KR20100092618A - Apparatus and method for communication in wireless communication network - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A communication apparatus in a wireless communication network and a method thereof are provided to measure quality of a transfer channel through a frame that a transmitting terminal or a receiving terminal transfers to simultaneously select a relay target terminal, thereby reducing overhead due to corroborative communication. CONSTITUTION: A relay control unit(140) includes an identification number of a relay target terminal in the first data frame transferred by a frame transceiver(110). If a request frame notifying the use of collaborative communication is received from the relay target terminal, the relay control unit transmits a relay frame notifying initiation of the collaborative communication to a receiving terminal. If a response frame is received from the receiving terminal, the relay control unit transmits the second data frame transmitted from the relay target terminal to the receiving terminal.

Description

무선통신 네트워크에서의 통신장치 및 방법{Apparatus and method for communication in wireless communication network}Apparatus and method for communication in wireless communication network

본 발명은 무선통신 네트워크에서의 통신장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무선통신 네트워크에서 자신의 데이터 프레임 또는 다른 송신단말이 전송하는 데이터 프레임을 입력받아 수신단말로 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication apparatus and method in a wireless communication network, and more particularly, to an apparatus and method for receiving a data frame or a data frame transmitted by another transmitting terminal in a wireless communication network and transmitting the same to a receiving terminal. .

무선 랜 네트워크를 위한 IEEE 802.11a/b/g 표준에 따른 데이터 통신에서는 전송지연에 대해 증가하는 사용자의 요구를 만족시키기 위하여 높은 전송속도의 통신을 지원한다. 또한 무선통신 환경에 따라 전송효율을 극대화하기 위해 복수의 전송속도를 정의한다. 수신자 기반 속도 적응(receiver-based rate adaptation) 기술은 이러한 복수의 전송속도를 활용하기 위한 기술로서, 데이터를 전송하기 직전에 송신단말이 RTS(request-to-send) 프레임을 송신하고 수신단말이 RTS 프레임을 수신하는 과정에서 전송채널의 품질을 측정한다. 다음으로 수신단말은 송신단말의 데이터 전송속도를 결정하여 이를 CTS(clear-to-send) 프레임을 통해 송신단말에 제공한다.Data communication according to the IEEE 802.11a / b / g standard for a wireless LAN network supports high data rate communication in order to satisfy increasing user demand for transmission delay. In addition, according to the wireless communication environment, a plurality of transmission speeds are defined to maximize transmission efficiency. Receiver-based rate adaptation technology is a technique for utilizing these multiple transmission rates. The transmitting terminal transmits a request-to-send (RTS) frame and the receiving terminal transmits the RTS frame immediately before transmitting data. In the receiving process, the quality of the transmission channel is measured. Next, the receiving terminal determines the data transmission rate of the transmitting terminal and provides it to the transmitting terminal through a clear-to-send (CTS) frame.

이때 송신단말로부터 수신단말로의 전송채널 품질이 양호하지 못하여 높은 전송속도를 사용할 수 없는 경우, 송신단말로부터의 수신채널 품질과 수신단말로의 송신채널 품질이 모두 양호하여 높은 전송속도를 사용할 수 있는 중계단말을 이용하는 데이터 전송방식을 협력통신(cooperation communication)이라 한다.At this time, if the transmission channel quality from the transmitting terminal to the receiving terminal is not good and a high transmission rate cannot be used, the relay terminal can use a high transmission rate because both the receiving channel quality from the transmitting terminal and the transmission channel quality to the receiving terminal are good. The data transmission method using the data is called cooperation communication.

종래에는 협력통신을 위해 중계단말을 선택할 때 송신단말이 전송속도에 관한 정보를 수집하고 데이터를 송신하기 직전에 중계단말을 선택하는 방법을 사용하였다. 그러나 송신단말은 전송채널의 품질 변화에 따라 사용 가능한 전송속도를 실시간으로 측정할 수 없기 때문에 잘못된 중계단말을 선택할 우려가 있다. 그에 따라 협력통신에 의해 오히려 전송지연이 증가되거나 잘못된 중계단말의 선택을 취소하기 위해 추가적인 오버헤드(overhead)를 발생시킬 수 있다는 문제가 있다.Conventionally, when selecting a relay terminal for cooperative communication, a method of selecting a relay terminal immediately before the transmitting terminal collects information on a transmission speed and transmits data is used. However, there is a fear that the transmitting terminal may select the wrong relay terminal because the available transmission speed cannot be measured in real time according to the quality of the transmission channel. Accordingly, there is a problem in that, due to cooperative communication, transmission delay may be increased or additional overhead may be generated to cancel the selection of a wrong relay terminal.

또한 IEEE 802.11에서는 복수의 송신단말들 간의 전송 충돌(collision)이 발생하거나 특정 송신단말이 전송채널을 독점하는 것을 방지하기 위해 분산조정함수(distributed coordination function : DCF)를 사용한다. DCF는 복수의 스테이션(station), 즉 전송단말들로 이루어진 네트워크에서 하나의 채널을 공유하여 사용하기 위한 방법으로 경쟁에서 이긴 전송단말만이 데이터를 전송할 수 있다. 각 전송단말은 경쟁 윈도우(contention window)와 백오프 메커니즘(backoff mechanism)을 통해 전송채널의 사용을 제어하게 된다.In addition, in IEEE 802.11, a distributed coordination function (DCF) is used to prevent transmission collisions between a plurality of transmission terminals or to prevent a specific transmission terminal from monopolizing a transmission channel. The DCF is a method for sharing and using one channel in a network composed of a plurality of stations, that is, only transmitting terminals that can win data. Each transport terminal controls the use of the transport channel through a contention window and a backoff mechanism.

