, to improve transmission efficiency in the IEEE 802.15.3 communication method. It is about how to respond.

IEEE 802.15 워킹 그룹은 PAN과 같이 짧은 거리로 구성된 네트워크 안에서 이동성 있는 컴퓨팅 디바이스들로 구성된 WPAN의 표준을 수립하고 있으며, 홈 오토메이션(Home Automation), 원격 제어(Remote Control), 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 등에 이를 응용하기 위한 움직임이 활발하다.The IEEE 802.15 Working Group is setting the standard for WPAN, which consists of mobile computing devices within short-haul networks such as PANs, and includes Home Automation, Remote Control, and Ubiquitous Sensor Networks. The movement to apply it is active.

특히, 최근에 규격이 완성된 IEEE 802.15.3은 HR-WPAN(High Rate-WPAN)으로도 불리며, 55Mb/s 이상의 고속 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션에 적합한 무선 통신 네트워크를 지향하며, 홈 네트워크(Home Network)에서 무선 멀티미디어 전송을 위해 5m 내지 55m 의 짧은 거리, 55 Mbps 이상의 데이터 전송률, 네트워크 구성 디바이스들의 동적인 토폴로지 구성, 스트림의 QoS 보장을 위한 TDMA 지원, 피어-투-피어 접속성(Peer-to-Peer Connectivity) 등의 특징을 포함하고 있다.In particular, the recently completed IEEE 802.15.3, also known as HR-WPAN (High Rate-WPAN), aims for a wireless communication network suitable for applications requiring high data rates of 55Mb / s or more, Short distance of 5m to 55m for data transmission over the wireless network, data rate of more than 55 Mbps, dynamic topology configuration of network components, TDMA support for QoS of streams, peer-to-peer connectivity -Peer Connectivity).

전술한 IEEE 802.15.3을 포함하는 개인 무선 네트워크(WPAN)는 독립적인 다수의 디바이스들이 서로 일반 데이터, 음성 및 멀티미디어데이터를 전송할 수 있는 무선 애드 혹(Ad hoc) 데이터 통신시스템을 말한다. 이러한 시스템은 개인의 행동 반경, 즉 10m 내의 모든 방향을 그 통신 영역으로 정의하며, 음성 데이터나 비디오 스트림을 전송하거나 일반 데이터를 전송하는 등 개인이 필요로 하는 데이터 전송 서비스를 제공할 수 있다.The above-mentioned Personal Wireless Network (WPAN) including IEEE 802.15.3 refers to a wireless ad hoc data communication system in which a plurality of independent devices can transmit general data, voice and multimedia data to each other. Such a system defines an individual's behavior radius, that is, all directions within 10 m, as its communication area, and can provide data transmission services that an individual needs, such as transmitting voice data or a video stream or transmitting general data.

개인 무선 네트워크의 기본적인 통신 범위는 전술한 바와 같이 10m 내의 근거리 개인 운용 영역에 기반을 두고 있으며, 근거리 통신망(LAN), 도시 통신망 (MAN), 광대역 통신망(WAN) 등과 같은 유선 네트워크나 무선 근거리 통신망(Wireless LAN)과 같은 무선 네트워크와 상호 연동하여 동작할 수 있다. The basic communication range of a personal wireless network is based on a short range personal area within 10 meters as described above, and may be a wired or wireless local area network (LAN), a city network (MAN), a broadband network (WAN), or the like. It can work in conjunction with a wireless network such as Wireless LAN.

일반적으로, 유선으로 연결된 이더넷(Ethernet)과 같은 유선 네트워크에서 각 디바이스에 할당된 주소는 변하지 않지만, 개인 무선 네트워크에서의 주소는 서비스가 제공되는 데이터의 송수신 디바이스를 지칭하는 것으로 통상적으로 고정된 주소 없이 상황에 따라 동적으로 할당된다. In general, in a wired network such as Ethernet, the address assigned to each device does not change, but in a private wireless network, the address refers to the sending / receiving device for which data is provided and is usually without a fixed address. It is dynamically allocated according to the situation.

한편, 개인 무선 네트워크는 고정, 휴대용 그리고 이동형 기기들을 서비스할 수 있다. 휴대용 및 이동 기기의 중요한 특징 중 하나는 전원이 주로 전지로 구성된다는 것이다. 이에 따라, 전지의 제한된 전원 용량 때문에 효율적인 전력 관리 기술은 매우 중요하며, 전력 소비를 줄이기 위하여 부품, 회로 설계 뿐 아니라 물리계층이나 데이터 링크 계층의 프로토콜의 효과적인 설계 또한 중요하다. Personal wireless networks, on the other hand, can serve fixed, portable and mobile devices. One important feature of portable and mobile devices is that the power source consists mainly of batteries. Accordingly, efficient power management technology is very important because of the limited power capacity of the battery, and the effective design of the protocol of the physical layer or data link layer as well as the component and circuit design is important to reduce power consumption.

개인 무선 네트워크를 구성하는 가장 기본적인 요소는 디바이스(DEV)(또는 스테이션이라 함)이며, 피코넷(Piconet)은 개인 활동 영역 내에서 동일한 무선 주파수 채널 상에서 동작하고 있는 두 개 이상의 스테이션이 존재할 때 구성된다. 디바이스는 그 역할에 따라 마스터(Master)와 슬레이브(Slave)로 구별된다. 마스터는 피코넷 전체를 관리하는 피코넷 관리자(PNC; PicoNet Coordinator)로서 기능하며, 피코넷 내에서 오직 하나만 존재할 수 있다. 마스터는 비콘을 브로드캐스팅함으로써 슬레이브를 제어한다. 슬레이브는 마스터의 통제에 따라 데이터를 송/수신할 수 있다.The most basic element of a personal wireless network is a device (DEV) (or station), and a piconet is configured when there are two or more stations operating on the same radio frequency channel within the personal active area. Devices are divided into master and slave according to their roles. The master acts as a piconet manager (PNC) that manages the entire piconet, and there can only be one in the piconet. The master controls the slave by broadcasting a beacon. The slave can transmit / receive data under the control of the master.

피코넷은 마스터가 비콘 패킷을 전송함으로써 시작된다. 비콘 패킷은 네트워 크에 대한 기준 정보를 가지고 있으며, 피코넷내의 모든 슬레이브들은 비콘 패킷내의 기준정보들을 사용하여 네트워크 동기를 맞춘다. 수퍼프레임은 도 1에 도시된 바와 같이 크게 세 부분, 즉, 비콘 구간(Beacon), 경쟁 구간(CAP; Contention Access Period), 및 할당 구간(CTAP; Channel Time Allocation Period)으로 구성되며, 각 구간의 길이는 가변적이다. The piconet is started by the master sending a beacon packet. The beacon packet has reference information about the network, and all slaves in the piconet synchronize the network using the reference information in the beacon packet. As illustrated in FIG. 1, the superframe includes three parts, that is, a beacon period, a contention access period (CAP), and a channel time allocation period (CTAP). The length is variable.

