KR20080069535A - 패킷을 송신하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패킷을 송신하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 송신 대상인 데이터의 종류에 대응하는 확인 응답 패킷 및 재전송 패킷에 대한 정책을 해당 데이터에 포함된 패킷에 명시하는 패킷을 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 패킷을 송신하는 장치는 송신 대상인 패킷의 종류를 판단하여 상기 패킷에 대한 확인 응답(acknowledgement) 정책 및 재전송(retransmission) 정책이 명시되도록 상기 패킷을 설정하는 MAC 관리부 및 상기 패킷을 송신하는 통신부를 포함한다.
밀리미터 웨이브, 패킷, 확인 응답, 재전송

Description

패킷을 송신하는 장치 및 방법{Apparatus and method for transmitting packet}
본 발명은 패킷을 송신하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송신 대상인 패킷의 종류에 대응하는 확인 응답 패킷 및 재전송 패킷에 대한 정책을 해당 패킷에 명시하는 패킷을 송신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
네트워크가 무선화 되어가고 있고 대용량의 멀티미디어 데이터 전송 요구의 증대로 인하여 무선 네트워크 환경에서의 효과적인 전송법에 대한 연구가 요구되고 있다. 더욱이, DVD(Digital Video Disk) 영상, HDTV(High Definition Television) 영상 등 고품질 비디오를 다양한 홈 디바이스간에 무선으로 전송할 필요성이 높아지는 추세에 있다.
무선 네트워크 환경에서의 통신 채널은 다양한 외부 요인의 영향을 쉽게 받으므로, 원활한 데이터 전송이 보장되지 않는다. 이에 따라, 데이터를 수신한 수신 스테이션은 해당 데이터가 안정적으로 수신되었음을 알리는 확인 응답(acknowledgement) 패킷을 송신하게 된다. 그리고, 확인 응답 패킷을 수신한 송신 스테이션은 다음 데이터를 송신한다.
그러나, 손상된 데이터가 수신되는 경우 수신 스테이션은 데이터가 손상되었음을 나타내는 플래그가 포함된 확인 응답(acknowledgement) 패킷을 송신하여 송신 스테이션으로 하여금 해당 데이터를 재전송하게 하거나 별도의 다른 조치를 취할 수 있도록 한다. 여기서, 확인 응답 패킷은 데이터의 전송 이후 일정 시간 이내에 송신 스테이션으로 전달되어야 하므로, 이를 전달받지 못한 송신 스테이션은 데이터의 전송에 문제 발생하였음을 인식하고, 해당 데이터를 재전송할 수 있다.
비디오 또는 오디오와 같은 멀티미디어 데이터는 시간의 흐름에 의존적인 데이터로서, 손실 또는 유실된 데이터의 재전송보다는 시간의 흐름에 맞는 데이터의 전송이 더욱 중요하다. 예를 들어, 일련의 스트림으로서 순차적으로 전송되는 멀티미디어 데이터 1, 2, 3 중 데이터 2가 손실 또는 유실되더라도 데이터 2의 재전송에 시간을 할당하기 보다는 제 시간에 데이터 3을 전송하는 것이 바람직한 것이다.
또한, 멀티미디어 데이터의 경우 그 크기로 인하여 많은 네트워크 자원의 할당을 요구하므로, 멀티미디어 데이터가 재전송되는 경우 네트워크 자원의 낭비가 발생할 수도 있다.
한편, FTP(File Transfer Protocol), HTTP(HyperText Transfer Protocol)와 같은 인터넷 데이터, 그리고 MAC(Media Access Control) 명령어 등은 그 중요성으로 인하여 시간의 흐름에 의존적이지 않은 데이터로서, 손실 없는 전송이 더욱 중요하다.
따라서, 데이터의 종류에 따라 전송 시의 중점 사항이 달라질 수 있으므로, 데이터의 종류에 맞는 네트워크 활용을 위한 발명의 등장이 요구된다.