먼저 데이터를 전송할 송신단말은 전송채널이 사용(busy)상태인지 유휴(idle)상태인지를 체크한다. 사용상태는 다른 송신단말이 먼저 전송채널을 점유하여 데이터를 전송하고 있는 상태를 말하며, 유휴상태는 전송채널을 사용하는 송 신단말이 존재하지 않는 상태를 말한다. 체크 결과 전송채널이 유휴상태인 것으로 판단되면, 프레임간 간격인 DIFS(DCF interframe space)동안 계속해서 전송채널의 상태를 체크하고, 계속해서 유휴상태이면 데이터 프레임을 전송한다. 체크 결과 전송채널이 사용상태이면 유휴상태로 바뀔 때까지 데이터 전송을 미루게 되는데, 이때 전송채널의 상태가 바뀌는 것을 기다리고 있는 송신단말들이 다수라면, DIFS 기간이 끝나는 시점에 충돌 확률이 가장 높다. 따라서 IEEE 802.11에서는 백오프 메커니즘을 통해 전송단말 간의 경쟁시 충돌을 최소화한다.First, the transmitting terminal to transmit data checks whether the transmission channel is busy or idle. The use state refers to a state in which another transmitting terminal first transmits data by occupying a transmission channel, and the idle state refers to a state in which no transmission terminal using a transmission channel exists. If it is determined that the transmission channel is in the idle state, the state of the transmission channel is continuously checked during the DIFS (DCF interframe space), which is an interframe interval, and the data frame is transmitted if the transmission channel is in the idle state. As a result of the check, if the transport channel is in use, data transmission is delayed until it is idle. At this time, if there are a large number of transmission terminals waiting for the transport channel to be changed, the collision probability is highest at the end of the DIFS period. Therefore, IEEE 802.11 minimizes collisions between contention terminals through a backoff mechanism.

각 송신단말은 경쟁 윈도우와 백오프 타이머를 가지고 있으며, 데이터 전송을 시도할 때 경쟁 윈도우에서 임의의 값을 선택하여 백오프 타이머를 결정한다. 각 송신단말은 가상 캐리어 센싱(virtual carrier sensing)을 통해 전송채널의 상태를 파악하여 채널이 사용상태이면 백오프 타이머의 값을 유지하고, 채널이 유휴상태이면 백오프 타이머의 값을 감소시킨다. 백오프 타이머 값이 0이 되면 데이터 전송을 시도하게 된다. 이때 전송 과정에서 충돌이 발생하면 경쟁 윈도우의 크기는 2배가 되고, 그에 따라 백오프 타이머의 값을 다시 결정하여 재전송을 시도한다.Each transmitting terminal has a contention window and a backoff timer, and when the data transmission attempt is made, a random value is selected in the contention window to determine the backoff timer. Each transmitting terminal detects the state of the transport channel through virtual carrier sensing, and maintains the value of the backoff timer if the channel is in use, and decreases the value of the backoff timer if the channel is idle. When the backoff timer value reaches 0, it attempts to transmit data. At this time, if a collision occurs in the transmission process, the contention window is doubled, and accordingly, the value of the backoff timer is determined again to retransmit.