먼저, 비콘 구간에서는 마스터가 슬레이브들에게 네트워크 기준 정보를 가지고 있는 비콘 패킷을 전송한다. 경쟁 구간에서는 슬레이브와 마스터가 네트워크 합류요청/분리요청/허용, 자원할당 요청/허용, 연결 요청/허용 등의 명령 패킷을 임의 접근 방식으로 전송한다. 경쟁 구간동안에는 마스터에 의한 시간의 배타적 할당을 통한 매체에 대한 독점적 접근이 보장되지 않으므로, 각 디바이스들은 경쟁방식의 CSMA/CA를 사용하여 매체에 접근한다. 이에 따라, 디바이스들은 보내려는 패킷이 있고 백오프(backoff) 시간 동안 매체가 비워져 있는 경우에, 패킷을 전송하게 된다.First, in the beacon period, the master transmits a beacon packet having network reference information to the slaves. In the contention period, the slave and the master transmit command packets such as network join request / disassociation request / allow, resource allocation request / allow, and connection request / allow in a random approach. During the contention period, since the exclusive access to the medium through the exclusive allocation of time by the master is not guaranteed, each device accesses the medium using the competitive CSMA / CA. Accordingly, the devices will send a packet if there is a packet to send and the medium is empty for a backoff time.

할당 구간(CTAP)에서는 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식에 의하여 시간슬롯을 할당받은 디바이스가 해당 슬롯 동안에, 동기/비동기 데이터와 명령 패킷을 전송한다. 예컨대, 도 1에서, m번째 수퍼프레임(#m)의 할당 구간(CFP)에는 n개의 시간 슬롯(CAT1, CTA2, ..., CTA n-1, CTA n)이 시분할 할당되어 있으며, 각 시간 슬롯 간에는 보호 구간(Guard Time)이 삽입되어 있다. In an assigned section (CTAP), a device assigned a time slot by a time division multiple access (TDMA) scheme transmits synchronous / asynchronous data and a command packet during the corresponding slot. For example, in FIG. 1, n time slots CAT1, CTA2,..., CTA n-1, and CTA n are time-divided in the allocation interval CFP of the mth superframe #m. A guard time is inserted between slots.

할당 구간동안에는 각 디바이스가 자신에게 배분된 시간 슬롯동안 매체에 대해 독점적으로 접근하게 된다. 마스터는 할당구간의 시간 슬롯을 각 디바이스에게 분배한다. 분배된 시간 슬롯 동안은 각 디바이스는 매체에 독점적으로 접근할 수 있으며, 할당된 슬롯 동안은 각 디바이스가 마스터의 개입없이 데이터를 주고받고자 하는 디바이스와 1:1로 데이터 프레임 및 이에 대한 ACK 프레임을 교환한다. During the allocation interval, each device has exclusive access to the medium for the time slots it allocates. The master distributes time slots in the allocation intervals to each device. During the distributed time slots, each device has exclusive access to the media, and during the assigned slots, each device exchanges data frames and ACK frames for them 1: 1 with the device that they want to exchange data with without master intervention. do.

한편, IEEE 802.15.3 표준에는 3 종류의 ACK 정책을 기술한다. 첫째는 즉시 응답(Imm-ACK)으로서, 모든 매체접근제어(MAC) 데이터 프레임에 대하여 전부 ACK를 보내주는 방식이다. 이 방법은 ACK의 즉시 전송을 통해 서비스 품질(QoS)을 보장할 수 있다는 장점이 있는 반면에, 채널상태가 좋을 경우에는 불필요하게 많은 ACK를 보내게 됨에 따라 전력 소모가 많고 처리량(throughput)이 저하되는 단점이 있다. On the other hand, three types of ACK policies are described in the IEEE 802.15.3 standard. The first is an immediate response (Imm-ACK), in which all ACKs are sent for all media access control (MAC) data frames. This method has the advantage of guaranteeing quality of service (QoS) through the immediate transmission of ACK, while in the case of good channel condition, it sends a lot of ACK unnecessarily, resulting in high power consumption and low throughput. There is a disadvantage.

두 번째 ACK 정책인 미응답(No-ACK) 정책은 전혀 ACK를 보내지 않는 방법으로서, 주로 실시간 트래픽에서 사용하는 방법이다. 이 방법은 MAC 계층에서 재전송이 없기 때문에, 채널상태가 좋지 못한 경우 QoS를 보장하지 못하고 throughput이 현저하게 떨어지는 단점이 있다. The second ACK policy, a no-ACK policy, is a method that does not send an ACK at all, and is mainly used in real-time traffic. Since there is no retransmission in the MAC layer, this method does not guarantee QoS when the channel condition is poor and significantly degrades throughput.

마지막으로, 지연 응답(Delayed-ACK)은 그 사용범위가 등시성 스트림(isochronous stream)으로 한정된다. 여기서, 등시성이라 함은 당업자가 주지하다시피, 송신 측에서 보낸 타이밍 신호를 그대로 유지해서 수신 측까지 프레임을 보내는 전송모드를 의미하며, 예컨대, 음성이나 동화상 등 실시간성이 요구되는 데이터를 전송할 때 주로 사용되고 있다. IEEE 802.15.3 표준에서, 등시성 스트림은 매 수퍼프레임마다 CTA를 할당받아 전송하며, Delayed-ACK 정책에 따르면 송신 디바이스가 수신 디바이스에게 ACK를 요구할 때만 이를 전송한다.Finally, the delayed response (Delayed-ACK) is limited to the isochronous stream (use range). Here, isochronous means a transmission mode that transmits a frame to a receiver by maintaining a timing signal sent from a transmitter as it is known to a person skilled in the art. For example, when isochronous data such as voice or video is mainly transmitted. It is used. In the IEEE 802.15.3 standard, isochronous streams are allocated with CTAs for every superframe and transmitted, and according to the Delayed-ACK policy, only when a transmitting device requests an ACK from a receiving device.

이와 같이, 종래의 IEEE 802.15.3 표준에서는 일반적인 데이터의 전송을 위 해서 Imm ACK와 No ACK를 주로 사용한다. 그런데, 에러가 거의 존재하지 않는 무선 환경의 경우에는 MAC 계층에서 ACK가 굳이 요구되지 않음에도 불구하고, Imm-ACK의 정책은 이런 이상적인 환경에서 ACK가 overhead로 작용하게 된다. 즉, ACK를 전송하기 위한 에너지 소비가 커지고 ACK 전송시간 때문에 처리량이No-ACK 정책을 사용했을 때보다 현저히 저하된다. 반면에, 에러가 존재하는 환경에서 No-ACK 정책을 사용할 경우, 처리량 측면에서 상당한 성능의 저하가 예상된다. 한편, 전술한 Delayed-ACK 정책은 그 사용이 등시성 스트림에 한정되기 때문에, 일반적인 데이터 전송에 적합하지 않은 단점이 있다. As such, the conventional IEEE 802.15.3 standard mainly uses Imm ACK and No ACK for general data transmission. However, in the wireless environment where there is little error, although ACK is not necessarily required in the MAC layer, the policy of Imm-ACK causes ACK to be overhead in this ideal environment. That is, the energy consumption for transmitting the ACK is increased, and the throughput is significantly lower than when the No-ACK policy is used because of the ACK transmission time. On the other hand, when the No-ACK policy is used in the presence of an error, a significant performance degradation is expected in terms of throughput. On the other hand, since the use of the Delayed-ACK policy described above is limited to isochronous streams, there is a disadvantage that it is not suitable for general data transmission.