본 발명은 송신 대상인 패킷의 종류에 대응하는 확인 응답 패킷 및 재전송 패킷에 대한 정책을 해당 패킷에 명시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 패킷을 송신하는 장치는 송신 대상인 패킷의 종류를 판단하여 상기 패킷에 대한 확인 응답(acknowledgement) 정책 및 재전송(retransmission) 정책이 명시되도록 상기 패킷을 설정하는 MAC 관리부 및 상기 패킷을 송신하는 통신부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 패킷을 송신하는 방법은 송신 대상인 패킷의 종류를 판단하여 상기 패킷에 대한 확인 응답(acknowledgement) 정책 및 재전송(retransmission) 정책이 명시되도록 상기 패킷을 설정하는 단계 및 상기 패킷을 송신하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 패킷을 송신하는 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 송신 대상인 패킷의 종류에 대응하는 확인 응답 패킷 및 재전송 패킷에 대한 정책을 해당 패킷에 명시하여 수신 스테이션으로 하여금 확인 응답 패킷의 송신 허용 여부 및 재전송 패킷의 송신 여부를 인식할 수 있게 함으로써, 수신 스테이션에 의한 불필요한 작업의 수행을 방지하는 장점이 있다.
둘째, 불필요한 패킷의 송수신을 제한함으로써 네트워크 자원의 낭비를 방지하는 장점도 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 실시예에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
현재 IEEE의 한 태스크 그룹(task group)인 802.15.3c에서는 무선 홈 네트워크에서 대용량의 데이터를 전송하기 위한 기술 표준을 추진 중에 있다. 소위, mmWave(Millimeter Wave)라고 불리는 이 표준은, 대용량 데이터 전송을 위하여 물리적인 파장의 길이가 밀리미터인 전파(즉, 30GHz 내지 300GHz의 주파수를 갖는 전파)를 이용한다. 종래에는 이러한 주파수대는 무허가 밴드(unlicensed band)로서 통신사업자용이나 전파 천문용, 또는 차량 충돌방지 등의 용도로 제한적으로 사용되어 왔다.
도 1은 IEEE 802.11 계열의 표준과 mmWave간의 주파수 대역을 비교하는 도면이다. IEEE 802.11b나 IEEE 802.11g는 반송파 주파수가 2.4GHz이며, 채널 대역폭은 20MHz 정도이다. 또한, IEEE 802.11a나 IEEE 802.11n은 반송파 주파수가 5GHz이며, 채널 대역폭은 마찬가지로 20MHz 정도이다. 이에 반하여, mmWave는 60GHz의 반송파 주파수를 사용하며, 대략 0.5 내지 2.5GHz의 채널 대역폭을 갖는다. 따라서, mmWave는 기존의 IEEE 802.11 계열의 표준에 비하여 훨씬 큰 반송파 주파수 및 채널 대역폭을 가짐을 알 수 있다. 이와 같이, 밀리미터 단위의 파장을 갖는 고주파 신호(밀리미터 웨이브)를 이용하면, 초당 수 기가 비트(Gbps) 단위의 매우 높은 전송률을 나타낼 수 있고, 안테나 크기를 1.5mm이하로 할 수 있어 안테나를 포함한 단일 칩을 구현할 수 있다. 또한, 공기 중 감쇠율(attenuation ratio)이 매우 높기 때문에 기기간에 간섭을 감소시킬 수 있는 장점도 있다.
특히, 최근에는 밀리미터 웨이브가 갖는 고 대역폭을 이용하여 무선 기기간에 비압축 오디오 또는 비디오 데이터(이하, 비압축 AV 데이터라고 함)를 전송하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 압축 데이터는 모션 보상, DCT 변환, 양자화, 가변길이 부호화 등의 과정을 통하여, 인간의 시각, 청각에 덜 민감한 부분을 제거하는 방식으로 손실 압축된다. 반면에, 비압축 데이터는 화소 성분을 나타내는 디지털 값(예를 들어, R, G, B 성분)을 그대로 포함한다. 이와 같이, 무선 기기들이 압축되지 않은 원본 데이터를 서로 송수신함에 따라 사용자는 고화질 및 고음질의 컨텐츠를 제공받을 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 시스템을 나타낸 개념도로서, 무선 네트워크 시스템은 무선 네트워크 조정자(Wireless Network Coordinator)(210) 및 스테이션(Wireless Network Station)(221, 222, 223, 224)을 포함하여 구성된다.