이때 협력통신을 사용할 수 있는 네트워크에는 중계단말을 통해 수신단말로 데이터를 전송하거나 중계단말을 거치지 않고 직접 수신단말로 데이터를 전송하고자 하는 송신단말들이 존재하게 된다. 따라서 협력통신이 수행될 때 가상 캐리어 센싱을 위해 송신단말, 중계단말 및 수신단말이 전송하는 프레임의 듀레이션(duration) 필드가 적절하게 설정되어야 한다.At this time, in a network that can use cooperative communication, there is a transmitting terminal that transmits data to a receiving terminal through a relay terminal or directly to a receiving terminal without passing through a relay terminal. Therefore, when the cooperative communication is performed, a duration field of a frame transmitted by the transmitting terminal, the relay terminal, and the receiving terminal should be appropriately set for virtual carrier sensing.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 무선통신 네트워크에서 실시간으로 변화하는 전송채널의 환경 및 데이터 전송속도를 반영하여 잘못된 중계단말에 의하여 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있는 무선통신 네트워크에서의 통신장치 및 방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is a communication apparatus and method in a wireless communication network that can reduce the overhead caused by the wrong relay terminal by reflecting the environment and data transmission speed of the transmission channel that changes in real time in the wireless communication network To provide.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 무선통신 네트워크에서 실시간으로 변화하는 전송채널의 환경 및 데이터 전송속도를 반영하여 잘못된 중계단말에 의하여 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있는 무선통신 네트워크에서의 통신방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a communication method in a wireless communication network that can reduce overhead caused by an incorrect relay terminal by reflecting the environment and data transmission speed of a transmission channel that changes in real time in a wireless communication network. The present invention provides a computer-readable recording medium that records a program for execution on a computer.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는, 무선통신 네트워크를 구성하는 다른 단말장치로 프레임을 전송하거나 다른 단말장치로부터 프레임을 수신하는 프레임 송수신부; 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임을 전송하는 송신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정부; 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상 기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 송신단말을 협력통신을 제공할 중계대상단말로 결정하는 중계대상단말 결정부; 및 상기 프레임 송수신부에 의해 상기 수신단말로 전송되는 제1데이터 프레임에 상기 중계대상단말의 식별번호를 포함시키며, 상기 중계대상단말로부터 협력통신의 사용을 알리는 요청 프레임이 수신되면 상기 수신단말로 협력통신의 개시를 알리는 중계 프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임이 수신되면 상기 중계대상단말로부터 전송된 제2데이터 프레임이 상기 수신단말로 전송되도록 하는 중계제어부;를 구비한다.In order to achieve the above technical problem, a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention includes a frame transmitting and receiving unit for transmitting a frame to or receiving a frame from another terminal device constituting a wireless communication network; The transmission rate used in the transmission channel with the transmitting terminal transmitting the frame to the receiving terminal which is the destination of the frame to be transmitted, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal. A transmission rate measuring unit for measuring a transmission rate; When the data is transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal by performing relay transmission by the first transmission delay and cooperative communication when data is directly transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal based on the measured transmission rate. A relay target terminal determining unit for calculating a second transmission delay and determining the transmission terminal as a relay target terminal for providing cooperative communication when the second transmission delay is less than the first transmission delay; And an identification number of the relay target terminal in a first data frame transmitted to the receiving terminal by the frame transceiver, and receiving a request frame informing the use of the cooperative communication from the relay target terminal. And a relay controller configured to transmit a relay frame notifying start of the transmission, and to transmit a second data frame transmitted from the relay target terminal to the receiving terminal when a response frame indicating that cooperative communication is available from the receiving terminal is received.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신방법은, 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임을 전송하는 송신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정단계; 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 송신단말을 협력통신을 제공할 중계대상단말로 결정하는 중계대상단말 결정단계; 및 상기 수신단말로 전송되는 제1데이터 프레임에 상기 중계대상단말의 식별번호를 포함시키며, 상기 중계대상단말로부터 협력통신의 사용을 알 리는 요청 프레임이 수신되면 상기 수신단말로 협력통신의 개시를 알리는 중계 프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임이 수신되면 상기 중계대상단말로부터 전송된 제2데이터 프레임이 상기 수신단말로 전송되도록 하는 중계제어단계;를 갖는다.In order to achieve the above technical problem, a communication method in a wireless communication network according to the present invention includes a transmission rate used in a transmission channel with a transmission terminal for transmitting a frame to a reception terminal, which is a destination of a frame to be transmitted, and the reception. A transmission rate measuring step of measuring a transmission rate used in a transmission channel with a terminal and a transmission rate used in a transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal; A first transmission delay when data is directly transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal based on the measured transmission rate, and relay transmission by cooperative communication, thereby performing data transmission from the transmitting terminal to the receiving terminal; A relay target terminal determining step of calculating a second transmission delay and determining the transmitting terminal as a relay target terminal for providing cooperative communication if the second transmission delay is less than the first transmission delay; And an identification number of the relay target terminal in the first data frame transmitted to the receiving terminal, and when the request frame notifying the use of the cooperative communication is received from the relay target terminal, the relay notifying the start of the cooperative communication to the receiving terminal. And a relay control step of allowing a frame to be transmitted and transmitting a second data frame transmitted from the relay target terminal to the receiving terminal when a response frame indicating that cooperative communication is available from the receiving terminal is received.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는, 무선통신 네트워크를 구성하는 다른 단말장치로 프레임을 전송하거나 다른 단말장치로부터 프레임을 수신하는 프레임 송수신부; 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임이 중계전송되도록 협력통신을 제공하는 중계단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 중계단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정부; 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 수 있음을 알리는 프레임을 오버히어링하면 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 상기 중계단말이 제공하는 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 것으로 결정하는 협력통신 결정부; 상기 중계단말로 협력통신의 사용을 알리는 요청 프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임을 수신하면 상기 중계단말로 데이터 프레임이 전송되도록 하는 제어부; 및 상기 프레임 송수신부가 상기 중계단말로 데이터 프레임을 전송하면 상기 수신단말로의 전송채널에 접근하기 위 한 대기시간을 결정하는 경쟁 윈도우 값을 증가시키는 경쟁 윈도우 조정부;를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus in a wireless communication network, the frame transmitting and receiving unit for transmitting a frame to or receiving a frame from another terminal device constituting a wireless communication network; The transmission rate used in the transmission channel with the relay terminal providing cooperative communication so that the frame is relayed to the receiving terminal which is the destination of the frame to be transmitted, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the relay terminal and the receiving terminal. A transmission rate measuring unit for measuring a transmission rate used in the transmission channel between the transmission rate measurement unit; When overhearing a frame indicating that cooperative communication provided by the relay terminal can be used, the first transmission delay when data is directly transmitted to the receiving terminal based on the measured transmission rate and the cooperative communication provided by the relay terminal Calculates a second transmission delay when the data is transmitted to the receiving terminal by performing relay transmission by the second transmission delay, and decides to use cooperative communication provided by the relay terminal if the second transmission delay is smaller than the first transmission delay. Cooperative communication decision unit; A control unit for transmitting a request frame for notifying the use of cooperative communication to the relay terminal and for transmitting a data frame to the relay terminal upon receiving a response frame indicating that cooperative communication is possible from the receiving terminal; And a contention window adjustment unit for increasing a contention window value for determining a waiting time for accessing a transmission channel to the reception terminal when the frame transceiver transmits a data frame to the relay terminal.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신방법은, 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임이 중계전송되도록 협력통신을 제공하는 중계단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정단계; 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 수 있음을 알리는 프레임을 오버히어링하면 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 상기 중계단말이 제공하는 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 것으로 결정하는 협력통신 결정단계; 상기 중계단말로 협력통신의 사용을 알리는 요청프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임을 수신하면 상기 중계단말로 데이터 프레임이 전송되도록 하는 제어단계; 및 상기 중계단말로 데이터 프레임이 전송되면 상기 수신단말로의 전송채널에 접근하기 위한 대기시간을 결정하는 경쟁 윈도우 값을 증가시키는 경쟁 윈도우 조정단계;를 갖는다.In another aspect of the present invention, there is provided a communication method in a wireless communication network according to an embodiment of the present invention in a transmission channel with a relay terminal for providing cooperative communication such that a frame is relayed to a receiving terminal which is a destination of a frame to be transmitted. A transmission rate measuring step of measuring a transmission rate used, a transmission rate used in a transmission channel between the receiving terminal, and a transmission rate used in a transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal; When overhearing a frame indicating that cooperative communication provided by the relay terminal can be used, the first transmission delay when data is directly transmitted to the receiving terminal based on the measured transmission rate and the cooperative communication provided by the relay terminal Calculates a second transmission delay when the data is transmitted to the receiving terminal by performing relay transmission by the second transmission delay, and decides to use cooperative communication provided by the relay terminal if the second transmission delay is smaller than the first transmission delay. Determining cooperative communication; A control step of transmitting a request frame informing the use of the cooperative communication to the relay terminal and transmitting a data frame to the relay terminal upon receiving a response frame indicating that the cooperative communication is possible from the receiving terminal; And a contention window adjustment step of increasing a contention window value for determining a waiting time for accessing a transmission channel to the receiving terminal when a data frame is transmitted to the relay terminal.