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 IEEE 802.15.3 통신의 MAC 계층에서 채널 환경의 변화에 대응하여 통신 효율의 향상과 소비전력의 감소를 함께 도모할 수 있는 동적 응답(Dynamic ACK) 정책을 제공하는 데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides a dynamic ACK policy that can improve communication efficiency and reduce power consumption in response to changes in the channel environment in the MAC layer of IEEE 802.15.3 communication. Its purpose is to.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, IEEE 802.15.3 통신에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법이 제공되며, 미리 지정된 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 전송 단계와; 상기 전송 단계에서 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시키고 후속 데이터 프레임에 대하여 상기 전송 단계를 반복하는 ACK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수 신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고, 재전송 요청된 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 NAK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 무응답 처리 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a data frame transmission method using a dynamic response in the IEEE 802.15.3 communication, the method comprising: continuously transmitting a predetermined number of data frames; A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame with respect to the data frame transmitted in the transmission step; An ACK processing step of increasing the number of consecutive data frames and repeating the transmission step for subsequent data frames when receiving an acknowledgment (ACK) frame in the reception standby step; A NAK processing step of reducing the number of consecutively transmitted data frames when the retransmission request (NAK) frame is received in the reception standby step, and repeating the transmission step from the retransmitted requested data frame; If none of the response frame or the retransmission request (NAK) frame is received in the reception wait step, the non-response process of reducing the number of consecutive data frames and repeating the transmission step from the first data frame in which reception has not been confirmed. Steps.

이 때, 상기 ACK 처리 단계는 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 지수적으로 증가시키거나, 일정 개수의 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시킬 수 있다.In this case, the ACK processing step may exponentially increase the number of data frames continuously transmitted or increase the number of data frames continuously transmitted when a predetermined number of response (ACK) frames are received. .

또한, 상기 NAK 처리 단계는 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 1로 감소시키거나, 상기 수신대기 단계에서 일정 횟수 동안 응답(ACK) 프레임을 수신하지 못한 경우에 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시킬 수 있다. The NAK processing step may reduce the number of consecutively transmitted data frames to 1 or, if the acknowledgment (ACK) frame is not received for a predetermined number of times in the reception standby step, the NAK number of consecutively transmitted data frames. Can be reduced.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 시분할 할당 구간에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법이 제공되며, 미리 지정된 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 전송 단계와; 상기 전송 단계에서 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시키고 후속 데이터 프레임에 대하여 상기 전송 단계를 반복하는 ACK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임 의 개수를 감소시키고 재전송 요청된 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 NAK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 무응답 처리 단계를 포함한다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a data frame transmission method using a dynamic response in a time division allocation interval, the transmission step of continuously transmitting a predetermined number of data frames; A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame with respect to the data frame transmitted in the transmission step; An ACK processing step of increasing the number of consecutive data frames and repeating the transmission step for subsequent data frames when receiving an acknowledgment (ACK) frame in the reception standby step; A NAK processing step of reducing the number of consecutively transmitted data frames and repeating the transmission step from the retransmitted requested data frame when receiving a retransmission request (NAK) frame in the reception standby step; If none of the response frame or the retransmission request (NAK) frame is received in the reception wait step, the non-response process of reducing the number of consecutive data frames and repeating the transmission step from the first data frame in which reception has not been confirmed. Steps.

본 발명의 제3 측면에 따르면, IEEE 802.15.3 통신에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법이 제공되며, 연속 전송되는 데이터 프레임의 개수를 지정하는 카운터(K)를 초기화하여 하나의 데이터 프레임을 전송하는 전송 단계와; 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 카운터(K)를 증가시키고, 상기 카운터에 대응하는 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 ACK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 카운터(K)를 초기화하여, 재전송 요청된 데이터 프레임을 재전송하는 NAK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 상기 카운터(K)를 초기화하여, 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임을 재전송하는 무응답 처리 단계를 포함한다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a data frame transmission method using a dynamic response in IEEE 802.15.3 communication, and transmits one data frame by initializing a counter (K) that designates the number of consecutively transmitted data frames. A transmission step; A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame for the transmitted data frame; An ACK processing step of incrementing the counter (K) and continuously transmitting the number of data frames corresponding to the counter when receiving an acknowledgment (ACK) frame in the reception waiting step; A NAK processing step of initializing the counter (K) and retransmitting the retransmitted requested data frame when receiving a retransmission request (NAK) frame in the reception standby step; In the case of not receiving any one of the response frame and the retransmission request (NAK) frame in the reception waiting step, the counter K may be initialized to retransmit the first data frame for which reception has not been confirmed.

본 발명의 제4 측면에 따르면, IEEE 802.15.3 통신에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법이 제공되며, 제1 카운터(J), 및 상기 제1 카운터를 정수로 나눈 몫(quotient)이 저장되는 제2 카운터(K)를 초기화하여, 하나의 데이터 프레임을 전송하는 전송 단계와; 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 제1 카운터(J)를 감소시키고, 상기 제2 카운터(K)에 대응하는 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 ACK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 제1 카운터(J)를 감소시키고, 재전송 요청된 데이터 프레임에서부터 재전송하는 NAK 처리 단계와; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 상기 제1 카운터(J)를 감소시키고, 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임에서부터 재전송하는 무응답 처리 단계를 포함한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a data frame transmission method using a dynamic response in IEEE 802.15.3 communication, wherein a first counter (J) and a quotient of dividing the first counter by an integer are stored. A transmission step of initializing the second counter K and transmitting one data frame; A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame for the transmitted data frame; An ACK processing step of decreasing the first counter (J) and continuously transmitting the number of data frames corresponding to the second counter (K) when receiving an acknowledgment (ACK) frame in the reception waiting step; A NAK processing step of reducing the first counter (J) and retransmitting from the retransmitted requested data frame when receiving a retransmission request (NAK) frame in the reception standby step; A non-response processing step of decrementing the first counter (J) and retransmitting from the first data frame for which reception has not been received, when none of the response frame and the retransmission request (NAK) frame is received in the reception standby step. do.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명토록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 응답(Dynamic-ACK)의 동작 흐름을 도시한 것으로서, 도 2의 (a)와 (b)는 각각 에러가 존재하지 않는 경우와 존재하는 경우를 예시한 것이다.2 illustrates an operation flow of a dynamic-ACK according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B illustrate cases where an error does not exist and a case where an error exists. It is.