무선 네트워크 조정자(210)는 비콘을 송신하여 네트워크상에 존재하는 스테이션(221, 222, 223, 224)의 대역 할당(bandwidth allocation)을 조정하는 역할을 한다. 즉, 네트워크를 구성하는 적어도 하나 이상의 스테이션들(221, 222, 223, 224)은 수신된 비콘을 참조하여 대역을 할당 받기 위하여 대기하거나, 대역이 자신에게 할당된 경우 할당된 대역을 통하여 다른 스테이션에게 송신하고자 하는 데이터를 송신할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 네트워크는 적어도 하나 이상의 채널 타임 블록(Channel Time Block)을 포함하는 수퍼프레임에 따라 구성되는데, 채널 타임 블록은 네트워크상의 특정 스테이션에게 대역이 할당되도록 예약된 시간 구간인 예약 채널 타임 블록(Reserved Channel Time Block)과 네트워크상의 스테이션 중 경쟁을 통하여 선택된 하나의 스테이션에게 대역이 할당된 시간 구간인 비예약 채널 타임 블록(Unreserved Channel Time Block)으로 분류될 수 있다. 여기서, 채널 타임 블록은 네트워크상에 존재하는 스테이션간에 데이터가 송수신되는 일정한 시간 구간(Time Period)을 의미하는 것으로서, 예약 채널 타임 블록 및 비예약 채널 타임 블록은 각각 채널 타임 할당 구간(Channel Time Allocation Period) 및 경쟁 접근 구간(Contention Access Period)에 대응된다.
송신하고자 하는 데이터를 갖고 있는 스테이션은 비예약 채널 타임 블록에서 다른 스테이션과 경쟁하여 데이터를 송신하거나, 자신에게 할당된 예약 채널 타임 블록에서 데이터를 송신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 조정자(210) 또는 각 스테이션(221, 222, 223, 224)은 물리적으로 서로 분리되어 별도로 존재하는 복수 개의 물리 수단을 구비하여, 송수신 대상인 패킷의 종류별로 대응하는 물리 수단을 통하여 송수신 할 수 있다. 예를 들어, 물리 수단은 높은 전송률로 데이터를 송수신하는 제 1 물리 수단과 낮은 전송률로 데이터를 송수신하는 제 2 물리 수단으로 구분될 수 있는데, 제 1 물리 수단은 반송파 주파수가 60GHz이며, 채널 대역폭은 0.5 내지 2.5GHz인 mmWave 통신 채널을 통하여 데이터를 송수신할 수 있고, 제 2 물리 수단은 블루투스(Bluetooth) 또는 무선 랜(Wireless LAN)과 같이 반송파 주파수가 2.4GHz 또는 5GHz이며, 채널 대역폭은 20MHz인 통신 채널을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 물리 수단이 제 1 물리 수단 및 제 2 물리 수단으로 구분되어 구비된 것을 예로 들고 있으나, 이는 하나의 실시예로서, 3개, 4개 또는 그 이상의 물리 수단이 구비될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에 따른 밀리미터 웨이브 기술에는 ECMA(European Computer Manufacturers Association)이 포함될 수 있다.
2.4GHz 또는 5GHz의 반송파 주파수를 사용하여 20MHz의 채널 대역폭으로 데이터를 송신하는 것에는 전방향(omni-directional) 통신이 이용될 수 있다.
한편, 60GHz의 반송파 주파수를 사용하여 0.5 내지 2.5GHz의 채널 대역폭으로 데이터 송신을 가능하게 하는 밀리미터 웨이브 기술에 따르면, 방향성 있는 통신이 요구될 수 있다. 즉, 송신 스테이션과 수신 스테이션에 구비된 안테나를 서로 마주보게 하여 데이터 통신을 수행하여야 하는 것인데, 이에 따라 전파의 방향을 동기화 시켜주기 위한 빔 형성(beam forming)을 수행하는 것이 바람직하다.
여기서, 빔 형성은 고주파 대역에서 데이터의 송수신이 원활하게 수행될 수 있도록 하기 위하여 송신 스테이션 및 수신 스테이션에 구비된 안테나의 전파 방향 이 일치하게 되도록 전파의 방향을 조정하는 것으로 이해될 수 있다.
무선으로 데이터를 전송하기 위해 반송파에 신호를 실어서 전송하는 반송파 전송 방식이 이용되는데, 반송파 전송 방식으로는 단일 반송파 전송 방식과 다중 반송파 전송 방식이 있다. 여기서 단일 반송파 전송 방식은 하나의 반송파에 아날로그 또는 디지털 기저대역 신호를 변조하여 RF(Radio Frequency) 대역으로 송신하는 기법이다.