본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치 및 방법에 의하면, 중계 단말이 송신단말 및 수신단말이 전송하는 프레임을 통해 전송채널의 품질을 측정하고, 동시에 중계대상단말을 선택하도록 함으로써, 협력통신으로 인해 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한 중계대상단말이 복수 개인 경우에 중계단말에서 이들의 협력통신을 제어함으로써, 전송채널의 사용을 위한 경쟁을 줄일 수 있게 되어 무선통신 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있다.According to a communication apparatus and method in a wireless communication network according to the present invention, the relay terminal measures the quality of a transmission channel through a frame transmitted by a transmitting terminal and a receiving terminal, and simultaneously selects a relay target terminal, It can reduce the overhead incurred. In addition, by controlling the cooperative communication in the relay terminal when there are a plurality of target terminals, it is possible to reduce the competition for the use of the transmission channel to improve the performance of the wireless communication network.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a communication apparatus and method in a wireless communication network according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 1a is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a communication device in a wireless communication network according to the present invention.

도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는, 프레임 송수신부(110), 전송속도 측정부(120), 중계대상단말 결정부(130) 및 중계제어부(140)를 구비한다. 도 1a에 도시된 무선통신 네트워크에서의 통신장치는 무선통신 네트워크의 수신단말로 데이터를 전송하는 복수의 송신단말 중 하나이며, 다른 송신단말의 데이터를 수신단말로 중계전송하는 중계단말로 동작할 수 있다.Referring to FIG. 1A, a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention includes a frame transceiver 110, a transmission rate measurement unit 120, a relay target terminal determiner 130, and a relay controller 140. do. The communication apparatus in the wireless communication network illustrated in FIG. 1A is one of a plurality of transmitting terminals transmitting data to a receiving terminal of the wireless communication network, and may operate as a relay terminal for relaying and transmitting data of another transmitting terminal to the receiving terminal.

도 1b는 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치에 대한 바람직한 다른 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.1B is a block diagram showing the configuration of another preferred embodiment of a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention.

도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는, 프레임 송수신부(110), 전송속도 측정부(120), 협력통신 결정부(150), 경쟁 윈도우 조정부(160) 및 제어부(170)를 구비한다. 도 1b에 도시된 무선통신 네트워크에서의 통신장치는 수신단말로 데이터를 직접 또는 중계단말이 제공하는 협력통신에 의해 전송하는 송신단말이다. 또한 중계장치에 의해 협력통신을 제공받을 중계대상단말로 선택되면 도 1b에 도시된 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는 중계대상단말로서 동작할 수 있다. 이에 관하여는 뒤에 상세하게 설명한다.Referring to FIG. 1B, a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention includes a frame transceiver 110, a transmission rate measuring unit 120, a cooperative communication determination unit 150, a contention window adjusting unit 160, and a controller. 170 is provided. The communication apparatus in the wireless communication network shown in FIG. 1B is a transmitting terminal that transmits data directly to a receiving terminal or by cooperative communication provided by a relay terminal. In addition, when the relay device is selected as a relay target terminal to receive cooperative communication, the communication device in the wireless communication network according to the present invention shown in FIG. 1B may operate as a relay target terminal. This will be described later in detail.

이때 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 인프라스트럭쳐(infrastructure) 모드로 구성된 무선통신 네트워크에서 사용되는 경우에는 액세스 포인트(access point)가 중계단말이 제공하는 협력통신을 필요로 하는 송신단말 또는 수신단말의 기능을 수행한다.In this case, when the communication apparatus in the wireless communication network according to the present invention is used in a wireless communication network configured in an infrastructure mode, the access point is a transmitting terminal requiring cooperative communication provided by the relay terminal or Perform the function of the receiving terminal.

프레임 송수신부(110)는 무선통신 네트워크를 구성하는 다른 단말장치로 프레임을 전송하거나 다른 단말장치로부터 프레임을 수신한다. 이때 중계제어부(150) 및 제어부(170)는 프레임 송수신부(110)가 수신하는 프레임을 기초로 프레임 송수신부(110)의 프레임 전송여부를 결정하거나 프레임 송수신부(110)가 전송하는 프레임을 제어한다. 또한 전송속도 측정부(120)는 다른 단말장치와의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 다른 단말장치들 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정한다. 구체적으로는, 도 1a의 통신장치에 구비된 전송속도 측정부(120)는 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임을 전송하는 송신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하며, 도 1b의 통신장치에 구비된 전송속도 측정부(120)는 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임이 중계전송되도록 협력통신을 제공하는 중계단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 중계단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정한다.The frame transceiver 110 transmits a frame to or receives a frame from another terminal device constituting a wireless communication network. At this time, the relay controller 150 and the controller 170 determine whether the frame transceiver 110 transmits the frame or control the frame transmitted by the frame transceiver 110 based on the frame received by the frame transceiver 110. do. In addition, the transmission rate measuring unit 120 measures a transmission rate used in a transmission channel with another terminal device and a transmission rate used in a transmission channel between other terminal devices. Specifically, the transmission rate measuring unit 120 provided in the communication device of FIG. It measures the transmission rate used in the channel and the transmission rate used in the transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal, and the transmission rate measuring unit 120 provided in the communication device of FIG. Measures the transmission rate used in the transmission channel with the relay terminal providing cooperative communication so that the frame is relayed, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the transmission rate used in the transmission channel between the relay terminal and the receiving terminal. do.

도 2는 복수의 송신단말 및 송신단말들로부터 데이터를 수신하는 수신단말로 구성된 무선통신 네트워크를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a wireless communication network including a plurality of transmitting terminals and a receiving terminal for receiving data from the transmitting terminals.