도 2의 (a)를 참조하면, 전술한 바에 따라 채널을 할당받은 송신측(Sender)은 데이터 프레임(1)을 수신측(Receiver)에 전송한다. 이에 수신측은 프레임(1)의 정상 수신에 응답하여, 응답(ACK) 프레임을 송신측으로 전송한다. 송신측은 정상적으로 ACK를 수신한 경우에, 두 개의 데이터 프레임(2, 3)을 순차적으로 전송한다. 그리고, 수신측은 하나의 ACK로써 두 개의 데이터 프레임(2, 3)의 정상 수신을 송신측에 통보한다. 이어서, 송신측은 네 개의 데이터 프레임(4 내지 7)을 전송하고, 이들 프레임 전체에 대한 하나의 ACK를 수신한다. 이 때, 데이터 프레임(4 내지 7)에 대한 ACK 프레임은 네 개의 데이터 프레임 전체에 대한 수신을 확인하거나, 예 컨대, 그 일부인 최선/최후 프레임(4 또는 7)의 수신을 확인함으로써, 송신측이 이들 전체 프레임이 정상 수신된 것으로 인식하도록 구현할 수 있다.Referring to FIG. 2A, as described above, a sender assigned a channel transmits a data frame 1 to a receiver. In response to the normal reception of the frame 1, the receiving side transmits an acknowledgment (ACK) frame to the transmitting side. When the transmitting side normally receives the ACK, the transmitting side sequentially transmits two data frames 2 and 3. The receiving side informs the transmitting side of the normal reception of the two data frames 2 and 3 with one ACK. The transmitting side then transmits four data frames 4 through 7 and receives one ACK for all of these frames. At this time, the ACK frame for the data frames 4 to 7 confirms reception of all four data frames, or, for example, confirms reception of the last / last frame 4 or 7 which is a part thereof. It can be implemented to recognize that these entire frames are normally received.

이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 송신측이 전송한 데이터 프레임이 수신측에서 정상 수신되는 경우에는 채널 환경이 양호한 것으로 판단되므로, ACK 없이 전송하는 데이터 프레임의 개수를 점진적으로 증가시키면서 하나의 ACK 프레임으로 이들 데이터 프레임에 대한 수신 확인을 일괄적으로 수행한다. As described above, according to the preferred embodiment of the present invention, when the data frame transmitted by the transmitting side is normally received at the receiving side, the channel environment is determined to be good, and thus the number of data frames transmitted without ACK is gradually increased. Acknowledgments for these data frames are collectively performed with ACK frames.

다음으로, 도 2의 (b)를 참조하면, 수신측(Receiver)으로부터 데이터 프레임(1)의 정상 수신을 확인한 송신측(Sender)은 두 개의 데이터 프레임(2, 3)을 전송하고 있으며, 이는 기 설명한 바와 같다. 이 때, 데이터 프레임(3)에 에러가 발생한 것으로 가정할 때, 수신측은 3번 프레임의 비정상 수신을 송신측에 통보한다(NAK3). 이에, 송신측은 NAK3 응답 프레임을 수신한 후, 에러가 발생한 데이터 프레임(3)을 재전송하고 응답 프레임을 수신하여, 재전송 데이터에 이상이 없음을 확인한다. 이와 같이 단일 데이터 프레임에 대하여 이상이 없음이 확인된 이후에는, 전술한 바와 같이 복수개의 데이터 프레임(4, 5)을 일괄적으로 전송한다.Next, referring to FIG. 2B, the sender, which has confirmed normal reception of the data frame 1 from the receiver, transmits two data frames 2 and 3. As described above. At this time, assuming that an error has occurred in the data frame 3, the receiving side notifies the transmitting side of abnormal reception of frame 3 (NAK3). Therefore, after receiving the NAK3 response frame, the transmitting side retransmits the data frame 3 in which the error has occurred and receives the response frame to confirm that there is no abnormality in the retransmission data. In this way, after it is confirmed that there is no abnormality with respect to the single data frame, as described above, the plurality of data frames 4 and 5 are collectively transmitted.

도 3은 에러가 없는 경우에 종래의 Imm-ACK와 No-ACK, 그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Dynamic-ACK의 동작을 비교한 것으로서, IEEE 802.15.3 표준에서 정의하고 있는 Delayed-ACK는 사용이 제한되어 있으므로 비교하지 않는다. 한편, 전술한 바와 같이 각 슬레이브 노드(DEV)는 Beacon 구간 동안에 마스터 노드로부터 동기신호를 수신하고, 경쟁 구간(CAP) 동안에 자유롭게 경쟁적으로 데이터를 송수신하며, 본 발명이 적용되는 할당 구간(CTAP)에서는 두 노드 간에 시간할당을 받아서 운영이 된다. FIG. 3 compares the operations of the conventional Imm-ACK and the No-ACK, and the Dynamic-ACK according to the preferred embodiment of the present invention when there is no error, and the Delayed-ACK defined in the IEEE 802.15.3 standard Do not compare because use is limited. Meanwhile, as described above, each slave node DEV receives a synchronization signal from the master node during the beacon period, and freely transmits and receives data competitively during the contention period CAP. In the allocation period CTAP to which the present invention is applied, It is operated by receiving time allocation between two nodes.

도 3을 참조하면, 에러가 없는 경우에는 Imm-ACK 정책은 각 데이터 프레임(DATA1 내지 DATA5)에 대하여 ACK 프레임을 수신한 후, 후속 데이터 프레임을 전송하며, 이로 인하여 전송효율이 저하된다. No-ACK의 경우에는, 도시된 바와 같이 송신측이 데이터 프레임(DATA1 내지 DATA5)을 전송할 뿐, 수신측은 ACK 프레임을 전송하지 않기 때문에, 전송효율이 극대화 된다. Referring to FIG. 3, if there is no error, the Imm-ACK policy receives an ACK frame for each data frame DATA1 to DATA5 and then transmits a subsequent data frame, thereby lowering transmission efficiency. In the case of No-ACK, since the transmitting side transmits only the data frames DATA1 to DATA5 as shown, and the receiving side does not transmit the ACK frame, transmission efficiency is maximized.

이와 반면에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Dynamic ACK는 초기에는 Imm-ACK와 같이 하나의 데이터 프레임(DATA1)에 대하여 ACK 프레임을 수신하며, 데이터가 정상적으로 전달되는 것이 확인되면 송신측이 전송하는 데이터의 양을 지수적으로 증가시킨다. 즉, 송신측은 두 개의 데이터(DATA2, DATA3)를 보내고 ACK를 수신하며, 이에 따라 정상 수신이 확인되면 4 개의 데이터(DATA4 내지 DATA7)를 연속하여 전송한 후 ACK를 수신한다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 송신측이 전송하는 데이터의 양을 지수적으로 증가시키는 경우를 예시하였으나, 일정 개수씩 증가시키는 것도 가능하며, ACK의 수신없이 연속적으로 전송되는 데이터의 개수에 상한을 부여할 수도 있다.On the other hand, the dynamic ACK according to the preferred embodiment of the present invention initially receives an ACK frame for one data frame DATA1 like the Imm-ACK, and when the data is normally transmitted, the transmitting side transmits the ACK frame. Increasing the amount of data exponentially. That is, the transmitting side sends two data DATA2 and DATA3 and receives an ACK. Accordingly, when normal reception is confirmed, the transmitting side continuously transmits four data DATA4 to DATA7 and receives the ACK. Meanwhile, in the preferred embodiment of the present invention, a case in which the amount of data transmitted by the transmitting side is exponentially increased is illustrated, but it is also possible to increase by a certain number, and the upper limit is on the number of data continuously transmitted without receiving an ACK. May be given.

도 4는 실질적으로 에러가 존재하는 경우에 종래의 Imm-ACK와 No-ACK, 그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Dynamic-ACK의 동작을 비교한 것이다.4 compares the operations of the conventional Imm-ACK and the No-ACK, and the Dynamic-ACK according to the preferred embodiment of the present invention when there is substantially an error.