한편, 통신 기술이 디지털 통신으로 진화함에 따라 기존의 아날로그 통신 방식에서 진화되어온 ASK(Amplitude Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), FSK(Frequency Shift Keying) 등과 같은 단일 반송파 전송 방식으로는 전송량과 안정성을 동시에 확보할 수 없게 되었고, 특히 전송 전력이 제한되는 무선 채널 환경에서는 스펙트럼의 효율성이 매우 중요한 기술적 요소가 되었다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 스테이션은 다중 반송파 전송 방식을 이용하여 데이터를 송신할 수 있다. 특히, 다중 반송파 전송 방식에는 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 이산 다중 톤 방식(DMT; Discrete Multi-Tone)이 포함될 수 있는데, 직교 주파수 분할 다중 방식은 연속으로 배열된 복수 개의 반송파에 병렬로 데이터를 변조하여 송신함으로써 전송량을 증가시키는 기법이다. 이 때, 병렬로 송신되는 반송파의 간격을 심볼의 데이터 전송률과 동기화시켜 배열하면 각 반송파들간의 상호간섭이 최소화 또는 제거되어 각 반송파들의 신호를 용이하게 독립적으로 분리해낼 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 계층의 개념도이다. 일반적으로, 통신 계층(300)은 최하위에 무선 신호가 전파되는 소정 주파수 대역의 물리적 매체를 의미하는 채널(channel) 층(351, 352)으로부터 시작하여, RF 층(Radio Frequency layer)(미도시) 및 기저대역 층(Baseband layer)(미도시)을 포함하는 물리 층(Physical layer)(341, 342)과, MAC 층(Media Access Control layer)(331, 332), MAC 관리 층(320) 및 상위 층(upper layer)(310)으로 구성된다. 여기서, 상위 층(310)은 MAC 층(331, 332) 이상의 층으로서 LLC 층(Logical Link Control layer), 네트워크 층, 전송 층 및 어플리케이션 층 등을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 조정자(210) 또는 각 스테이션(221, 222, 223, 224)은 물리적으로 서로 분리되어 별도로 존재하는 복수 개의 물리 수단을 구비할 수 있는데, 이에 따라, 각각의 물리 수단에 대응하는 MAC 층, 물리 층 및 채널 층이 별도로 존재할 수 있다.
즉, 제 1 물리 수단에 대응하는 제 1 MAC 층(331), 제 1 물리 층(341) 및 제 1 채널 층(351)이 스테이션에 구비될 수 있으며, 제 2 물리 수단에 대응하는 제 2 MAC 층(332), 제 2 물리 층(342) 및 제 2 채널 층(352)이 스테이션에 구비될 수 있는 것이다.
그리하여, 패킷의 종류에 따라 제 1 물리 수단에 의한 경로를 통하여 처리되거나 제 2 물리 수단에 의한 경로를 통하여 처리될 수 있다.
패킷은 그 종류별로 비디오 또는 오디오와 같은 멀티미디어 데이터를 구성하는 패킷, 시간에 의존적인 패킷 및 시간에 비의존적인 패킷을 포함한다.
여기서, 시간에 의존적인 패킷은 우선 순위가 높음으로 인하여 신속하게 전 달되어야 하는 패킷을 의미하고, 시간에 비의존적인 패킷은 우선 순위가 낮음으로 인하여 비교적 지연되어 전달되어도 무방한 패킷을 의미한다.
시간에 의존적인 패킷은 데이터 전송에 대한 확인 응답(acknowledgement) 패킷 및 응용 프로그램의 제어를 위한 패킷 중 적어도 하나를 포함하고, 시간에 비의존적인 패킷은 네트워크로의 결합(association)을 요청하는 결합 요청 패킷 및 결합 요청 패킷에 대한 응답 패킷, 네트워크상에서 데이터를 송수신하기 위한 주파수 대역을 요청하는 대역 요청 패킷 및 대역 요청 패킷에 대한 응답 패킷 중 적어도 하나를 포함한다.
