KR20090065063A - 무선 근거리 통신망에서 매체접속제어 방법 및 이를 이용한데이터 전송 방법 - Google Patents

무선 근거리 통신망에서 매체접속제어 방법 및 이를 이용한데이터 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 근거리 통신 망에서 대역폭의 할당과 해제를 슈퍼 프레임을 구성하는 다운링크와 업링크 단위로 수행하여, 스케줄링을 위해 처리해야 하는 정보의 양을 줄일 수 있어 고속 처리가 가능한 매체접속제어(MAC) 방법 및 이를 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, (a) 각 단말장치에게 할당되어 있는 다운링크들과 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 단말장치로 전송하는 단계; (b) 상기 단말장치로부터 대역폭의 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 수신하는 단계; (c) 상기 대역폭 요청 프레임에 따라 각 단말장치에게 필요한 대역폭에 맞추어 다운링크와 업링크 단위로 대역폭을 할당하는 단계; (d) 상기 각 단말장치들에게 할당된 정보를 포함하는 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 단말장치들로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 할당된 다운링크와 업링크를 통해 데이터 프레임과, 수신된 데이터에 대한 수신확인 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
Figure P1020070132494
무선, 근거리, 통신, WLAN, MAC, 매체, 접속, 접근, 제어, 프로토콜, 전송, 다운링크, 업링크

Description

무선 근거리 통신망에서 매체접속제어 방법 및 이를 이용한 데이터 전송 방법{MAC Protocol and Data Transmission using the MAC Protocol in Wireless Local Area Network}
본 발명은 무선 근거리 통신망에서 매체접속제어(MAC) 방법 및 이를 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 시분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access) 방식을 사용하는 무선 근거리 통신 망(WLAN: Wireless Local Area Network)에서 대역폭의 할당과 해제를 슈퍼 프레임을 구성하는 다운링크와 업링크 단위로 수행하여, 스케줄링을 위해 처리해야 하는 정보의 양을 줄일 수 있어 고속 처리가 가능한 매체접속제어(MAC) 방법 및 이를 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-002-02, 과제명: 3Gbps급 4G 무선 LAN 시스템 개발].
무선랜(WLAN) 시스템은 협대역을 기반으로 광대역에서의 주파수 확산 기술을 이용하는 전송 기술을 사용하며, IEEE 802.11 계열을 통하여 표준화되고 있다. 무선랜 시스템에서 매체접속제어(MAC: Medium Access Control) 계층의 역할은 복수의 단말장치가 공유채널에 접근할 수 있도록 하는 것이다. 802.11 표준에서 주로 사용하는 접근 방식은 경쟁 기반의 반송파 감지 다중 접속 및 충돌 예방(CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidence) 방식이다.
도 1은 일반적인 MAC 프로토콜의 구조를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선랜에서 사용하는 일반적인 MAC 프로토콜은 해당 프레임의 형식(Type)이나 분할정보(Fragmentation)를 포함하는 프레임 제어(Frame control) 필드와, 절전 모드일 경우에는 공동 식별(AID: Association Identity) 정보를 가지며, 그 외의 경우에는 각각의 프레임 종류에 따라 다른 지속(duration) 값을 가지는 지속(Duration) ID 필드와, 4개의 주소(Address) 필드와, 시퀀스 제어(Sequence control) 필드와, 프레임 바디(Frame body) 필드와, 그리고 에러 검사를 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check) 필드를 포함한다.
기존의 무선랜 시스템은 수 내지 수십 Mbps의 대역폭을 지원하도록 되어 있고, 최근 표준화가 진행되고 있는 802.11n의 경우 100Mbps 정도의 대역폭을 지원할 수 있도록 되어 있다. 그러나, 최근들어 새롭게 등장하고 있는 이더넷을 기반으로 하는 다양한 서비스들은 보다 넓은 대역폭을 요구하고 있어, 무선랜 시스템도 수 Gbps급의 광대역을 제공해야 할 필요성이 제기되고 있다. 하지만, 현재 표준화가 진행중인 802.11 계열의 기술은 이러한 광대역을 지원하는 데 한계가 있어, 시분할 다중 접속 방식을 이용하는 무선랜 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다.