도 3을 참조하면, Imm-ACK 정책에 따르면, 송신측은 데이터 프레임(DATA1)을 전송한 후 ACK 프레임의 수신을 위해 대기한다. 이 때, 도시된 바와 같이 ACK 프레임을 수신하지 못하거나 비정상적으로 수신한 경우, 또는 비정상 수신을 알리는 재 전송 요청(NAK) 프레임을 수신하는 경우에는, 데이터 프레임(DATA1)을 재전송하고 ACK 프레임을 수신한다. 이어서, 데이터 프레임(DATA2)을 전송하며, 도시된 바와 같이 데이터 프레임 전송 중에 에러가 발생하는 경우에는, 수신측이 ACK 프레임을 전송하지 아니할 수 있으므로, 송신측은 ACK 프레임을 수신하지 못한 경우에도 데이터 프레임을 재전송한다. Referring to FIG. 3, according to the Imm-ACK policy, the transmitting side waits for receiving an ACK frame after transmitting the data frame DATA1. At this time, when the ACK frame is not received or is abnormally received as shown in the drawing, or when a retransmission request (NAK) frame indicating an abnormal reception is received, the data frame DATA1 is retransmitted and the ACK frame is received. do. Subsequently, when the data frame DATA2 is transmitted and an error occurs during the transmission of the data frame as shown in the drawing, the receiving side may not transmit the ACK frame, and thus the transmitting side may not receive the ACK frame. Resend

No-ACK의 경우에는 도시된 바와 같이 데이터 프레임(DATA2, DATA4, DATA7)에서 에러가 발생하였음에도, 송신측은 이러한 에러의 발생 여부를 확인할 수 없기 때문에, 계속해서 데이터가 불량이 발생하는 것과 관계없이 새로운 데이터를 보낸다.In the case of No-ACK, even if an error occurs in the data frames DATA2, DATA4, and DATA7 as shown in the figure, the sender cannot determine whether such an error has occurred. Send the data.

Dynamic-ACK를 살펴보면, 송신측은 데이터 프레임(DATA1)을 전송하고 이에 대한 ACK 프레임을 정상적으로 수신하면, 이어서 두 개의 연속한 데이터(DATA2, DATA3)를 전송한다. 이 때, 도시된 바와 같이 3 번째 데이터(DATA3)에서 에러가 발생하였다고 가정하면, 수신측은 데이터(DATA3)의 재전송을 요청하는 NAK 프레임(NAK3)을 전송하며, 이를 수신한 송신측은 당해 데이터(DATA3)를 재전송한다. 그리고, 수신측은 이전에 에러가 발생하였기 때문에, ACK를 바로 전송한다. 후속하여, 송신측은 재전송된 데이터(DATA3)의 ACK를 수신하여 에러없이 정상적으로 수신되었음이 확인되면, 두 개의 연속된 데이터(DATA4, DATA5)를 전송하고 이에 대한 ACK를 수신하기 위해 대기한다.Referring to the dynamic-ACK, the transmitting side transmits the data frame DATA1 and normally receives the ACK frame, and then transmits two consecutive data DATA2 and DATA3. At this time, assuming that an error occurs in the third data DATA3 as shown, the receiving side transmits a NAK frame NAK3 requesting retransmission of the data DATA3, and the receiving side receives the corresponding data DATA3. Resend). The receiver immediately transmits an ACK because an error has occurred previously. Subsequently, when the transmitting side receives the ACK of the retransmitted data DATA3 and confirms that the data has been received normally without error, the transmitting side transmits two consecutive data DATA4 and DATA5 and waits to receive the ACK.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 Dynamic-ACK 정책을 수행하기 위해 변형된 MAC 프레임의 구조를 도시한 것이다. 5 illustrates a structure of a modified MAC frame to perform a dynamic-ACK policy according to a preferred embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 표준 MAC 헤더(Header)는 스트림 인덱스(Stream index), 단편화 제어부(Fragmentation Control), 송신측 ID(SrcID), 수신측 ID(DestID), PNID, 그리고 2 바이트의 프레임 제어부(Frame Control)로 구성되어 있다. As shown, the standard MAC header includes a stream index, a fragmentation control, a sender ID (SrcID), a receiver ID (DestID), a PNID, and a 2-byte frame control (Frame). Control)

프레임 제어부에서, 가장 먼저 전송되는 프로토콜 버전(Protocol Version)은 3비트로 구성되어 있고(b0 내지 b2), 프레임 유형(FrameType)은 현재 표준에서 3bit로 정의되어 있으며, Beacon 프레임, Imm-ACK 프레임, Delayed ACK 프레임, 명령 프레임(Command frame), 데이터 프레임(Data frame) 중에서 하나가 선택된다. In the frame control unit, the protocol version transmitted first is composed of 3 bits (b0 to b2), and the frame type (FrameType) is defined as 3 bits in the current standard, and the Beacon frame, Imm-ACK frame, and Delayed One of an ACK frame, a command frame, and a data frame is selected.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 프레임 유형(FrameType)에 동적 응답 프레임(Dynamic ACK Frame)을 추가하고, 2 비트의 응답 정책(ACK Policy)(b7, b8)에 전술한 Dynamic ACK 프레임을 사용할 때에 동작하도록 동적 응답 정책(Dynamic ACK Policy)을 정의한다. 또한, 5 비트의 유보 비트(b11 내지 b15)는 전술한 Dynamic ACK policy 비트(b7, b8)와 조합하여 에러가 발생한 위치를 알려 주기 위해 사용될 수 있다. 각각 정상/비정상 수신을 표시하는 ACK와 NAK는 응답 정책(ACK Policy)(b7, b8)의 두 비트 또는 그 중 한 비트를 사용하여 구별할 수 있으며, 대안으로서 유보 비트(b11 내지 b15) 중에서 한 비트를 ACK와 NAK 프레임을 구별하는데 사용할 수도 있다.In the preferred embodiment of the present invention, the dynamic ACK frame is added to the frame type, and the operation is performed when the aforementioned dynamic ACK frame is used in the 2-bit response policy b7 and b8. Define a Dynamic ACK Policy. In addition, the 5-bit reserved bits b11 to b15 may be used in combination with the above-described Dynamic ACK policy bits b7 and b8 to indicate a location where an error occurs. ACK and NAK, respectively indicating normal / abnormal reception, can be distinguished by using two bits or one of the bits of the ACK Policy (b7, b8), alternatively one of the reserved bits b11 to b15. The bits can also be used to distinguish between ACK and NAK frames.

이하의 설명에서는 응답 정책(ACK Policy)(b7, b8)을 사용하여 ACK와 NAK를 구별하고, NAK와 유보 비트를 결합하여 에러가 발생한 프레임의 번호를 표시하는 경우를 예로서 설명한다.In the following description, an ACK policy (b7, b8) is used to distinguish between an ACK and a NAK, and a combination of the NAK and the reserved bits is used to indicate the number of an error frame.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 응답(Dynamic ACK) 정책을 이용하여 데이터 프레임을 전송하는 방법을 순서대로 도시한 것이며, 연속적으로 전송되는 프레임의 개수를 2K(K=0,1,...,5)라 가정하고, 2K개의 데이터 프레임 중에서 에러가 발생한 프레임의 번호(N, N=0,1,...,31)가 NAK 프레임의 유보 비트에 표시된다. Figure 6 shows a modification showing a method of transmitting a dynamic response (Dynamic ACK) data frame using a policy according to an embodiment of the present invention in order, and the number of frames to be sequentially transmitted to the 2 K (K = 0,1 , ..., 5) referred to home, number of the frame where the error occurred in 2 K number of data frames (N, N = 0,1, ... , 31) is displayed on the reserved bits of the NAK frame.