도 3는 데이터 처리 경로로서 3개의 경로(301, 302, 303)를 나타내고 있는데, 제 1 처리 경로(301)는 멀티미디어 데이터를 구성하는 패킷을 처리하는 경로를 나타내고, 제 2 처리 경로(302)는 시간에 의존적인 패킷을 처리하는 경로를 나타내며, 제 3 처리 경로(303)는 시간에 비의존적인 패킷을 처리하는 경로를 나타낸다. 여기서, 멀티미디어 데이터를 구성하는 패킷 및 시간에 의존적인 패킷은 우선 순위가 높으므로 제 1 물리 수단에 의한 데이터 처리 경로(301, 302)를 통하여 처리되고, 시간에 비의존적인 패킷은 우선 순위가 낮으므로 제 2 물리 수단에 의한 데이터 처리 경로(303)를 통하여 처리된다.
MAC 관리 층(320)에서는 패킷의 처리 경로가 관리된다. 즉, MAC 관리 층(320)은 높은 우선 순위를 갖는 패킷은 제 1 물리 수단에 의한 데이터 처리 경로(301, 302)를 통하여 처리되도록 하고, 낮은 우선 순위를 갖는 패킷은 제 2 물리 수단에 의한 데이터 처리 경로(303)를 통하여 처리되도록 하는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷을 송신하는 장치를 나타낸 블록도로서, 패킷을 송신하는 장치(이하, 패킷 송신 장치라 한다)(400)는 CPU(410), 메모리(420), MAC 관리부(440), 제 1 MAC 유닛(451), 제 2 MAC 유닛(452), 제 1 물리 유닛(461), 제 2 물리 유닛(462), 제 1 안테나부(491) 및 제 2 안테나부(492)를 포함하여 구성된다.
참고로, 본 발명의 실시예에 따른 패킷 송신 장치(400)는 네트워크상에서 무선 네트워크 조정자의 역할을 수행하는 장치 또는 스테이션으로 동작하는 장치를 포함한다.
CPU(410)는 버스(430)에 연결되어 있는 다른 구성 요소들을 제어하며, 도 3에 도시된 상위 층(310)의 작업을 담당한다. 따라서, CPU(410)는 MAC 유닛(451, 452)으로부터 제공되는 수신 데이터(수신 MSDU; MAC Service Data Unit)를 처리하거나 송신 데이터(송신 MSDU)를 생성하여 MAC 유닛(451, 452)에 제공한다.
메모리(420)는 데이터를 저장하는 역할을 한다. 여기서, 데이터는 비압축 AV 데이터를 포함한다. 메모리(420)는 하드 디스크, 플래시 메모리, CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card), SM 카드(Smart Media Card), MMC(Multimedia Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 패킷 송신 장치(400)의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다. 메모리가 별도의 장치에 구비되어 있는 경우 통신부(461, 462)가 별도의 장치와 통신을 수행하여 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
MAC 유닛(451, 452)은 CPU(410)로부터 제공된 MSDU, 즉 송신할 데이터에 MAC 헤더를 부가하여 MPDU(MAC Protocol Data Unit)를 생성한다. 여기서, 우선 순위가 높은 멀티미디어 데이터 및 시간에 의존적인 패킷은 제 1 MAC 유닛(451)에 의하여 생성되고, 우선 순위가 낮은 시간에 비의존적인 패킷은 제 2 MAC 유닛(452)에 의하여 생성될 수 있다.
통신부(461, 462)는 MAC 유닛(451, 452)에 의하여 생성된 MPDU를 무선 신호로 변환한 후 통신 채널을 통하여 송신하는 역할을 한다. 이를 위하여, 통신부(461, 462)는 기저대역 프로세서(Baseband processor)(471, 472) 및 RF 유닛(481, 482)을 포함하여 구성되며 안테나부(491, 492)와 연결된다. 여기서, 안테나부(491, 492)는 적어도 하나 이상의 안테나를 포함하여 구성될 수 있는데, 안테나의 종류로는 싱글 안테나, 스위치 안테나 또는 위상 어레이 안테나와 같은 지향성 안테나일 수 있으며, 턴스타일(turnstile) 안테나, 수퍼 이득(super gain) 안테나, 헬리컬(helical) 안테나, 다단 동축형 안테나와 같은 무지향성 안테나일 수 있다.