이를 위한 종래의 MAC 프로토콜은 서브프레임의 위치 및 구성 정보를 저장하는 맵 필드와, 무선 기지국에서 단말장치로 전송되는 다운로드 데이터가 담겨 있는 하향링크 필드와, 무선 기지국 및 단말장치들의 무선 전송 대역폭에 대한 서브프레임 할당을 요구하는 폴 요청 필드와, 단말 장치로부터 무선 기지국으로 전송되는 업로드 데이터가 담겨 있는 상향링크 필드로 구성된다. 여기서 폴 요청 필드는 각 단말장치에 대하여 필요한 대역폭에 대한 요청과 그에 대한 응답이 포함된다.
이와 같은 종래의 MAC 프로토콜은 하나의 폴 요청 프레임 내에서 대역폭 할당에 대한 요청과 응답이 같이 이루어져야 하기 때문에, 데이터 처리 속도가 매우 빨라야 하거나, 그렇지 않다면 폴 요청 프레임의 길이가 매우 길어야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무선 근거리 통신망에서 대역폭의 할당과 해제를 슈퍼 프레임을 구성하는 다운링크와 업링크 단위로 수행하여, 스케줄링을 위해 처리해야 하는 정보의 양을 줄일 수 있어, 고속 처리가 가능한 매체접속제어(MAC) 방법 및 이를 이용한 데이터 전송 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매체접속제어 방법은, 무선 근거리 통신 망에서의 매체접속제어(MAC) 방법에 있어서, 복수의 다운링크와, 상기 다운링크와 동일한 개수의 업링크와, 복수의 짧은 업링크가 이용되고, 단말장치에게 할당되어 있는 상기 다운링크들과 상기 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 복수의 다운링크 중 어느 하나의 다운링크에 포함시켜 전송하는 단계; 대역폭의 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 상기 복수의 업링크 중 어느 하나의 업링크를 통해 수신하는 단계; 및 상기 다운링크와 상기 업링크 단위로 각각의 단말장치에게 대역폭을 할당하는 단계를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은, 무선 근거리 통신 망에서의 매체접속제어(MAC) 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서, (a) 각 단말장치에게 할당되어 있는 다운링크들과 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 단말장치로 전송하는 단계; (b) 상기 단말장치로부터 대역폭의 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 수신하는 단계; (c) 상기 대역폭 요청 프레임에 따라 각 단말장치에게 필요한 대역폭에 맞추어 다운링크와 업링크 단위로 대역폭을 할당하는 단계; (d) 상기 각 단말장치들에게 할당된 정보를 포함하는 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 단말장치들로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 할당된 다운링크와 업링크를 통해 데이터 프레임과, 수신된 데이터에 대한 수신확인 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송방법은, 무선 근거리 통신 망에서의 매체접속제어(MAC) 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서, (a) 기지국으로부터 각 단말장치에게 할당되어 있는 다운링크들과 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 수신하는 단계; (b) 상기 기지국으로 대역폭 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 전송하는 단계; (c) 상기 기지국으로부터 각 단말장치에게 필요한 대역폭에 맞추어 다운링크와 업링크 단위로 할당된 정보를 포함하는 대역폭 스케줄 통보 프레임을 수신하는 단계; 및 (d) 상기 할당된 다운링크와 업링크를 통해 데이터 프레임과, 수신된 데이터에 대한 수신확인 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 복수의 다운링크 각각은, 직전 업링크에 포함된 데이터 프레임들이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 알리기 위한 제1 수신확인 프레임과, 복수의 다운링크 데이터 프레임을 포함하며, 적어도 어느 하나의 다운링크에는 상기 대역폭 스케줄 통보 프레임이 포함된다.