도시된 바와 같이, 송신측이 프레임 전송을 개시하면, 카운터 K가 0으로 초기화되고 하나의 프레임을 전송한다(S600). 이어서, 송신측은 응답 프레임의 수신을 대기하며(S605), 이어서 정상 수신을 표시하는 ACK 프레임을 수신하거나(S610), 수신 에러를 표시하는 NAK 프레임을 수신할 수 있으며(S615), 미리 지정된 시간 동안에 ACK/NAK 프레임을 수신하지 못할 수 있다(S620). As shown, when the transmitting side initiates frame transmission, the counter K is initialized to 0 and transmits one frame (S600). Subsequently, the transmitting side waits for reception of the response frame (S605), and then receives an ACK frame indicating normal reception (S610), or receives a NAK frame indicating a reception error (S615), and during a predetermined time. The ACK / NAK frame may not be received (S620).

전술한 단계(S610)의 경우에는 데이터 프레임이 정상적으로 수신되었으므로, K의 값을 1만큼 증가시키고(S625), 2K에 대응하는 개수의 후속 데이터 프레임을 전송한다(S630). 그리고, 전술한 단계(S605)로 복귀하여 응답 프레임의 수신을 대기한다. 한편, 전술한 단계(S625)에서, 5 비트의 유보 비트로 식별 가능한 데이터 프레임의 개수를 고려하여 K=5까지만 증가되며, 이후에는 K=5를 유지할 수 있다.In the case of the above-described step (S610), the data frame is been normally received, and increasing the value of K by one and sends a (S625), the number of subsequent data frames corresponding to 2 K (S630). Then, the process returns to the aforementioned step S605 and waits for reception of the response frame. Meanwhile, in the above-described step (S625), only up to K = 5 in consideration of the number of data frames identifiable as 5 bits of reserved bits can be increased, and then K = 5 can be maintained.

전술한 단계(S615)의 경우에는 데이터 프레임이 정상적으로 수신되지 않았으므로, K를 0으로 리셋(초기화)하고(S635), NAK 프레임의 유보 비트에 표시된 N번째 데이터 프레임을 재전송한다(S640). 이어서, 전술한 단계(S605)로 복귀하여 응답 프레임의 수신을 대기한다.In the case of the above-described step (S615), since the data frame was not normally received, K is reset (initialized) to 0 (S635), and the Nth data frame indicated by the reserved bit of the NAK frame is retransmitted (S640). Subsequently, the process returns to the above-described step S605 to wait for reception of the response frame.

마지막으로, 전술한 단계(S620)의 경우에는, K를 0으로 리셋하고(S645), 정 상 수신이 확인되지 않은 데이터 프레임 중 첫번째 프레임을 재전송한다(S650). 이어서, 전술한 단계(S605)로 복귀하여 응답 프레임의 수신을 대기한다.Finally, in the case of the above-described step (S620), K is reset to 0 (S645), and the first frame of the data frame for which normal reception is not confirmed is retransmitted (S650). Subsequently, the process returns to the above-described step S605 to wait for reception of the response frame.

도 7은 도 6의 변형예를 도시한 것으로서, 연속적으로 전송되는 프레임의 개수를 2K라 할 때, 또 다른 카운터 J를 정수로 나눈 몫(quotient)이 K 값으로 저장된다. 예컨대,

Figure 112005021273611-PAT00001
으로 설정할 수 있으며, 여기서
Figure 112005021273611-PAT00002
는 X를 넘지 않는 최대의 정수를 의미한다.7 is as showing a variation of Figure 6, when the number of frames to be sequentially transmitted to the 2 K d, and share divided by the other counter by an integer J (quotient) is stored in the K value. for example,
Figure 112005021273611-PAT00001
Can be set, where
Figure 112005021273611-PAT00002
Is the largest integer not exceeding X.

최초의 단계(S700 내지 S720)는 전술한 도 6의 단계(S600 내지 S620)에 대응하며, 다만 단계(S700)에서 J가 0으로 설정된다.Initial steps S700 to S720 correspond to steps S600 to S620 of FIG. 6 described above, except that J is set to 0 in step S700.

단계(S710)에서 에러가 발생하지 않은 경우에는, J의 값을 1만큼 증가시키고(S725), 2K에 대응하는 개수의 후속 데이터 프레임을 전송한다(S630). 그리고, 전술한 단계(S705)로 복귀하여 응답 프레임의 수신을 대기한다. 한편, 전술한 단계(S725)에서, 5 비트의 유보 비트로 식별 가능한 데이터 프레임의 개수를 고려하여 J는 18 이상으로 증가하지 않으며, 예컨대, J=15를 유지한다.If it is not an error occurs in the step (S710) is, increases the value of J by one and sends the number of the subsequent data frame corresponding to (S725), 2 K (S630 ). Then, the process returns to the above-described step S705 to wait for reception of the response frame. On the other hand, in step S725 described above, in consideration of the number of data frames identifiable as 5-bit reserved bits, J does not increase to 18 or more, for example, maintains J = 15.

단계(S715)에서 NAK가 수신된 경우에는, J의 값을 1만큼 감소시키거나, 대안으로서 J=0 으로 설정한다(S735). 이 때, 기존의 J가 0인 경우에 한하여 J=0을 유지하도록 할 수 있다. 이어서, NAK 프레임의 유보 비트에 표시된 N번째 데이터 프레임부터 2K개의 프레임을 재전송하고(S740), 단계(S705)로 복귀하여 응답 프레임의 수신을 대기한다.When NAK is received in step S715, the value of J is decreased by 1, or alternatively, J = 0 is set (S735). At this time, it is possible to maintain J = 0 only when the existing J is zero. Next, displayed in the reserved bit of a NAK frame from the N-th data frame retransmitted frames and the 2 K (S740), it returns to step (S705) and waits for the reception of a response frame.

마지막으로, 단계(S720)에서 미리 지정된 시간 동안 응답 프레임을 수신하지 못하여 시간이 초과된 경우에는, J의 값을 1만큼 감소시키거나, 대안으로서 J=0으로 설정할 수 있다(S745). 이 때, J=0인 경우에는 그 값을 유지하도록 설정할 수 있다. 이어서, 앞서 전송하였으나 응답 프레임을 수신하지 못한 데이터 프레임 중에서 첫번째 프레임(N=0)부터 2K개의 데이터 프레임을 재전송하고(S750), 단계(S705)로 복귀하여 응답 프레임의 수신을 대기한다.Finally, if the time is exceeded because the response frame is not received in the step S720 for a predetermined time, the value of J may be decreased by 1 or alternatively, J = 0 may be set (S745). At this time, when J = 0, the value can be set to be maintained. Then, previously transmitted but not the first frame from the data frame not received a response from the frame (N = 0) to 2 K retransmission of data frames, and returns to (S750), step (S705) and waits for the reception of a response frame.

