KR20080026238A - Data transmission method using directional antenna in wireless network - Google Patents

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KR20080026238A
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정용재
윤면기
송성규
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삼성전자주식회사
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Abstract

A data transmission method using a directional antenna in a wireless network is provided to improve the performance of the entire network and solve a problem that the technique of using a directional antenna in the related art merely focuses on energy saving. When an RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) exchange connection is made through antennas in an open state of the first and second nodes, the corresponding antennas of the first and second nodes are changed to an active state and the other remaining antennas are changed to a passive state, and data transmission is performed through the antennas in the active state of the first and second nodes. When an RTS is received from the first node through the first antenna in an open state of the third node positioned within a transmission range of the first and second nodes, and when a CTS is received from the second node through the second antenna in an open state of the third node, the first and second antennas of the third node are changed to a closed state. When RTS/CTS exchange connection is made through the third antenna in an open state of the third node and an antenna in an open state of the fourth node positioned within a transmission range of the third antenna, the corresponding antennas of the third and fourth nodes are changed to an active state and the other remaining antennas are changed to a passive state, and data transmission is performed through the antennas in the active state of the third and fourth nodes.

Description

무선 네트워크에서의 지향성 안테나를 이용한 데이터 전송 방법{data transmission method using directional antenna in wireless network}Data transmission method using directional antenna in wireless network

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 무선 네트워크의 예시도.1 is an exemplary diagram of a wireless network for explaining a data transmission method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 각 노드의 구성을 나타내는 예시도.FIG. 2 is an exemplary view showing a configuration of each node shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1에 도시된 무선 네트워크의 데이터 전송을 나타내는 예시도.3 is an exemplary diagram showing data transmission of the wireless network shown in FIG.

본 발명은 무선 네트워크의 데이터 전송 기술에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 지향성 안테나(directional antenna)를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 프로토콜(data transmission protocol)에서 유휴(idle) 안테나의 활용을 통해 공간 재이용성(spatial reuse)을 향상시키고 네트워크 전체의 성능을 향상시키는 데이터 전송 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data transmission technology of a wireless network. More specifically, the present invention relates to a space reuse method through the use of an idle antenna in a data transmission protocol of a wireless network using a directional antenna. The present invention relates to a data transmission method for improving spatial reuse and improving the performance of the entire network.

네트워크는 사람들에게 많은 편의를 제공한다. 특히, 정보화 사회에서는 신속한 정보전달이 무엇보다 중요하며, 이를 위해 좀더 빠른 네트워크 환경이 지속적으로 개발되고 있다. 그 중에서도 무선 네트워크는 사람들에게 더 큰 편리함과 더 많은 혜택을 가져다 줄 것으로 기대되는데, 이러한 무선 네트워크 하에서 좀더 효율적으로 데이터 전송을 구현할 수 있는 전송 프로토콜에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Networks provide a lot of convenience for people. In particular, rapid information delivery is most important in the information society, and a faster network environment is continuously developed for this purpose. Among them, wireless networks are expected to bring greater convenience and more benefits to people, and research is being actively conducted on transmission protocols that can implement data transmission more efficiently under such wireless networks.

IEEE의 무선인터넷 규약의 일종인 802.11 Ad-Hoc 모드에서 사용하고 있는 에너지 절약 방법에 TPC(transmit power control)가 있다. 이 방법은 데이터를 전송할 때 목적 노드와의 거리를 파악하고 목적 노드에 전달될 수 있는 최소의 전력으로 전송을 수행하여 에너지를 절약하는 방법이다. 이 방법에 따르면, 먼저 데이터를 전송하기 전에 최고 전력(full power)으로 RTS/CTS를 보내어 수신 노드와 송신 노드 사이의 거리를 측정한다. 송신 노드는 이 측정거리를 이용하여 수신 노드에게 전달될 수 있는 최소의 전력을 계산하고 이를 통해 실제 데이터를 전송하므로, 최고 전력으로 데이터를 전송하는 경우보다 대폭 에너지를 절약할 수 있다.TPC (transmit power control) is an energy-saving method used in 802.11 Ad-Hoc mode, a kind of IEEE's wireless Internet protocol. This method saves energy by determining the distance to the target node when transmitting data and performing the transmission with the minimum power that can be delivered to the target node. According to this method, first, RTS / CTS is sent at full power before data is transmitted to measure the distance between the receiving node and the transmitting node. Using this measurement distance, the transmitting node calculates the minimum power that can be delivered to the receiving node and transmits the actual data, thereby saving significantly more energy than transmitting data at full power.