바람직하게는, 상기 복수의 업링크 각각은, 직전 다운링크에 포함된 데이터 프레임들이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 알리기 위한 제2 수신확인 프레임과, 복수의 업링크 데이터 프레임을 포함하며; 적어도 어느 하나의 업링크에는 다음에 할당받고자 하는 만큼의 대역폭 할당을 요청하는 상기 대역폭 요청 프레임이 포함된다.
바람직하게는, 상기 짧은 업링크는, 대역폭 할당을 요청하는 상기 대역 요청 프레임으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 대역 스케줄 통보 프레임은, 프레임의 제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 해당 슈퍼 프레임에 대한 구성 정보와 대역폭을 할당받은 단말장치의 수를 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 제어 필드와, 대역폭을 할당받은 단말장치 각각에 대하여 할당된 대역폭을 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 정보 필드와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역폭 스케줄 요청 제어 필드는, 해당 슈퍼 프레임의 일련번호와, 하나의 다운링크의 길이와, 하나의 업링크의 길이와, 해당 슈퍼 프레임에 포함된 짧은 업링크의 수와, 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치의 수를 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역폭 스케줄 요청 정보 필드는, 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치 각각에 대하여 해당 단말장치의 주소와, 해당 단말장치에게 할당된 다운링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치에게 할당된 업링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치가 업링크로 데이터를 보낼 때 사용할 수 있는 프레임의 최대 길이를 알리기 위한 정보를 포함한다.
바람직하게는, 상기 대역폭 요청 프레임은, 제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 요 청하는 대역폭으로 전달할 데이터 트래픽의 종류를 나타내는 정보와, 필요한 대역폭의 크기 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함한다.
바람직하게는 상기 수신확인 프레임은, 제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 다운링크 또는 업링크를 통하여 정상적으로 수신한 데이터 프레임 중 맨 처음 데이터 프레임의 순차 번호와, 상기 순차 번호가 나타내는 데이터 프레임부터 각 데이터 프레임이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 슈퍼 프레임 단위로 무선랜 단말장치가 필요한 대역폭의 할당을 요청하여, 무선랜 기지국에 의해 대역폭이 할당되고, 필요 없어진 대역폭에 대해 할당이 해제될 수 있도록 하여 불필요한 대역폭을 점유하는 일이 없으므로, 제한된 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있고, 각 단말장치가 원하는 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있다. 또한 본 발명은, 대역폭의 할당과 해제가 슈퍼 프레임을 구성하는 다운링크와 업링크 단위로 수행되기 때문에, 스케쥴링을 위해 처리해야 하는 정보의 양이 적어 고속 처리가 가능하다. 또한 본 발명은 수신된 데이터 프레임에 대하여 바로 다음 업링크나 다운링크를 사용하여 정상적인 수신 여부를 상대방에게 알려줌으로써, 필요에 따라 신속한 재전송이 가능하도록 하여 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 MAC 프로토콜 프레임인 슈퍼 프레임의 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 슈퍼 프레임은 동일한 개수(1 내지 n)를 갖는 다운링크와 업링크, 그리고 복수의 짧은 업링크로 구성된다.
다운링크는 무선랜 기지국으로부터 무선랜 단말장치로 데이터를 전송하기 위한 것이고, 업링크는 무선랜 단말장치가 무선랜 기지국으로 데이터를 전송하기 위한 것이다.
하나의 다운링크 또는 하나의 업링크는 복수의 프레임들로 구성된다. 프레임의 길이는 통상 프레임의 오류 확률을 줄이기 위하여 해당 무선랜 망의 무선채널의 상태에 따라 무선채널의 상태가 좋을 때는 상대적으로 길게 설정되고, 무선채널의 상태가 좋지 않을 때는 상대적으로 짧게 설정된다. 따라서, 무선 채널의 상태에 따라 사용되는 프레임의 최대길이가 결정되고, 그 최대길이보다 긴 데이터를 전송해 야 할 경우에는 최대길이보다 크지 않도록 복수의 프레임으로 나누어 전송하게 된다.