도 2를 참조하면, 단말 A는 다른 송신단말들로부터 데이터를 수신하는 수신단말이고, 단말 B 내지 단말 F는 송신단말들이다. 송신단말들 중에서 단말 B 및 단말 C는 단말 A로의 전송채널의 품질이 양호하여 다른 인접단말이 제공하는 협력통신을 사용하는 경우보다 단말 A로 데이터를 직접 전송할 때 최단의 전송지연으로 데이터를 전송할 수 있는 단말에 해당한다. 따라서 단말 B 및 단말 C는 다른 송신단말에 협력통신을 제공하는 중계단말로 동작할 수 있다. 또한 단말 D 내지 단말 F는 단말 A로의 전송채널이 품질이 낮아서 단말 B 또는 단말 C를 중계단말로 하여 협력통신을 사용하는 경우에 작은 전송지연으로 데이터를 전송할 수 있는 단말에 해당한다. 따라서 단말 D 내지 단말 F는 중계단말인 단말 B 및 단말 C에 의해 중계대상단말로 선택될 수 있다.Referring to FIG. 2, terminal A is a receiving terminal for receiving data from other transmitting terminals, and terminals B to F are transmitting terminals. Among the transmitting terminals, terminal B and terminal C may transmit data with the shortest transmission delay when transmitting data directly to terminal A than when using cooperative communication provided by another neighboring terminal because the quality of the transmission channel to terminal A is good. Corresponds to the terminal. Therefore, the terminal B and the terminal C can operate as a relay terminal for providing cooperative communication to other transmitting terminals. In addition, the terminal D to the terminal F correspond to a terminal capable of transmitting data with a small transmission delay when the cooperative communication using the terminal B or the terminal C as a relay terminal due to the poor quality of the transmission channel to the terminal A. Accordingly, the terminal D to the terminal F may be selected as relay target terminals by terminal B and terminal C which are relay terminals.

단말 B에서 단말 A로의 전송채널을 채널 B-A로 표시하며, 채널 B-A에서 사용가능한 최대 전송속도를 RBA라고 하면, 단말 B 내지 단말 F와 단말 A 간의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도 간의 관계는 다음과 같다.If the transmission channel from the terminal B to the terminal A is represented by the channel BA, and the maximum transmission rate available in the channel BA is R BA , the relationship between the maximum transmission rates available in the transmission channel between the terminal B to the terminal F and the terminal A is as follows. Is the same as

Figure 112009009017910-PAT00001
Figure 112009009017910-PAT00001

Figure 112009009017910-PAT00002
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Figure 112009009017910-PAT00003
Figure 112009009017910-PAT00003

무선통신 네트워크를 구성하는 송신단말 및 수신단말은 데이터 프레임을 전송하기 이전에 제어 프레임으로서 RTS 프레임과 CTS 프레임을 교환하며, 송신단말의 인접단말들은 교환되는 프레임들을 오버히어링한다. 전송속도 측정부(120)는 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도를 송신단말이 전송하는 RTS 프레임 및 수신단말이 전송하는 CTS 프레임을 오버히어링하여 측정할 수 있으며, 송신단말이 직접통신을 통해 수신단말로 전송하는 데이터 프레임의 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더를 해석하여 측정할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 전송속도 측정부(120)는 송신단말이 전송하는 RTS 프레임 및 수신단말이 전송하는 CTS 프레임을 수신하거나 오버히어링할 때 SNR(signal-to-noise ratio)을 측정하며, 전송채널에서의 최대 전송속도는 측정된 SNR과 각 전송속도별로 사전에 정의되어 있는 SNR의 임계값을 비교하여 결정한다. 즉, 송신단말이 특정 전송속도로 데이터 프레임을 전송할 때 해당 전송속도에 대해 사전에 정의된 SNR 임계값보다 수신단말이 제어 프레임을 수신할 때 측정한 SNR값이 큰 경우에 수신단말이 데이터 프레임을 성공적으로 수신할 수 있다.The transmitting and receiving terminals constituting the wireless communication network exchange RTS frames and CTS frames as control frames before transmitting data frames, and adjacent terminals of the transmitting terminals overhear the exchanged frames. The transmission rate measurement unit 120 may measure the maximum transmission rate used in the transmission channel by overhearing the RTS frame transmitted by the transmitting terminal and the CTS frame transmitted by the receiving terminal, and the data transmitted by the transmitting terminal to the receiving terminal through direct communication. It may be measured by interpreting a physical layer convergence protocol (PLCP) header of a frame. More specifically, the transmission rate measuring unit 120 measures a signal-to-noise ratio (SNR) when receiving or overhearing the RTS frame transmitted by the transmitting terminal and the CTS frame transmitted by the receiving terminal. The maximum transmission rate is determined by comparing the measured SNR with a threshold of a predefined SNR for each transmission rate. That is, when the transmitting terminal transmits a data frame at a specific transmission rate, the receiving terminal successfully receives the data frame when the SNR value measured when the receiving terminal receives a control frame is greater than the predefined SNR threshold value for that transmission rate. can do.

본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 사용되는 무선통신 네트워크에서는 모든 단말들이 송신 및 수신을 위해 동일한 주파수 대역을 사용하기 때문에 송신단말 및 수신단말간의 전송채널이 대칭(symmetry)채널인 것으로 볼 수 있다. 따라서 인접단말의 제어 프레임을 수신하거나 오버히어링하여 측정한 최대 전송속도를 해당 단말로의 데이터 송신과정에서도 사용할 수 있다. 예를 들면, 채널 B-A에서 사용 가능한 최대 전송속도는 채널 A-B에서 사용 가능한 최대 전송속도와 동일하다.In a wireless communication network in which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is used, since all terminals use the same frequency band for transmission and reception, a transmission channel between a transmitting terminal and a receiving terminal is considered to be a symmetry channel. Can be. Therefore, the maximum transmission rate measured by receiving or overhearing the control frame of the adjacent terminal can be used in the data transmission process to the corresponding terminal. For example, the maximum data rate available on channel B-A is the same as the maximum data rate available on channel A-B.

도 1a에 도시된 무선통신 네트워크에서의 통신장치, 즉 중계단말에 구비된 중계대상단말 결정부(130)는 전송속도 측정부(120)에 의해 측정된 전송속도를 이용하여 송신단말로부터 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 전송지연인 제1전송지연과 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 송신단말로부터 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 전송지연인 제2전송지연을 산출하고, 제2전송지연이 제1전송지연보다 작으면 해당 송신단말을 협력통신을 제공할 중계대상단말로 결정한다. 이하에서는 도 1b에 도시된 무선통신 네트워크에서의 통신장치를 중계대상단말로 정의한다.In the wireless communication network illustrated in FIG. 1A, the relay target terminal determiner 130 provided in the relay terminal may transmit data from the transmitting terminal to the receiving terminal using the transmission rate measured by the transmission rate measuring unit 120. First transmission delay, which is a transmission delay in case of direct transmission, and relay transmission by cooperative communication, to calculate a second transmission delay, which is a transmission delay when data is transmitted from a transmitting terminal to a receiving terminal, and the second transmission delay If it is less than the first transmission delay, the corresponding transmission terminal is determined as a relay target terminal to provide cooperative communication. Hereinafter, a communication apparatus in the wireless communication network shown in FIG. 1B is defined as a relay target terminal.