기저대역 프로세서(471, 472)는 MAC 유닛(451, 452)에서 생성된 MPDU를 제공받아 시그널 필드(signal field) 및 프리앰블(preamble)을 부가하여 PPDU(Physical Protocol Data Unit)를 생성한다. 그러면, RF 유닛(481, 482)은 생성된 PPDU를 무선 신호로 변환한 후 안테나부(491, 492)를 통하여 송신한다.
MAC 관리부(440)에 의한 패킷 처리 경로에 따라 제 1 물리 유닛(471)은 멀티미디어 데이터를 구성하는 패킷 및 시간에 의존적인 패킷을 송신하고, 제 2 물리 유닛(472)는 시간에 비의존적인 패킷을 송신한다.
MAC 관리부(440)는 송신 대상인 패킷의 종류를 판단하여 패킷에 대한 확인 응답(acknowledgement) 정책 및 재전송(retransmission) 정책이 명시되도록 패킷을 설정하는 역할을 한다.
패킷은 멀티미디어 데이터를 구성하는 패킷(이하, 제 1 패킷이라 함), 인터넷 데이터를 구성하는 패킷(이하, 제 2 패킷이라 함) 및 MAC 명령어를 구성하는 패킷(이하, 제 3 패킷이라 함)을 포함한다. 여기서, 멀티미디어 데이터는 비디오만을 포함한 데이터, 오디오만을 포함한 데이터이거나 비디오 및 오디오가 모두 포함된 데이터를 포함한다. 또한, MAC 명령어는 네트워크로의 결합 요청, 네트워크로의 결합 요청에 대한 응답, 핸드오버 요청, 핸드오버 요청에 대한 응답, 네트워크 정보 요청, 네트워크 정보 요청에 대한 응답, 대역 요청 및 대역 요청에 대한 응답 등을 포함한다.
제 1 패킷은 시간의 흐름에 의존적인 데이터로서, 손실 또는 유실된 패킷의 재전송보다는 시간의 흐름에 맞는 전송이 더욱 중요하다. 따라서, 패킷을 설정함에 있어서, MAC 관리부(440)는 제 1 패킷에 대한 확인 응답 패킷의 발생이 제한되도록 제 1 패킷을 설정할 수 있다. 이에 따라, 제 1 패킷을 수신한 패킷 수신 장치는 제 1 패킷이 안정적으로 수신되었음을 나타내는 확인 응답 패킷 또는 오류가 첨가되어 있음을 나타내는 확인 응답 패킷을 송신하지 않는다.
또한, MAC 관리부(440)는 제 1 패킷에 대한 재전송의 진행이 제한되었음을 나타내는 비트를 제 1 패킷에 삽입할 수 있다. 즉, 제 1 패킷은 재전송되지 않는 패킷으로서, 하나의 제 1 패킷이 송신된 이후에 해당 제 1 패킷에 대한 재전송은 수행되지 않으며 이후의 제 1 패킷이 송신되는 것이다. 이에 따라, 패킷 수신 장치는 수신된 제 1 패킷에 오류가 첨가되어 있더라도 재전송을 요구할 수 없다.
한편, 제 2 패킷 및 제 3 패킷은 그 중요성으로 인하여 시간의 흐름에 의존적이지 않은 데이터로서, 손실 없는 전송이 더욱 중요하다. 따라서, 패킷을 설정함에 있어서, MAC 관리부(440)는 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 대한 확인 응답 패킷이 발생되도록 제 2 패킷 또는 제 3 패킷을 설정할 수 있다. 이에 따라, 제 2 패킷 또는 제 3 패킷을 수신한 패킷 수신 장치는 제 2 패킷 또는 제 3 패킷이 안정적으로 수신된 경우 및 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 오류가 첨가되어 수신된 경우에 확인 응답 패킷을 송신한다.
여기서, 패킷 수신 장치에 의하여 송신되는 확인 응답 패킷의 종류는 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 명시된 정책에 따라 달라질 수 있다. 즉, MAC 관리부(440)는 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 포함된 페이로드(payload)의 수에 따라 즉시 확인 응답 패킷(Immediate acknowledgement packet) 또는 확인 응답 패킷 비트맵이 발생되도록 제 2 패킷 또는 제 3 패킷을 설정할 수 있는 것이다.