하나의 슈퍼 프레임을 구성하는 첫 다운링크는 해당 슈퍼 프레임의 대역폭 할당 상황을 모든 무선랜 단말장치들에게 알려주는 대역폭 스케줄 통보(BSR: Bandwidth Schedule Report) 프레임과, 첫번째 다운링크를 할당받은 무선랜 단말장치로부터 가장 최근에 받은 업링크에 대한 수신 확인(ACK: Acknowledge) 프레임과, 첫번째 다운링크와 업링크를 할당받은 무선랜 단말장치로 보내야 하는 데이터 프레임들로 구성된다. 두번째 이후 다운링크는 BSR 프레임이 포함되지 않으며, 해당 다운링크를 할당받은 무선랜 단말장치로부터 가장 최근에 받은 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임과, 해당 단말장치로 보내야 하는 데이터 프레임들만으로 구성된다.
업링크는 해당 업링크를 할당받은 무선랜 단말장치가 수신한 가장 최근의 다운링크에 대한 ACK 프레임과, 해당 단말장치가 기지국으로 보내야 하는 데이터 프레임들로 구성되고, 하나의 단말장치가 할당받은 업링크들 중 하나에는 다음 번 슈퍼 프레임에서 사용해야 하는 대역폭의 할당을 요청하는 대역폭 요청(BR: Bandwidth Request) 프레임이 포함된다.
짧은 업링크는 각각이 하나의 BR 프레임으로 이루어져 있다.
다음 각각의 프레임들의 구조에 대해 살펴본다. 도 2에 도시된 바와 같이 모든 프레임들은 기본적으로 제어 헤더(Control Header)와, MAC ID와, 프레임의 오류 검사를 위한 CRC 필드를 포함한다.
제어 헤더는 해당 프레임의 길이를 나타내는 길이(Length) 필드와, 제어 헤 더(control header)를 인식하기 위한 패턴(Pattern) 필드와, 해당 프레임이 재전송되고 있는지를 알려주는 재시도(Retry) 필드와, 해당 프레임이 하나의 데이터 단위의 첫번째인지, 중간인지, 마지막인지, 또는 단독으로 하나의 데이터 단위를 구성하는지 등을 나타내는 분할정보 번호(FN: Fragmentation Number) 필드와, 다운링크 또는 업링크 상에서의 순차번호(SN: Sequence Number) 필드와, 제어 헤더의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함한다.
MAC ID는 해당 프레임의 프로토콜 버전을 나타내는 프로토콜 버전(Protocol version) 필드와, 해당 프레임의 종류와 데이터의 종류를 나타내는 타입(Type)과 서브타입(SubType) 필드와, 해당 프레임의 송신 주소와 수신 주소를 나타내는 송신 주소(TA)와 수신 주소(RA) 필드를 포함한다.
한편, 대역폭 스케줄 통보(BSR) 프레임은 제어 헤더와 MAC ID 및 CRC 필드 외에 BSR 제어 필드와, BSR 정보(Info) 필드를 추가로 포함한다.
BSR 제어(Control) 필드는 해당 슈퍼 프레임의 일련번호인 슈퍼 프레임 번호(Superframe Number) 필드와, 하나의 다운링크의 길이인 다운링크 길이(DL length) 필드와, 하나의 업링크의 길이인 업링크 길이(UL length)필드와, 해당 슈퍼 프레임에 포함된 짧은 업링크의 수를 나타내는 짧은 업링크 수(S-UL num) 필드와, 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 무선랜 단말장치의 수를 나타내는 STA num 필드를 포함한다.
그리고 BSR 정보(Info) 필드는 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 무선랜 단말장치 각각에 대하여 해당 단말장치의 주소(STA Address)와, 해당 단말장치에게 할당 된 다운링크들을 알려주는 다운링크 비트맵(DL bitmap) 필드와, 해당 단말장치에게 할당된 업링크들을 알려주는 업링크 비트맵(UL bitmap) 필드와, 해당 단말장치가 업링크로 데이터를 보낼 때 사용할 수 있는 프레임의 최대 길이를 알려주는 UL MCS 필드를 포함한다. 여기서, BSR 정보(Info) 필드의 수는 BSR 제어의 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치의 수(STA num) 필드의 값과 동일하다.