또한, 지향성 안테나(directional antenna)를 사용하는 방법도 있다. 한 노드는 각 방향에 따라 데이터를 전송하는 지향성 안테나를 갖는다. 먼저 전송 노드는 모든 안테나를 통해 최고 전력으로 RTS를 전송한다. 목적 노드도 모든 안테나를 통해 CTS를 전송함으로써 앞으로 이루어질 전송에 대해 주위 노드들에게 알리게 된다. 목적 노드는 전송 노드로부터 전달된 RTS를 수신한 안테나를 통하여 전송 노드의 위치를 파악한다. 마찬가지로 전송 노드도 목적 노드로부터 전달된 CTS를 통해 목적 노드의 위치를 파악한다. 전송 노드는 파악된 위치로 향한 안테나를 통하여 데이터를 전송하게 되므로 기존의 전방향성 안테나(omnidirectional antenna)를 사용한 전송의 경우보다 좀더 에너지를 절약할 수 있게 된다.There is also a method of using a directional antenna. One node has a directional antenna that transmits data along each direction. First, the transmitting node transmits the RTS at full power through all antennas. The destination node also transmits CTS through all antennas to inform surrounding nodes about future transmissions. The destination node determines the location of the transmitting node through the antenna that receives the RTS transmitted from the transmitting node. Similarly, the transmitting node locates the destination node through the CTS transmitted from the destination node. Since the transmitting node transmits data through the antenna directed to the identified position, it is possible to save more energy than the transmission using the omnidirectional antenna.

이와 같이 종래의 무선 네트워크에서 지향성 안테나를 사용하는 기술은 에너지 절약에 초점을 맞춘 것이다. 즉, 지향성 안테나를 사용하여 실제 데이터 전송을 한 방향으로만 수행함으로써 기존의 전방향성 안테나를 사용하는 경우의 에너지 문제를 해결하고 있다.As such, the technique of using a directional antenna in a conventional wireless network focuses on energy saving. That is, the energy problem in the case of using the conventional omni-directional antenna by solving the actual data transmission in one direction by using the directional antenna.

하지만 지향성 안테나를 사용하면 에너지 절약뿐만 아니라 공간 재이용성(spatial reuse)의 향상도 기대할 수 있다. 본 발명의 목적은 지향성 안테나를 사용하는 무선 네트워크에서 공간 재이용성을 향상시켜 네트워크 전체의 성능 향상을 도모하기 위한 것이다.However, using directional antennas can not only save energy but also improve spatial reuse. An object of the present invention is to improve the performance of the entire network by improving the space reuse in a wireless network using a directional antenna.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 구성의 데이터 전송 방법을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention provides a data transmission method having the following configuration.