이에 따라, 즉시 확인 응답 패킷이 허용되는 것으로 제 2 패킷 또는 제 3 패킷이 설정되어 있는 경우 패킷 수신 장치는 해당 패킷이 수신되자마자 곧 바로 확인 응답 패킷을 송신하고, 확인 응답 패킷 비트맵의 송신이 허용되는 것으로 제 2 패킷 또는 제 3 패킷이 설정되어 있는 경우 패킷 수신 장치는 해당 패킷에 포함된 각 페이로드의 수신 상태를 확인한 후 각 페이로드별 수신 상태를 나타내는 비트맵을 구성하여 확인 응답 패킷 비트맵을 송신한다.
MAC 관리부(440)는 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 대한 재전송이 진행됨을 나타내는 비트를 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 삽입할 수 있다. 즉, 제 2 패킷 또는 제 3 패킷은 재전송 대상인 패킷으로서, 패킷 수신 장치에 의하여 패킷에 대한 재전송이 요구되는 경우 패킷 송신 장치(400)는 해당 패킷에 대응하는 원본 패킷을 재전송하는 것이다. 이에 따라, 패킷 수신 장치는 수신된 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 오류가 첨가되어 수신된 경우 이에 대한 재전송을 요청할 수 있다.
또한, MAC 관리부(440)는 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 재전송의 허용 가능 횟수를 삽입할 수 있는데, 이에 따라 패킷 수신 장치는 허용 가능 횟수 이내에서 재전송을 요구할 수 있게 된다.
패킷을 설정함에 있어서, MAC 관리부(440)는 패킷의 MAC 헤더에 확인 응답 정책 및 재전송 정책을 설정할 수 있는데, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패킷의 구조를 나타내고 있다.
패킷은 PHY 헤더(510), MAC 헤더(520) 및 페이로드(530)를 포함하여 구성되는데, MAC 헤더(520)에는 확인 응답 정책 필드(521) 및 재전송 정책 필드(522)가 포함될 수 있다.
확인 응답 정책 필드(521)에 포함될 수 있는 정보는 확인 응답 패킷의 송신 허용 여부, 확인 응답 패킷의 종류(즉각 확인 응답 패킷, 확인 응답 패킷 비트맵)를 포함한다.
재전송 정책 필드(522)에는 재전송 패킷의 진행 여부가 명시된다. 예를 들어, 재전송 정책 필드(522)에 0의 값을 갖는 비트가 삽입되어 있는 경우 이는 재전 송 패킷이 송신되지 않을 것임을 나타내고, 1의 값을 갖는 비트가 삽입되어 있는 경우 이는 재전송 패킷이 송신될 수 있음을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 확인 응답 패킷이 발생되는 것을 나타낸 도면이다. 즉, 페이로드가 하나임에 따라 패킷 송신 장치(400)의 MAC 관리부(440)가 확인 응답 정책 필드(521)에 즉각 확인 응답 패킷의 송신이 허용됨을 명시한 경우를 나타낸 것으로서, 이 때 패킷 수신 장치는 해당 패킷(610)이 수신됨에 따라 패킷(610)의 수신 상태를 확인한 후, 수신 상태에 대응하는 확인 응답 패킷(620)을 송신한다. 이 때, 패킷 송신에 문제가 발생하였음을 나타내는 확인 응답 패킷이 수신되는 경우 패킷 송신 장치(400)는 재전송 정책에 따라 해당 패킷(610)에 대응하는 원본 패킷을 재전송할 수 있다.
한편, 패킷에 포함된 페이로드가 복수 개인 경우 MAC 관리부(440)는 확인 응답 패킷 비트맵의 송신이 허용됨을 확인 응답 정책 필드(521)에 명시할 수 있는데, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 확인 응답 패킷 비트맵이 발생되는 것을 나타낸다.