이러한 변형예에 따르면, J=0,1,2인 동안에는 K=0으로 유지되므로, 이들 연속한 3개의 데이터 프레임에 대하여 ACK를 확인하여야 J=3으로 설정되고, K값이 1로 증가하여 두 개의 데이터 프레임을 연속 전송한다. 후속 단계에 있어서도 마찬가지로, 3회의 연속 전송에 있어서 정상 수신이 보장되어야, 연속 전송되는 데이터 프레임의 개수를 2배로 증가시킨다. According to this modification, since K = 0 is maintained while J = 0,1,2, ACK must be confirmed for these three consecutive data frames, and J = 3 is set. Consecutive data frames are transmitted. In the subsequent steps as well, the normal reception is ensured in three successive transmissions, thereby doubling the number of consecutively transmitted data frames.

만약, 연속 전송되는 프레임의 개수를 2배로 증가시키고 최초로 전송하는 경우에 에러가 발생하거나 응답 프레임을 수신하지 못한 경우에는, 단계(S735 또는 S745)에서 J=J-1로 감소함에 따라 연속 전송되는 프레임의 개수가 반감된다. 반면에, 연속 전송되는 프레임의 개수를 늘린 후 최초 전송에는 이상이 없었으나 2회차 또는 3회차에 이상이 발생한 경우에는, 에러가 발생한 데이터 프레임(NAK 수신시) 또는 정상 수신이 확인되지 않은 최초 프레임부터 동일 개수의 프레임이 재전송된다.If an error occurs or a response frame is not received in the case of doubling the number of consecutively transmitted frames and transmitting the first time, the continuous transmission is performed as the number J = J-1 is decreased in step S735 or S745. The number of frames is halved. On the other hand, if there is no error in the first transmission after increasing the number of consecutive frames, but the error occurs in the second or third time, the data frame in which an error occurred (when receiving a NAK) or the first frame in which normal reception was not confirmed. The same number of frames is retransmitted.

예컨대, J=5일 때, 2개의 데이터 프레임을 연속 전송하였으나 무응답인 경우 에, 단계(S735)에 따라 J=4로 차감되며, 상기 2개의 데이터 프레임을 재전송한다. 그럼에도 불구하고 다시 무응답인 경우에는 J=3으로 차감되며,

Figure 112005021273611-PAT00003
로부터 K=1이 된다. 이에 따라, 상기 무응답된 2개의 데이터 프레임 중 첫번째 프레임만을 전송하고 ACK 수신을 대기하게 되는 것이다.For example, when J = 5, when two data frames are continuously transmitted but no response, J = 4 is subtracted according to step S735, and the two data frames are retransmitted. Nevertheless, if there is no response again, J = 3 is subtracted.
Figure 112005021273611-PAT00003
K = 1 from. Accordingly, only the first frame of the two unresponsive data frames is transmitted and the ACK reception is waited.

한편, 전술한 단계(S735, S745)에서 연속 전송 회차와 관계없이 J=0으로 설정하는 경우에는, 무조건 하나의 데이터 프레임이 재전송되며, 이어서 3개의 연속된 데이터 프레임이 정상적으로 수신되어야 프레임 개수를 증가시킨다.On the other hand, in the above-described steps (S735, S745), if J = 0 is set regardless of the continuous transmission cycle, one data frame is retransmitted unconditionally and then three consecutive data frames are normally received to increase the number of frames. Let's do it.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 여타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, this is merely exemplary and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 동적 응답 정책을 사용하면, IEEE 802.15.3 표준이 제공하는 Imm-ACK 및 No-ACK를 대체할 수 있고, 소비전력 저감과 서비스 품질(QoS) 보장이라는 상충된 조건을 채널 상태에 따라 적응적으로 조화시킬 수 있다. 예컨대, 에러가 거의 없는 경우에는 No-ACK와 같이 동작함으로써 소비 전력을 줄이고 전송 효율을 향상시킬 수 있으며, 에러가 발생하는 경우에는 Imm-ACK와 같이 동작함으로써 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.As described above, using the dynamic response policy according to the present invention, it is possible to replace the Imm-ACK and No-ACK provided by the IEEE 802.15.3 standard, the conflicting power consumption and quality of service (QoS) guarantee Conditions can be adaptively adjusted according to channel conditions. For example, when there is almost no error, the power consumption can be reduced and transmission efficiency can be improved by operating like No-ACK. When an error occurs, the service quality can be improved by operating like Imm-ACK.

Claims (20)