본 발명에 따른 데이터 전송 방법은 각각 다수개의 지향성 안테나를 구비하는 다수개의 노드로 이루어진 무선 네트워크에서의 데이터 전송 방법으로서, 제1 노드와 제2 노드의 개방 상태인 안테나를 통해 RTS/CTS 주고받기 연결이 이루어지면 제1, 제2 노드의 해당 안테나들을 능동 상태로, 나머지 안테나들을 수동 상태로 전환하고 제1, 제2 노드의 능동 상태인 안테나를 통해 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은, 제1, 제2 노드의 전송 범위에 동시에 들어있는 제3 노드의 개방 상태인 제1 안테나를 통해 제1 노드로부터 RTS를 전송받고 개방 상태인 제2 안테나를 통해 제2 노드로부터 CTS를 전송받으 면 제3 노드의 제1, 제2 안테나들을 폐쇄 상태로 전환하는 단계와, 제3 노드의 개방 상태인 제3 안테나와 제3 안테나의 전송 범위에 들어있는 제4 노드의 개방 상태인 안테나를 통해 RTS/CTS 주고받기 연결이 이루어지면 제3, 제4 노드의 해당 안테나들을 능동 상태로, 나머지 안테나들을 수동 상태로 전환하고 제3, 제4 노드의 능동 상태인 안테나를 통해 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함한다.The data transmission method according to the present invention is a data transmission method in a wireless network composed of a plurality of nodes each having a plurality of directional antennas, RTS / CTS exchange connection through the antenna of the first node and the second node open state If this is done, switching the corresponding antennas of the first and second nodes into an active state, remaining antennas into a passive state, and performing data transmission through the antennas which are active states of the first and second nodes. In addition, the data transmission method according to the present invention, the second antenna in the open state receiving the RTS from the first node through the first antenna which is in the open state of the third node in the transmission range of the first, second node at the same time When receiving the CTS from the second node through the switch to the first and second antennas of the third node to the closed state, and the transmission range of the third antenna and the third antenna in the open state of the third node When the RTS / CTS exchange connection is made through the open node of the fourth node, the corresponding antennas of the third and fourth nodes are switched to the active state, and the remaining antennas are switched to the passive state, and the active state of the third and fourth nodes is changed. Performing data transmission via an antenna.

이러한 데이터 전송 방법에서, 각 노드는 AOA 테이블을 가지며, AOA 테이블은 패킷을 받은 노드를 나타내는 이웃 노드 항목, 이웃 노드로부터 패킷이 도착한 안테나를 나타내는 안테나 번호 항목, 각 안테나의 현재 상태를 나타내는 상태 항목을 포함할 수 있다. 또한, AOA 테이블은 송수신 노드 사이에 전송이 완료될 때까지의 시간을 나타내는 DNAV 항목, 지금 자신이 전송하고 있는 상대 노드가 가지고 있는 DNAV 값을 나타내는 DN_DNAV 항목을 더 포함할 수 있다.In this data transmission method, each node has an AOA table, and the AOA table includes a neighbor node item representing a node receiving a packet, an antenna number item representing an antenna from which a packet arrived from a neighbor node, and a status item indicating a current state of each antenna. It may include. In addition, the AOA table may further include a DNAV item indicating a time until transmission is completed between the transmitting and receiving nodes, and a DN_DNAV item indicating a DNAV value of a partner node currently being transmitted.

제3, 제4 노드의 데이터 전송 단계는 제3 노드의 AOA 테이블에 있는 제4 노드의 DN_DNAV로 제4 노드의 DNAV를 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 제3, 제4 노드의 데이터 전송 단계는 제3 노드의 DNAV가 0으로 만료되면 데이터 전송을 멈추고 개방 상태인 안테나 또는 폐쇄 상태에서 만료된 안테나를 통해 RTS/CTS 전송을 다시 시작하는 단계를 포함할 수 있다.The data transmission step of the third and fourth nodes may include setting the DNAV of the fourth node to DN_DNAV of the fourth node in the AOA table of the third node. In addition, the data transmission step of the third and fourth nodes may stop the data transmission when the DNAV of the third node expires to 0 and restart the RTS / CTS transmission through the antenna that is open or the antenna that has expired in the closed state. It may include.

실시예Example

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of technical contents that are well known in the art to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 무선 네트워크의 예시도이다.1 is an exemplary diagram of a wireless network for explaining a data transmission method according to an embodiment of the present invention.

도 1에 예시된 바와 같이, 본 실시예의 무선 네트워크(10)는 다수개의 노드(11, node)를 포함하며, 각 노드(11)는 다수개(예컨대, 4개)의 지향성 안테나를 구비한다. 도 2는 도 1에 도시된 각 노드(11)의 구성을 나타내는 예시도로서, 4개의 지향성 안테나를 가리키는 1~4번이 표시되어 있다. 예시된 네트워크(10)는 IEEE 802.11 Ad-Hoc 네트워크이며, 노드 B가 노드 A로 데이터 전송을 하고자 하는 경우이다. 참조번호 12, 13번은 각각 노드 A의 CTS(clear to send) 전송 범위와 노드 B의 RTS(request to send) 전송 범위를 나타낸다.As illustrated in FIG. 1, the wireless network 10 of the present embodiment includes a plurality of nodes 11, each node 11 having a plurality of (eg four) directional antennas. FIG. 2 is an exemplary view showing the configuration of each node 11 shown in FIG. 1, and numbers 1 to 4 indicating four directional antennas are indicated. The illustrated network 10 is an IEEE 802.11 Ad-Hoc network, where Node B wishes to transmit data to Node A. Reference numerals 12 and 13 denote node A's clear to send (CTS) transmission range and node B's request to send (RTS) transmission range, respectively.