대역폭 요청(BR) 프레임은 제어 헤더(Control Header)와 MAC ID와 CRC 외에 대역폭 요청(BR) 제어 필드를 포함한다. 대역폭 요청(BR) 제어 필드는 요청하는 대역폭으로 전달할 데이터 트래픽의 종류를 나타내는 AC 필드와, 필요한 대역폭의 크기를 나타내는 대역폭 요청 크기(BW request size) 필드를 포함한다.
데이터 프레임은 제어 헤더(Control Header)와 MAC ID와 CRC 외에 전달해야 하는 데이터를 최대 프레임 크기보다 크지 않도록 나눈 FSDU를 포함한다.
ACK 프레임은 제어 헤더(Control Header)와 MAC ID와 CRC 외에 해당 ACK 프레임을 통하여 알려주어야 하는 다운링크 또는 업링크를 통하여 정상적으로 수신한 데이터 프레임 중 맨 처음 데이터 프레임의 순차번호(Sequence Number)를 나타내는 SSN 필드와, SSN 필드 값이 나타내는 데이터 프레임부터 각 데이터 프레임이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 ACK 비트맵(bitmap) 필드를 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 MAC 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.
무선랜 망의 대역폭을 사용하고자 하는 무선랜 단말장치는 해당 무선랜 망의 기지국이 모든 단말장치들에게 알리는 BSR 프레임을 수신하여(301), 현재 어느 단말장치에게도 할당되지 않은 업링크가 있으면 이 업링크를 통하여, 그렇지 않으면 짧은 업링크 중 하나를 선택하여 필요한 대역폭을 요청하는 BR 프레임을 무선랜 기지국으로 전송한다(302, 303).
단말장치들로부터 BR 프레임을 수신한 무선랜 기지국은 새로운 슈퍼 프레임의 다운링크와 업링크들을 각각의 단말장치들이 필요로 하는 대역폭에 맞추어 할당하고(304), 할당된 정보를 BSR 프레임에 실어서 모든 단말장치들에게 통보한다(305). 이에 따라 기지국과 단말장치 간에 대역폭 할당이 완료된다(306). 만약 BR 프레임을 무선랜 기지국이 정상적으로 수신하지 못했거나, 사용할 수 있는 대역폭이 없어서 대역폭이 할당되지 못한 경우에는 일정 시간이 지난 후 단말장치가 다시 BR 프레임을 기지국으로 전송하여, 대역폭 할당을 요청한다.
무선랜 기지국과 무선랜 단말장치는 BSR 프레임을 통하여 할당된 다운링크와 업링크들을 사용하여 서로 데이터 프레임들을 주고 받게 되고, 수신된 데이터에 대한 오류 검사를 통해 가장 최근에 받은 다운링크 또는 업링크의 데이터 프레임 각각을 정상적으로 수신했는지 여부를 ACK 프레임을 사용하여 상대방에게 알려준다(307 내지 315). 만약에 제대로 수신되지 못한 데이터 프레임이 있을 경우에는 그 다음 다운링크 또는 업링크를 통하여 해당 데이터 프레임을 재전송하게 된다.