IEEE 802.15.3 통신에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법으로서, A data frame transmission method using dynamic response in IEEE 802.15.3 communication, 미리 지정된 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 전송 단계와,A transmission step of continuously transmitting a predetermined number of data frames, 상기 전송 단계에서 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와,A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame with respect to the data frame transmitted in the transmission step; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시키고, 후속 데이터 프레임에 대하여 상기 전송 단계를 반복하는 ACK 처리 단계와,An ACK processing step of increasing the number of consecutively transmitted data frames when the acknowledgment (ACK) frame is received in the reception standby step, and repeating the transmission step for subsequent data frames; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고, 재전송 요청된 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 NAK 처리 단계와,A NAK processing step of reducing the number of consecutively transmitted data frames and repeating the transmission step from the retransmission request data frame when receiving a retransmission request (NAK) frame in the reception standby step; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임(ACK)과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고, 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 무응답 처리 단계If neither the response frame (ACK) nor the retransmission request (NAK) frame is received in the reception standby step, the number of data frames to be continuously transmitted is reduced, and the transmission step is performed from the first data frame in which reception has not been confirmed. Repeated non-response processing steps 를 포함하는 데이터 프레임 전송 방법.Data frame transmission method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 ACK 처리 단계는 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 지수적으로 증가시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.The ACK processing step is to exponentially increase the number of data frames to be transmitted continuously. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 ACK 처리 단계는 일정 개수의 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.The ACK processing step is to increase the number of consecutively transmitted data frames, when receiving a certain number of response (ACK) frames. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 NAK 처리 단계는 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the NAK processing step 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 1로 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.Reducing the number of consecutively transmitted data frames to one. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 NAK 처리 단계는The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the NAK processing step 상기 수신대기 단계에서 일정 횟수 동안 응답(ACK) 프레임을 수신하지 못한 경우에, 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.If the acknowledgment (ACK) frame is not received for a predetermined number of times in the receiving standby step, the number of the data frame to be transmitted continuously is reduced. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 무응답 처리 단계는 The process of any one of claims 1 to 3, wherein the non-responsive processing step 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 1로 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.Reducing the number of consecutively transmitted data frames to one. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 무응답 처리 단계는The process of any one of claims 1 to 3, wherein the non-responsive processing step 상기 수신대기 단계에서 일정 횟수 동안 응답(ACK) 프레임을 수신하지 못한 경우에, 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.If the acknowledgment (ACK) frame is not received for a predetermined number of times in the receiving standby step, the number of the data frame to be transmitted continuously is reduced. 시분할 할당 구간에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법으로서, A data frame transmission method using dynamic response in time division allocation interval, 미리 지정된 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 전송 단계와,A transmission step of continuously transmitting a predetermined number of data frames, 상기 전송 단계에서 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와,A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame with respect to the data frame transmitted in the transmission step; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시키고, 후속 데이터 프레임에 대하여 상기 전송 단계를 반복하는 ACK 처리 단계와,An ACK processing step of increasing the number of consecutively transmitted data frames when the acknowledgment (ACK) frame is received in the reception standby step, and repeating the transmission step for subsequent data frames; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고, 재전송 요청된 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 NAK 처리 단계와,A NAK processing step of reducing the number of consecutively transmitted data frames and repeating the transmission step from the retransmission request data frame when receiving a retransmission request (NAK) frame in the reception standby step; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키고, 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임에서부터 상기 전송 단계를 반복하는 무응답 처리 단계If none of the response frame and the retransmission request (NAK) frame is received in the reception wait step, the number of data frames continuously transmitted is decreased, and the non-response repeats the transmission step from the first data frame in which the reception is not confirmed. Processing steps 를 포함하는 데이터 프레임 전송 방법.Data frame transmission method comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 ACK 처리 단계는 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 지수적으로 증가시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.The ACK processing step is to exponentially increase the number of data frames to be transmitted continuously. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 ACK 처리 단계는 소정 개수의 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 증가시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.The ACK processing step is to increase the number of consecutively transmitted data frames, when receiving a predetermined number of response (ACK) frames. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 NAK 처리 단계는 The method according to any one of claims 8 to 10, wherein the NAK processing step 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 1로 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.Reducing the number of consecutively transmitted data frames to one. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 NAK 처리 단계는The method according to any one of claims 8 to 10, wherein the NAK processing step 상기 수신대기 단계에서 일정 횟수 동안 응답(ACK) 프레임을 수신하지 못한 경우에, 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.If the acknowledgment (ACK) frame is not received for a predetermined number of times in the receiving standby step, the number of the data frame to be transmitted continuously is reduced. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 무응답 처리 단계는 11. The method of any of claims 8 to 10, wherein the non-responsive processing step 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 1로 감소시키는 것인 데이터 프 레임 전송 방법.And reducing the number of consecutively transmitted data frames to one. 제8항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 무응답 처리 단계는11. The method of any of claims 8 to 10, wherein the non-responsive processing step 상기 수신대기 단계에서 일정 횟수 동안 응답(ACK) 프레임을 수신하지 못한 경우에, 상기 연속 전송하는 데이터 프레임의 개수를 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.If the acknowledgment (ACK) frame is not received for a predetermined number of times in the receiving standby step, the number of the data frame to be transmitted continuously is reduced. IEEE 802.15.3 통신에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법으로서, A data frame transmission method using dynamic response in IEEE 802.15.3 communication, 연속 전송되는 데이터 프레임의 개수를 지정하는 카운터(K)를 초기화하여 하나의 데이터 프레임을 전송하는 전송 단계와,A transmission step of transmitting one data frame by initializing a counter (K) that designates the number of data frames that are continuously transmitted; 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와,A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame for the transmitted data frame; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 카운터(K)를 증가시키고, 상기 카운터에 대응하는 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 ACK 처리 단계와,An ACK processing step of incrementing the counter K when receiving an acknowledgment (ACK) frame in the reception standby step and continuously transmitting the number of data frames corresponding to the counter; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 카운터(K)를 초기화하여, 재전송 요청된 데이터 프레임을 재전송하는 NAK 처리 단계와,A NAK processing step of initializing the counter K and retransmitting the retransmitted requested data frame when receiving a retransmission request NAK frame in the reception standby step; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하 나도 수신하지 못한 경우에, 상기 카운터(K)를 초기화하여, 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임을 재전송하는 무응답 처리 단계If none of the response frame and the retransmission request (NAK) frame is received in the reception waiting step, the non-response processing step of initializing the counter K to retransmit the first data frame for which reception has not been confirmed. 를 포함하는 데이터 프레임 전송 방법.Data frame transmission method comprising a. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 ACK 처리 단계는 2K에 대응하는 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 것인 데이터 프레임 전송 방법.The ACK processing step of the data frame transmission method to the serial transmission data frame number that corresponds to K 2. IEEE 802.15.3 통신에서 동적 응답을 이용한 데이터 프레임 전송 방법으로서, A data frame transmission method using dynamic response in IEEE 802.15.3 communication, 제1 카운터(J), 및 상기 제1 카운터를 정수로 나눈 몫(quotient)이 저장되는 제2 카운터(K)를 초기화하여, 하나의 데이터 프레임을 전송하는 전송 단계와,A transmission step of initializing a first counter (J) and a second counter (K) in which a quotient obtained by dividing the first counter by an integer is stored, and transmitting one data frame; 전송된 데이터 프레임에 대한 응답(ACK) 프레임의 수신을 대기하는 수신대기 단계와,A reception waiting step of waiting for reception of an ACK frame for the transmitted data frame; 상기 수신대기 단계에서 응답(ACK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 제1 카운터(J)를 감소시키고, 상기 제2 카운터(K)에 대응하는 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 ACK 처리 단계와,An ACK processing step of decreasing the first counter (J) and continuously transmitting the number of data frames corresponding to the second counter (K) when receiving an acknowledgment (ACK) frame in the reception standby step; 상기 수신대기 단계에서 재전송 요청(NAK) 프레임을 수신한 경우에, 상기 제1 카운터(J)를 감소시키고, 재전송 요청된 데이터 프레임에서부터 재전송하는 NAK 처리 단계와,A NAK processing step of reducing the first counter (J) and retransmitting from the data frame requested for retransmission when receiving a retransmission request (NAK) frame in the reception standby step; 상기 수신대기 단계에서 응답 프레임과 재전송 요청(NAK) 프레임 중 어느 하나도 수신하지 못한 경우에, 상기 제1 카운터(J)를 감소시키고, 수신이 확인되지 않은 첫번째 데이터 프레임에서부터 재전송하는 무응답 처리 단계If none of the response frame and the retransmission request (NAK) frame is received in the reception wait step, the non-response processing step of reducing the first counter J and retransmitting from the first data frame for which reception has not been confirmed. 를 포함하는 데이터 프레임 전송 방법.Data frame transmission method comprising a. 제17항에 있어서, 상기 ACK 처리 단계, NAK 처리 단계 및 무응답 처리 단계는18. The method of claim 17, wherein the ACK processing step, the NAK processing step, and the no response processing step 2K에 대응하는 개수의 데이터 프레임을 연속 전송하는 것인 데이터 프레임 전송 방법.2, the data frame transmission method to the serial transmission data frame number corresponding to the K. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 NAK 처리 단계 및 무응답 처리 단계는 상기 제1 카운터(J)를 1만큼 차감하는 것인 데이터 프레임 전송 방법.And the NAK processing step and the no response processing step subtract the first counter (J) by one. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 NAK 처리 단계 및 무응답 처리 단계는 상기 제1 카운터(J)를 0으로 감소시키는 것인 데이터 프레임 전송 방법.And the NAK processing step and the no response processing step decrease the first counter (J) to zero.
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