각 노드(11)는 AOA(antenna of arrival) 테이블을 가진다. 일례로, 노드 E의 AOA 테이블이 표 1에 기재되어 있다. 각 노드(11)는 이웃 노드로부터 새로운 프레임을 받을 때마다 AOA의 정보를 갱신한다.Each node 11 has an antenna of arrival (AOA) table. In one example, the AOA table of node E is listed in Table 1. Each node 11 updates the AOA information each time a new frame is received from a neighboring node.

[표 1]TABLE 1

노드 E의 AOA 테이블AOA Table on Node E

이웃 노드Neighbor node 안테나 번호Antenna number 상태condition DNAVDNAV DN_DNAVDN_DNAV AA 22 blockedblocked 33 00 BB 1One blockedblocked 33 00 DD 44 unblockedunblocked 00 44

표 1에 기재된 바와 같이 AOA 테이블을 구성하는 항목들 중에서, 이웃 노 드(neighbor)는 패킷(packet)을 받은 이웃 노드를 나타내며, 안테나 번호는 이웃 노드로부터 패킷이 도착한 안테나를 나타낸다. 상태(status)는 각 안테나의 현재 상태를 나타내며, 개방(unblocked), 폐쇄(blocked), 능동(active), 수동(passive) 중 하나의 상태를 가진다. 각 상태는 다음과 같이 정의한다.As shown in Table 1, among the items constituting the AOA table, a neighbor node represents a neighbor node that has received a packet, and an antenna number represents an antenna from which a packet arrives from a neighbor node. The status represents the current state of each antenna and has one of the following states: unblocked, blocked, active, and passive. Each state is defined as follows.

1. 개방: 초기 상태. RTS 또는 CTS만 받은 안테나의 상태로 송신 및 수신이 모두 가능하다.1. Open: Initial state. Both transmitting and receiving are possible in the state of the antenna which received only RTS or CTS.

2. 폐쇄: 자신이 목적지가 아닌 RTS와 CTS를 받은 안테나로 수신만 가능하다.2. Closure: Only receive by RTS and CTS antenna, not the destination.

3. 능동: RTS와 CTS의 주고받기(handshaking)로 연결이 이루어진 송수신 노드의 안테나로, 데이터와 수신확인(ack)을 송수신할 수 있다.3. Active: An antenna of a transmitting / receiving node that is connected by handshaking of an RTS and a CTS, and can transmit and receive data and an acknowledgment.

4. 수동: 송수신 노드 중 능동 상태가 아닌 모든 다른 안테나로서, 송수신 모두 불가능하다.4. Passive: Any other antenna that is not active among the transmit and receive nodes, both transmit and receive are impossible.

한 노드는 각 지향성 안테나에 대한 DNAV(directional network allocation vector)를 관리한다. DNAV는 송수신 노드 사이에 전송이 완료될 때까지의 시간이다. RTS와 CTS의 수신시 각 안테나는 DNAV를 갱신한다. DN_DNAV(destination node DNAV)는 지금 자신이 전송하고 있는 상대 노드가 가지고 있는 DNAV의 값으로 정해진다.One node manages the directional network allocation vector (DNAV) for each directional antenna. DNAV is the time until transmission is completed between the transmitting and receiving nodes. Upon reception of the RTS and CTS, each antenna updates the DNAV. DN_DNAV (destination node DNAV) is set to the value of DNAV owned by the node it is transmitting.