데이터의 전송이 완료되면(316) 무선랜 단말장치는 자신이 할당받은 업링크를 사용하여 대역폭 요청 크기(BW request size) 필드가 '0'인 BR 프레임을 무선랜 기지국으로 전송하여 대역폭 해제를 요청한다(317, 318). 무선랜 기지국은 단말장치로부터 대역폭 해제 요청을 수신하면 다음 번 슈퍼 프레임에서 해당 단말장치에 게 할당되어 있던 다운링크와 업링크를 해제하고(319), 해제에 따른 정보를 BSR 프레임을 통하여 모든 무선랜 단말장치에게 통보한다(320). 이에 따라 대역폭 해제가 완료된다(321).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 종래의 MAC 프로토콜을 설명하기 위한 프레임 구조도,
도 2는 본 발명에 따른 MAC 프로토콜을 설명하기 위한 프레임 구조도,
도 3은 본 발명에 따른 MAC 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims (21)

  1. 무선 근거리 통신 망에서의 매체접속제어(MAC) 방법에 있어서,
    복수의 다운링크와, 상기 다운링크와 동일한 개수의 업링크와, 복수의 짧은 업링크가 이용되고, 단말장치에게 할당되어 있는 상기 다운링크들과 상기 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 복수의 다운링크 중 어느 하나의 다운링크에 포함시켜 전송하는 단계;
    대역폭의 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 상기 복수의 업링크 중 어느 하나의 업링크를 통해 수신하는 단계; 및
    상기 다운링크와 상기 업링크 단위로 각각의 단말장치에게 대역폭을 할당하는 단계
    를 포함하는 매체접속제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 다운링크 각각은,
    직전 업링크에 포함된 데이터 프레임들이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 알리기 위한 제1 수신확인 프레임과, 복수의 다운링크 데이터 프레임을 포함하며, 적어도 어느 하나의 다운링크에는 상기 대역폭 스케줄 통보 프레임이 포함되는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 업링크 각각은,
    직전 다운링크에 포함된 데이터 프레임들이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 알리기 위한 제2 수신확인 프레임과, 복수의 업링크 데이터 프레임을 포함하며; 적어도 어느 하나의 업링크에는 다음에 할당받고자 하는 만큼의 대역폭 할당을 요청하는 상기 대역폭 요청 프레임이 포함되는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 짧은 업링크는,
    대역폭 할당을 요청하는 상기 대역 요청 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 대역 스케줄 통보 프레임은,
    프레임의 제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종 류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 해당 슈퍼 프레임에 대한 구성 정보와 대역폭을 할당받은 단말장치의 수를 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 제어 필드와, 대역폭을 할당받은 단말장치 각각에 대하여 할당된 대역폭을 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 정보 필드와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대역폭 스케줄 요청 제어 필드는,
    해당 슈퍼 프레임의 일련번호와, 하나의 다운링크의 길이와, 하나의 업링크의 길이와, 해당 슈퍼 프레임에 포함된 짧은 업링크의 수와, 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치의 수를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 대역폭 스케줄 요청 정보 필드는,
    해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치 각각에 대하여 해당 단말장치의 주소와, 해당 단말장치에게 할당된 다운링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치에게 할당된 업링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치가 업링크로 데이터를 보낼 때 사용할 수 있는 프레임의 최대 길이를 알리기 위한 정보를 포함하는 것을 특 징으로 하는 매체접속제어 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 프레임은,
    제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 요청하는 대역폭으로 전달할 데이터 트래픽의 종류를 나타내는 정보와, 필요한 대역폭의 크기 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 수신확인 프레임은,
    제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 다운링크 또는 업링크를 통하여 정상적으로 수신한 데이터 프레임 중 맨 처음 데이터 프레임의 순차 번호와, 상기 순차 번호가 나타내는 데이터 프레임부터 각 데이터 프레임이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 방법.