복수 개의 페이로드가 패킷(710)에 포함되는 경우 MAC 유닛(451, 452)은 복수 개의 페이로드가 구분될 수 있도록 구분자(711, 712, 713, 714)를 패킷(710)에 삽입할 수 있는데, 패킷 수신 장치는 구분자(711, 712, 713, 714)를 참조하여 각 페이로드의 수신 상태를 확인한 후, 각 페이로드의 수신 상태가 명시된 비트맵(720)을 구성하여 패킷 송신 장치(400)로 송신한다. 이 때, 확인 응답 패킷 비트맵(720)에 손실된 페이로드가 명시되어 있는 경우 패킷 송신 장치(400)는 재전송 정책에 따라 손실된 페이로드에 대응하는 원본 페이로드가 포함된 패킷을 재전송할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 IEEE 802.11 계열의 표준과 mmWave간의 주파수 대역을 비교하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 계층의 개념도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 패킷을 송신하는 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 확인 응답 패킷이 발생되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 확인 응답 패킷 비트맵이 발생되는 것을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
410 : CPU 420 : 메모리
430 : 버스 440 : MAC 관리부
451 : 제 1 MAC 유닛 452 : 제 2 MAC 유닛
461 : 제 1 물리 유닛 462 : 제 2 물리 유닛
491 : 제 1 안테나부 492 : 제 2 안테나부

Claims (20)

  1. 밀리미터 웨이브를 사용하는 장치에 있어서,
    송신 대상인 패킷의 종류를 판단하여 상기 패킷에 대한 확인 응답(acknowledgement) 정책 및 재전송(retransmission) 정책이 명시되도록 상기 패킷을 설정하는 MAC 관리부; 및
    상기 패킷을 송신하는 통신부를 포함하는 패킷을 송신하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통신부는 2.4GHz, 5GHz 또는 60GHz의 반송파 주파수 대역에서 상기 패킷을 송신하는 패킷을 송신하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷은 멀티미디어 데이터를 구성하는 제 1 패킷, 인터넷 데이터를 구성하는 제 2 패킷 및 MAC 명령어를 구성하는 제 3 패킷을 포함하는 패킷을 송신하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 제 1 패킷에 대한 확인 응답 패킷의 발생이 제한되도록 상기 제 1 패킷을 설정하는 패킷을 송신하는 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 제 1 패킷에 대한 재전송의 진행이 제한되었음을 나타내는 비트를 상기 제 1 패킷에 삽입하는 패킷을 송신하는 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 대한 확인 응답 패킷이 발생되도록 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷을 설정하는 패킷을 송신하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 포함된 페이로드의 수에 따라 즉시 확인 응답 패킷(Immediate acknowledgement packet), 또는 확인 응답 패킷 비트맵이 발생되도록 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷을 설정하는 패킷을 송신하는 장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 대한 재전송이 진행됨을 나타내는 비트를 상기 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 삽입하는 패킷을 송신하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 상기 재전송의 허용 가능 횟수를 삽입하는 패킷을 송신하는 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 MAC 관리부는 상기 패킷의 MAC 헤더에 상기 확인 응답 정책 및 상기 재전송 정책을 설정하는 패킷을 송신하는 장치.
  11. 밀리미터 웨이브를 사용하여 패킷을 송신하는 방법에 있어서,
    송신 대상인 패킷의 종류를 판단하여 상기 패킷에 대한 확인 응답(acknowledgement) 정책 및 재전송(retransmission) 정책이 명시되도록 상기 패킷을 설정하는 단계; 및
    상기 패킷을 송신하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 패킷을 송신하는 단계는 2.4GHz, 5GHz 또는 60GHz의 반송파 주파수 대역에서 상기 패킷을 송신하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 패킷은 멀티미디어 데이터를 구성하는 제 1 패킷, 인터넷 데이터를 구성하는 제 2 패킷 및 MAC 명령어를 구성하는 제 3 패킷을 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 제 1 패킷에 대한 확인 응답 패킷의 발생이 제한되도록 상기 제 1 패킷을 설정하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 제 1 패킷에 대한 재전송의 진행이 제한되었음을 나타내는 비트를 상기 제 1 패킷에 삽입하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 대한 확인 응답 패킷이 발생되도록 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷을 설정하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 포함된 페이로드의 수에 따라 즉시 확인 응답 패킷(Immediate acknowledgement packet) 또는 확인 응답 패킷 비트맵이 발생되도록 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷을 설정하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 대한 재전송이 진행됨을 나타내는 비트를 상기 제 2 패킷 또는 제 3 패킷에 삽입하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 제 2 패킷 또는 상기 제 3 패킷에 상기 재전송의 허용 가능 횟수를 삽입하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 패킷을 설정하는 단계는 상기 패킷의 MAC 헤더에 상기 확인 응답 정책 및 상기 재전송 정책을 설정하는 단계를 포함하는 패킷을 송신하는 방법.
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