도 1과 도 2를 참조하면, 초기에 모든 노드(11)의 안테나는 개방 상태로서 송수신이 모두 가능하다. 만약 노드 B가 노드 A로 데이터 전송을 하고자 한다면, 먼저 노드 B는 개방 상태인 모든 안테나를 통해 RTS를 전송하게 된다. 노드 A는 4 번 안테나를 통해 RTS를 수신하고 개방 상태인 모든 안테나를 통해 CTS를 전송한다. 노드 B는 2번 안테나로 노드 A의 CTS를 수신한다. 따라서 노드 A와 노드 B는 각각 4번 안테나와 2번 안테나를 통해 RTS와 CTS의 주고받기 연결이 이루어지며, 그 안테나는 능동 상태로, 나머지 안테나는 수동 상태로 전환된다. 그리고 노드 A와 노드 B는 능동 상태인 두 안테나를 통해 전송을 시작하게 된다. Referring to FIGS. 1 and 2, initially, all antennas of the nodes 11 are open and both transmit and receive. If node B wants to transmit data to node A, first node B transmits RTS through all open antennas. Node A receives the RTS through antenna 4 and transmits the CTS through all antennas that are open. Node B receives Node A's CTS with antenna # 2. Therefore, the node A and the node B are connected to the RTS and the CTS through the antenna 4 and the antenna 2, respectively, the antenna is in an active state and the other antennas are in a passive state. Node A and Node B then begin to transmit via two active antennas.

노드 E는 2번 안테나를 통해 노드 A로부터 CTS를 수신하고, 1번 안테나를 통해 노드 B로부터 RTS를 수신한다. 따라서 노드 E의 1번, 2번 안테나는 폐쇄 상태가 된다. 노드 F는 1번 안테나를 통해 노드 A로부터 전송되는 CTS를 수신한다. 하지만 노드 F는 CTS만 수신하므로 CTS를 받은 1번 안테나도 개방 상태를 유지한다. 노드 F가 전송을 시작할 때는 1번을 포함한 모든 안테나가 개방 상태이므로 RTS 또는 CTS를 전송할 수 있다. 1번 안테나를 통해 전송을 하더라도 노드 A의 3번 안테나로 전송이 되며, 노드 A의 3번 안테나는 수동 상태로서 수신이 불가능한 상태이므로 그전의 전송을 방해하지 않게 된다.Node E receives the CTS from node A through antenna 2 and receives the RTS from node B through antenna 1. Therefore, antennas 1 and 2 of the node E are closed. Node F receives the CTS transmitted from node A through antenna # 1. However, since node F receives only CTS, antenna 1, which receives CTS, also remains open. When the node F starts transmitting, all antennas including # 1 are open, so they can transmit either RTS or CTS. Even though transmission is performed through antenna # 1, it is transmitted to antenna # 3 of node A. Since antenna # 3 of node A is a passive state and cannot be received, it does not interfere with previous transmission.

노드 E의 1번과 2번 안테나는 폐쇄 상태이므로 송신이 불가능하다. 따라서 노드 E가 전송을 시작할 때는 개방 상태인 3번과 4번 안테나로만 RTS를 전송하게 된다. 노드 D는 모든 안테나가 개방 상태이므로 모든 안테나를 통해 CTS를 전송하게 된다. 따라서 노드 E의 4번 안테나와 노드 D의 2번 안테나를 통해 새로운 전송이 이루어지게 된다. 노드 E의 4번과 노드 D의 2번 안테나는 능동 상태로, 나머지 다른 안테나는 수동 상태로 전환된다.Antennas 1 and 2 of node E are closed and cannot be transmitted. Therefore, when the node E starts to transmit, only the antennas 3 and 4, which are open, transmit the RTS. Node D transmits CTS through all antennas since all antennas are open. Therefore, new transmission is made through antenna E of node E and antenna D of node D. Antennas 4 at node E and 2 at node D are active and the other antennas are passive.

이상 설명한 원리에 따라 노드 A와 노드 B 외에도 노드 E와 노드 D 사이에 전송이 이루어진다. 도 3은 도 1에 도시된 무선 네트워크의 데이터 전송을 나타내는 예시도이다.According to the principle described above, transmission is performed between the node E and the node D in addition to the node A and the node B. 3 is an exemplary diagram illustrating data transmission of a wireless network shown in FIG. 1.