  10. 무선 근거리 통신 망에서의 매체접속제어(MAC) 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서,
    (a) 각 단말장치에게 할당되어 있는 다운링크들과 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 단말장치로 전송하는 단계;
    (b) 상기 단말장치로부터 대역폭의 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 수신하는 단계;
    (c) 상기 대역폭 요청 프레임에 따라 각 단말장치에게 필요한 대역폭에 맞추어 다운링크와 업링크 단위로 대역폭을 할당하는 단계;
    (d) 상기 각 단말장치들에게 할당된 정보를 포함하는 대역폭 스케줄 통보 프레임을 상기 단말장치들로 전송하는 단계; 및
    (e) 상기 할당된 다운링크와 업링크를 통해 데이터 프레임과, 수신된 데이터에 대한 수신확인 프레임을 전송하는 단계
    를 포함하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 대역 스케줄 통보 프레임은,
    프레임의 제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 해당 슈퍼 프레임에 대한 구성 정보와 대역폭을 할당받은 단말장치의 수를 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 제어 필드와, 대역폭을 할당받은 단말장치 각각에 대하여 할당된 대역폭을 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 정보 필드와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 대역폭 스케줄 요청 제어 필드는,
    해당 슈퍼 프레임의 일련번호와, 하나의 다운링크의 길이와, 하나의 업링크의 길이와, 해당 슈퍼 프레임에 포함된 짧은 업링크의 수와, 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치의 수를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 대역폭 스케줄 요청 정보 필드는,
    해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치 각각에 대하여 해당 단말장치의 주소와, 해당 단말장치에게 할당된 다운링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치에게 할당된 업링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치가 업링크로 데이터를 보낼 때 사용할 수 있는 프레임의 최대 길이를 알리기 위한 정보를 포함하는 것을 특 징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 프레임은,
    제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 요청하는 대역폭으로 전달할 데이터 트래픽의 종류를 나타내는 정보와, 필요한 대역폭의 크기 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신확인 프레임은,
    제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 다운링크 또는 업링크를 통하여 정상적으로 수신한 데이터 프레임 중 맨 처음 데이터 프레임의 순차 번호와, 상기 순차 번호가 나타내는 데이터 프레임부터 각 데이터 프레임이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  16. 무선 근거리 통신 망에서의 매체접속제어(MAC) 프로토콜을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서,
    (a) 기지국으로부터 각 단말장치에게 할당되어 있는 다운링크들과 업링크들에 대한 정보를 알리기 위한 대역폭 스케줄 통보 프레임을 수신하는 단계;
    (b) 상기 기지국으로 대역폭 할당을 요청하는 대역폭 요청 프레임을 전송하는 단계;
    (c) 상기 기지국으로부터 각 단말장치에게 필요한 대역폭에 맞추어 다운링크와 업링크 단위로 할당된 정보를 포함하는 대역폭 스케줄 통보 프레임을 수신하는 단계; 및
    (d) 상기 할당된 다운링크와 업링크를 통해 데이터 프레임과, 수신된 데이터에 대한 수신확인 프레임을 전송하는 단계
    를 포함하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 대역 스케줄 통보 프레임은,
    프레임의 제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 해당 슈퍼 프레임에 대한 구성 정보와 대역폭을 할당받은 단말장치의 수를 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 제어 필드와, 대역폭을 할당받은 단말장치 각각에 대하여 할당된 대역폭을 알리기 위한 대역폭 스케줄 요청 정보 필드와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 대역폭 스케줄 요청 제어 필드는,
    해당 슈퍼 프레임의 일련번호와, 하나의 다운링크의 길이와, 하나의 업링크의 길이와, 해당 슈퍼 프레임에 포함된 짧은 업링크의 수와, 해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치의 수를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 대역폭 스케줄 요청 정보 필드는,
    해당 슈퍼 프레임을 사용하는 단말장치 각각에 대하여 해당 단말장치의 주소와, 해당 단말장치에게 할당된 다운링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치에게 할당된 업링크들을 알리기 위한 정보와, 해당 단말장치가 업링크로 데이터를 보낼 때 사용할 수 있는 프레임의 최대 길이를 알리기 위한 정보를 포함하는 것을 특 징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 대역폭 요청 프레임은,
    제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 요청하는 대역폭으로 전달할 데이터 트래픽의 종류를 나타내는 정보와, 필요한 대역폭의 크기 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 수신확인 프레임은,
    제어 정보를 알리기 위한 제어 헤더와, 프레임에 실린 데이터의 종류와 송수신 주소를 알리기 위한 MAC ID와, 다운링크 또는 업링크를 통하여 정상적으로 수신한 데이터 프레임 중 맨 처음 데이터 프레임의 순차 번호와, 상기 순차 번호가 나타내는 데이터 프레임부터 각 데이터 프레임이 정상적으로 수신되었는지의 여부를 나타내는 정보와, 프레임의 오류를 검사하기 위한 CRC 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접속제어 프로토콜을 이용한 데이터 전송방법.
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