전송속도 측정부(120)에 의해 각 전송채널에서 사용할 수 있는 최대 전송속도가 측정되면 각 전송채널을 통해 데이터를 전송할 때의 전송지연에 관한 정보를 얻을 수 있다. 송신단말로부터 수신단말로 데이터가 전송될 때 직접통신에 의한 경우의 전송지연보다 협력통신을 사용하는 경우의 전송지연이 더 작은 경우에만 협력통신을 제공할 이익이 있는 것으로 인정된다. 따라서 중계대상단말 결정부(130)는 직접통신에 의한 경우의 전송지연을 제1전송지연, 협력통신을 사용하는 경우의 전송지연을 제2전송지연으로 하고, 제2전송지연이 제1전송지연보다 작게 되는 송신단말만을 식별하여 중계대상단말로 결정한다.When the maximum transmission rate that can be used in each transmission channel is measured by the transmission rate measuring unit 120, information about a transmission delay when transmitting data through each transmission channel can be obtained. When data is transmitted from a transmitting terminal to a receiving terminal, it is recognized that there is an advantage to provide cooperative communication only when the transmission delay in case of using cooperative communication is smaller than the transmission delay in case of direct communication. Accordingly, the relay target terminal determiner 130 sets the transmission delay in case of direct communication as the first transmission delay and the transmission delay in case of using cooperative communication as the second transmission delay, and the second transmission delay is the first transmission delay. Only the transmitting terminal that becomes smaller is identified and the terminal to be relayed is determined.

또한 중계단말 역시 수신단말로 데이터를 전송하는 복수의 송신단말 중 하나로서 자신의 데이터 프레임을 수신단말로 전송하면서 이후에 협력통신을 제공할 중계대상단말을 결정하는 경우가 있다. 이러한 경우에 중계제어부(140)는 중계단말이 수신단말로 전송하는 제1데이터 프레임의 헤더에 중계대상단말의 식별번호 및 중계단말의 프레임 재전송 횟수를 포함시킨다. 데이터 프레임을 수신한 수신단말은 데이터 프레임이 성공적으로 수신되었음을 나타내는 확인 프레임, 예를 들면 ACK(acknowledge character) 프레임을 중계단말로 전송한다. ACK 프레임에는 중계대상단말, 중계단말 및 수신단말의 식별번호와 중계단말의 프레임 재전송 횟수에 대한 정보가 포함된다. 따라서 중계대상단말은 데이터 프레임을 오버히어링하여 자신이 중계대상단말로 결정되었음을 인식할 수 있게 된다.In addition, the relay terminal is also one of a plurality of transmitting terminals for transmitting data to the receiving terminal, and may sometimes determine a relay target terminal for providing cooperative communication while transmitting its data frame to the receiving terminal. In this case, the relay controller 140 includes the identification number of the relay target terminal and the number of frame retransmissions of the relay terminal in the header of the first data frame transmitted by the relay terminal to the receiving terminal. The receiving terminal receiving the data frame transmits to the relay terminal an acknowledgment frame, for example, an acknowledgment character (ACK) frame indicating that the data frame was successfully received. The ACK frame includes identification numbers of the relay target terminal, the relay terminal and the receiving terminal, and information on the number of times of frame retransmission of the relay terminal. Accordingly, the relay target terminal can recognize that it is determined as the relay target terminal by overhearing the data frame.

중계대상단말의 전송속도 측정부(120)는 중계단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 중계단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정한다. 이때 위에서 설명한 바와 같이 중계단말과 수신단말 사이에서 중계대상단말의 식별번호가 포함된 프레임이 전송되어 이를 오버히어링하면, 협력통신 결정부(150)는 측정된 전송속도를 기초로 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 중계단말이 제공하는 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 제2전송지연이 제1전송지연보다 작으면 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 것으로 결정한다.The transmission rate measuring unit 120 of the relay target terminal may include a transmission rate used in a transmission channel with a relay terminal, a transmission rate used in a transmission channel with a receiving terminal, and a transmission rate used in a transmission channel between the relay terminal and a receiving terminal. Measure At this time, when the frame including the identification number of the relay target terminal is transmitted between the relay terminal and the receiving terminal as described above, the coherent communication determining unit 150 directly transmits the data to the receiving terminal based on the measured transmission rate. Performing a relay transmission by the first transmission delay in case of transmission and cooperative communication provided by the relay terminal, calculating a second transmission delay when data is transmitted to the receiving terminal, and the second transmission delay is smaller than the first transmission delay. If so, it decides to use cooperative communication provided by the relay terminal.