종래의 경우, 노드 A와 노드 B 사이의 전송 중에 그 범위 안에 있는 노드 E와 노드 D 사이의 전송은 불가능하였다. 그러나 전술한 바와 같이 지향성 안테나를 이용한 전송 방법을 따르면 동시에 두 개의 전송이 이루어질 수 있다. 따라서 공간 이용성이 증가되고 그로 인해 네트워크 전체의 성능이 향상될 수 있다.In the prior art, transmission between node E and node D within its range during transmission between node A and node B was not possible. However, according to the transmission method using the directional antenna as described above, two transmissions can be performed simultaneously. As a result, space utilization can be increased, thereby improving the performance of the entire network.

한편, 이러한 방법은 노드 A와 노드 B 사이의 전송이 끝난 후 노드 A와 노드 B를 비롯하여 노드 E의 1번, 2번 안테나 영역에 있는 다른 노드들이 노드 E와 노드 D 사이의 전송을 알지 못하는 문제가 있다. AOA 테이블의 항목인 DNAV와 DN_DNAV는 이러한 잠재적인 문제를 해결할 수 있다.On the other hand, in this method, after the transmission between Node A and Node B is finished, other nodes in Node A and Node B antenna nodes 1 and 2, including Node A and Node B, do not know the transmission between Node E and Node D. There is. The entries in the AOA table, DNAV and DN_DNAV, solve this potential problem.

전술한 바와 같이, DNAV는 주위에 있는 노드들 사이의 전송이 완료될 때까지의 시간이고, DN_DNAV는 지금 자신이 전송하고 있는 상대 노드가 가지고 있는 DNAV의 값이다. 다시 표 1을 참조하면, 이웃 노드 A와 B의 DNAV가 3인 것은 노드 A와 노드 B가 전송을 하고 있으며 그 종료 시간이 3초임을 나타낸다.As described above, DNAV is the time until transmission between neighboring nodes is completed, and DN_DNAV is the value of DNAV owned by the partner node currently transmitting. Referring back to Table 1, the DNAV of neighbor nodes A and B is 3, indicating that the nodes A and B are transmitting and the end time is 3 seconds.

노드 E는 노드 D와 전송을 시작하게 되면 노드 D의 DN_DNAV로 노드 D가 가지고 있는 DNAV를 설정하게 된다. 노드 E와 노드 D의 전송 중 노드 E의 DNAV가 0으로 만료되면 노드 E와 노드 D는 데이터 전송을 멈추고 개방 안테나를 통하거나 또는 폐쇄 상태에서 만료된 안테나를 통해 RTS/CTS 전송을 다시 시작하게 된다. 이를 통해 주위에 있는 다른 노드들에게 자신의 전송시작을 다시 알릴 수 있다. 또한 노드 D의 DNAV, 즉 노드 E의 DN_DNAV가 만료되면 RTS/CTS 전송을 다시 시작한다.When node E initiates transmission with node D, it sets the DNAV of node D as DN_DNAV of node D. If node E's DNAV expires to zero during node E and node D's transmission, node E and node D stop transmitting data and resume RTS / CTS transmission through an open antenna or through an expired antenna in a closed state. . This allows the neighboring nodes to notify their neighbors about the start of their transmission. In addition, when the DNAV of node D, that is, DN_DNAV of node E, expires, RTS / CTS transmission resumes.

지금까지 실시예를 통하여 본 발명에 따른 무선 네트워크에서의 지향성 안테나를 이용한 데이터 전송 방법에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.So far, the data transmission method using the directional antenna in the wireless network according to the present invention has been described through the embodiments. In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms have been used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 지향성 안테나를 이용한 무선 네트워크의 데이터 전송 프로토콜에서 유휴 안테나의 활용을 통해 공간 재이용성을 향상시키고 네트워크 전체의 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the space reuse and the performance of the entire network through the use of the idle antenna in the data transmission protocol of the wireless network using the directional antenna.

Claims (5)

각각 다수개의 지향성 안테나를 구비하는 다수개의 노드로 이루어진 무선 네트워크에서의 데이터 전송 방법에 있어서,In the data transmission method in a wireless network consisting of a plurality of nodes each having a plurality of directional antennas, 제1 노드와 제2 노드의 개방 상태인 안테나를 통해 RTS/CTS 주고받기 연결이 이루어지면 상기 제1, 제2 노드의 해당 안테나들을 능동 상태로, 나머지 안테나들을 수동 상태로 전환하고 상기 제1, 제2 노드의 능동 상태인 안테나를 통해 데이터 전송을 수행하는 단계;When the RTS / CTS exchange connection is established through an antenna that is open between the first node and the second node, the corresponding antennas of the first and second nodes are switched to the active state, and the remaining antennas are switched to the passive state. Performing data transmission via an antenna that is in an active state of a second node; 상기 제1, 제2 노드의 전송 범위에 동시에 들어있는 제3 노드의 개방 상태인 제1 안테나를 통해 상기 제1 노드로부터 RTS를 전송받고 개방 상태인 제2 안테나를 통해 상기 제2 노드로부터 CTS를 전송받으면 상기 제3 노드의 상기 제1, 제2 안테나들을 폐쇄 상태로 전환하는 단계; 및The RTS is transmitted from the first node through a first antenna that is in an open state of a third node simultaneously included in the transmission ranges of the first and second nodes, and the CTS is received from the second node through an open second antenna. Switching the first and second antennas of the third node to a closed state when they are received; And 상기 제3 노드의 개방 상태인 제3 안테나와 상기 제3 안테나의 전송 범위에 들어있는 제4 노드의 개방 상태인 안테나를 통해 RTS/CTS 주고받기 연결이 이루어지면 상기 제3, 제4 노드의 해당 안테나들을 능동 상태로, 나머지 안테나들을 수동 상태로 전환하고 상기 제3, 제4 노드의 능동 상태인 안테나를 통해 데이터 전송을 수행하는 단계When the RTS / CTS exchange connection is made through the third antenna in the open state of the third node and the antenna in the open state of the fourth node included in the transmission range of the third antenna, corresponding to the third and fourth nodes. Switching the antennas to an active state, the remaining antennas to a passive state, and performing data transmission through the antennas which are active states of the third and fourth nodes. 를 포함하는 데이터 전송 방법.Data transmission method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 노드는 AOA 테이블을 가지며, 상기 AOA 테이블은 패킷을 받은 노드를 나타내는 이웃 노드 항목, 상기 이웃 노드로부터 패킷이 도착한 안테나를 나타내는 안테나 번호 항목, 상기 각 안테나의 현재 상태를 나타내는 상태 항목을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.Each node has an AOA table, and the AOA table includes a neighbor node item indicating a node receiving a packet, an antenna number item indicating an antenna from which the node arrived, and a status item indicating a current state of each antenna. Characterized in that the data transmission method. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 AOA 테이블은 송수신 노드 사이에 전송이 완료될 때까지의 시간을 나타내는 DNAV 항목, 지금 자신이 전송하고 있는 상대 노드가 가지고 있는 DNAV 값을 나타내는 DN_DNAV 항목을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.The AOA table further includes a DNAV item representing a time until transmission is completed between a transmitting and receiving node, and a DN_DNAV item representing a DNAV value of a partner node currently being transmitted. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제3, 제4 노드의 데이터 전송 단계는 상기 제3 노드의 AOA 테이블에 있는 상기 제4 노드의 DN_DNAV로 상기 제4 노드의 DNAV를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.And transmitting the data of the third and fourth nodes comprises setting the DNAV of the fourth node to DN_DNAV of the fourth node in the AOA table of the third node. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 제3, 제4 노드의 데이터 전송 단계는 상기 제3 노드의 DNAV가 0으로 만료되면 데이터 전송을 멈추고 개방 상태인 안테나 또는 폐쇄 상태에서 만료된 안테나를 통해 RTS/CTS 전송을 다시 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.In the data transmission step of the third and fourth nodes, if the DNAV of the third node expires to zero, data transmission stops and the RTS / CTS transmission is restarted through the antenna in the open state or the antenna expired in the closed state. Data transmission method comprising a.
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KR101039112B1 (en) * 2009-05-06 2011-06-03 한국해양연구원 Method and Apparatus for ad hoc network medium access control protocol using two channels
KR20180121857A (en) * 2009-06-11 2018-11-09 한국전자통신연구원 scheduling method for spatial reuse and device therefor

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