또는 중계단말이 다른 송신단말의 협력통신 요청에 의해 이미 데이터 프레임 을 중계전송하는 상태에서 중계대상단말을 결정할 수도 있다. 다른 송신단말(이하 기송신단말)은 기송신단말로부터 수신단말로의 전송채널, 기송신단말로부터 중계단말로의 전송채널 및 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도에 관한 정보를 수집한다. 다음으로 중계단말의 협력통신에 의한 경우가 직접통신에 의해 수신단말로 데이터를 전송하는 경우보다 작은 전송지연으로 수신단말로 데이터 프레임을 전송할 수 있다고 판단되면 중계단말에 협력통신의 가능여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 RTS 프레임을 전송한다. 플래그값이 참으로 설정된 RTS 프레임에는 기송신단말, 중계단말 및 수신단말의 식별번호, 기송신단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도 및 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도에 대한 정보가 포함된다. 또한 전송채널의 상태를 파악하기 위한 가상 캐리어 센싱에 사용되는 RTS 프레임의 듀레이션 필드는 기송신단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도와 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도 및 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기에 의해 결정된다.Alternatively, the relay target terminal may be determined while the relay terminal has already relayed the data frame by the cooperative communication request of another transmitting terminal. The other transmitting terminal (hereinafter referred to as the transmitting terminal) collects information on the maximum transmission rate that can be used in the transmission channel from the transmitting terminal to the receiving terminal, the transmission channel from the transmitting terminal to the relay terminal, and the transmission channel from the relay terminal to the receiving terminal. do. Next, if it is determined that the cooperative communication of the relay terminal can transmit the data frame to the receiving terminal with a smaller transmission delay than when the data is transmitted to the receiving terminal by direct communication, a flag value indicating whether cooperative communication is possible in the relay terminal is displayed. Send an RTS frame set to true. The RTS frame with the flag set to TRUE contains the identification numbers of the transmitting and receiving terminals, the receiving and receiving terminals, the maximum transmission rate available in the transmitting channel from the transmitting and receiving terminals and the transmitting channel from the relay terminal to the receiving terminal. Information about the maximum baud rate is included. In addition, the duration field of the RTS frame used for virtual carrier sensing to determine the state of the transport channel is the maximum transmission speed available in the transport channel from the transmitter-to-relay terminal and the maximum available in the transport channel from the relay-to-receiver terminal. It is determined by the transmission speed and the size of the data frame to be transmitted.

프레임 송수신부(110)가 기송신단말로부터 플래그값이 참으로 설정된 RTS 프레임을 수신하면 PCTS(partner clear-to-send) 프레임을 전송하고, 이어서 수신단말이 협력통신이 가능함을 알리는 CTS 프레임을 전송함으로써 협력통신이 개시된다. 따라서 기송신단말은 데이터 프레임을 중계단말로 전송하고, 중계단말은 기송신단말의 데이터 프레임을 수신단말로 중계전송한다.When the frame transceiver 110 receives an RTS frame from which the flag value is set to true, the frame transceiver 110 transmits a partner clear-to-send (PCTS) frame, and then transmits a CTS frame indicating that the receiving terminal is capable of cooperative communication. Cooperative communication is started. Therefore, the transmitter terminal transmits the data frame to the relay terminal, and the relay terminal relays the data frame of the transmitter terminal to the receiver terminal.

중계단말이 기송신단말의 데이터 프레임을 중계전송하는 과정에서 자신이 수 신단말로 전송할 데이터 프레임을 가지고 있지 않은 경우에 중계대상단말 결정부(130)는 중계대상단말을 결정할 수 있다. 이렇게 기송신단말의 데이터 프레임을 중계전송하면서 새로운 중계대상단말을 결정한 경우에는 중계전송하는 데이터 프레임의 헤더에 중계대상단말의 식별번호 및 기송신단말의 프레임 재전송 횟수를 포함시킨다. 그에 따라 수신단말이 전송하는 ACK 프레임에는 중계대상단말, 중계단말 및 수신단말의 식별번호 및 기송신단말의 프레임 재전송 횟수에 관한 정보가 포함된다.When the relay terminal does not have a data frame to be transmitted to the receiving terminal in the process of relaying the data frame of the transmitter terminal, the relay target terminal determiner 130 may determine the relay target terminal. When the new relay target terminal is determined while relaying the data frame of the transmitter terminal, the header of the data frame to be relayed includes the identification number of the relay target terminal and the number of times of frame retransmission of the transmitter terminal. Accordingly, the ACK frame transmitted by the receiving terminal includes information on the identification number of the relay target terminal, the relay terminal and the receiving terminal, and the number of times of frame retransmission of the transmitter / receiver terminal.

위에서 언급한 바와 같이 송신단말이 데이터를 전송하기 위해서는 수신단말과 RTS 및 CTS 제어 프레임을 교환하는 과정이 선행되어야 한다. 그런데 직접통신이 아닌 협력통신에 의한 데이터 전송의 경우에는 송신단말, 중계단말 및 수신단말이 관여한다. 따라서 제어 프레임의 교환 과정도 직접통신의 경우와 달라지게 된다. 먼저 데이터를 전송하고자 하는 송신단말은 중계단말 및 수신단말로 RTS 프레임을 전송한다. RTS 프레임을 수신한 중계단말은 수신단말로 협력통신의 개시를 알리는 중계 프레임인 PCTS 프레임을 전송하고, 최종적으로 수신단말은 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임인 CTS 프레임을 전송하여 송신단말이 데이터를 전송할 수 있음을 알린다. 이렇게 전송되는 제어 프레임은 전송채널의 최대 전송속도가 아닌 기본 전송속도로 전송되며, 한 단말이 제어 프레임을 전송하면 해당 단말을 제외한 두 단말 모두가 전송된 제어 프레임을 수신한다.As mentioned above, in order for the transmitting terminal to transmit data, a process of exchanging RTS and CTS control frames with the receiving terminal must be preceded. However, in case of data transmission by cooperative communication rather than direct communication, a transmitting terminal, a relay terminal and a receiving terminal are involved. Therefore, the process of exchanging control frames is also different from that of direct communication. First, a transmitting terminal to transmit data transmits an RTS frame to a relay terminal and a receiving terminal. After receiving the RTS frame, the relay terminal transmits a PCTS frame, which is a relay frame, to indicate the start of the cooperative communication to the receiving terminal, and finally the receiving terminal transmits a CTS frame, which is a response frame indicating that cooperative communication is possible, so that the transmitting terminal can transmit data. Announce that there is. The control frame transmitted as described above is transmitted at the basic transmission rate instead of the maximum transmission rate of the transmission channel. When one terminal transmits the control frame, both terminals except the corresponding terminal receive the transmitted control frame.

위에서 중계대상단말은 협력통신을 사용할 것으로 결정한 후에 협력통신의 사용을 알리는 요청 프레임, 예를 들면 RTS 프레임을 전송하는데, 중계대상단말의 백오프 타이머 값이 IEEE 802.11 표준에서 정의한 최대 경쟁 윈도우 값보다 작으면 현재의 백오프 타이머 값에 관계없이 RTS 프레임을 전송하며, 그렇지 않은 경우에는 수신단말로부터 전송된 ACK 프레임을 무시하고 IEEE 802.11 표준에 따라 RTS 프레임을 전송한다. 전송되는 RTS 프레임에는 중계대상단말, 중계단말 및 수신단말의 식별번호, 중계대상단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도 및 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도에 관한 정보가 포함된다. 또한 전송채널의 상태를 파악하기 위한 가상 캐리어 센싱에 사용되는 RTS 프레임의 듀레이션 필드는 중계대상단말이 측정한 전송속도에 관한 정보에 의해 결정된다.After the relay target terminal decides to use the cooperative communication, it transmits a request frame indicating the use of the collaborative communication, for example, an RTS frame, wherein the backoff timer value of the relay target terminal is smaller than the maximum contention window value defined in the IEEE 802.11 standard. If it is, the RTS frame is transmitted regardless of the current backoff timer value. Otherwise, the RTS frame is transmitted according to the IEEE 802.11 standard, ignoring the ACK frame transmitted from the receiving terminal. The transmitted RTS frame includes the identification number of the relay target terminal, the relay terminal and the receiving terminal, the maximum transmission rate available in the transmission channel from the relay target terminal to the relay terminal, and the maximum transmission rate available in the transmission channel from the relay terminal to the receiving terminal. Contains information about this. In addition, the duration field of the RTS frame used for sensing the state of the transport channel is determined by the information on the transmission rate measured by the relay target terminal.

다음으로 중계단말의 프레임 송수신부(110)는 중계대상단말로부터 RTS 프레임을 수신하면 협력통신의 개시를 알리는 중계 프레임, 예를 들면 PCTS 프레임을 수신단말로 전송하는데, 전송되는 PCTS 프레임에는 수신단말의 식별번호 및 RTS 프레임을 수신할 때 측정한 전송속도에 관한 정보가 포함된다. 또한 가상 캐리어 센싱을 위한 PCTS 프레임의 듀레이션 필드는 RTS 프레임의 듀레이션 필드값, 중계단말에 의해 측정된 전송속도 및 RTS 프레임에 포함된 전송속도에 관한 정보에 의해 결정된다. 이때 프레임 송수신부(110)가 RTS 프레임이 수신되면 무조건 PCTS 프레임을 전송할 수도 있으나 중계제어부(140)는 중계단말로 RTS 프레임이 수신될 때 측정된 중계대상단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도가 RTS 프레임에 포함된 중계대상단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도보다 크거나 같은 경우에만 프레임 송수신부(110)가 PCTS 프레임 을 전송하도록 할 수도 있다. 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도는 실시간으로 변화하는 것이므로 중계단말이 중계대상단말로부터 RTS 프레임을 수신할 때의 전송속도가 그 이전에 중계대상단말에 의해 측정되어 RTS 프레임에 포함된 전송속도보다 큰 경우에만 협력통신의 이익이 있는 것으로 볼 수 있기 때문이다.Next, when receiving the RTS frame from the relay target terminal, the frame transmitting / receiving unit 110 of the relay terminal transmits a relay frame indicating a start of cooperative communication, for example, a PCTS frame to the receiving terminal. Information on the number and transmission rate measured when receiving the RTS frame is included. In addition, the duration field of the PCTS frame for virtual carrier sensing is determined by the duration field value of the RTS frame, the transmission rate measured by the relay terminal, and the information about the transmission rate included in the RTS frame. In this case, when the RTS frame is received, the frame transceiver 110 may transmit a PCTS frame unconditionally, but the relay controller 140 may use the transmission channel from the relay target terminal to the relay terminal measured when the RTS frame is received as the relay terminal. The frame transceiver 110 may transmit the PCTS frame only when the maximum transmission rate is greater than or equal to the maximum transmission rate available in the transmission channel from the relay target terminal included in the RTS frame to the relay terminal. Since the maximum transmission speed used in the transmission channel is changed in real time, the transmission speed when the relay terminal receives the RTS frame from the relay target terminal is measured by the relay target terminal and is larger than the transmission speed included in the RTS frame. This is because it can only be seen as a benefit of cooperative communication.

중계대상단말로부터 전송된 RTS 프레임 및 중계단말로부터 전송된 PCTS 프레임을 수신한 수신단말은 중계대상단말로부터 수신단말로의 전송채널 및 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도를 측정한다. 수신단말은 측정 결과에 따라 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임, 예를 들면 CTS 프레임을 전송한다. 이때 CTS 프레임에는 협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그가 포함될 수 있다. CTS 프레임에 포함된 플래그는 참(true) 또는 거짓(false)의 값을 가진다. 플래그값이 참으로 설정되기 위해서는 1) 수신단말이 중계단말로부터 PCTS 프레임을 사전에 설정된 시간 내에 수신하고, 2) PCTS 프레임을 수신할 때 측정한 전송채널의 전송속도가 RTS 프레임에 포함된 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도보다 크거나 같으며, 3) PCTS 프레임에 포함된 전송속도와 수신단말이 측정한 전송속도에 따라 협력통신이 수행될 경우의 전송지연, 즉 제2전송지연이 직접통신의 전송지연, 즉 제1전송지연보다 작은 것으로 나타나야 한다. 위 세 가지 조건을 만족하지 않는 경우에 수신단말은 CTS 프레임의 플래그값을 거짓으로 설정하여 전송한다.The receiving terminal that receives the RTS frame transmitted from the relay target terminal and the PCTS frame transmitted from the relay terminal measures the maximum transmission rate that can be used in the transmission channel from the relay target terminal to the receiving terminal and the transmission channel from the relay terminal to the receiving terminal. The receiving terminal transmits a response frame, for example, a CTS frame, indicating that cooperative communication is possible according to the measurement result. In this case, the CTS frame may include a flag indicating whether cooperative communication is available. The flag included in the CTS frame has a value of true or false. In order for the flag value to be set to true, 1) the receiving terminal receives a PCTS frame from the relay terminal within a preset time, and 2) the transmission rate of the transmission channel measured when the PCTS frame is received from the relay terminal included in the RTS frame. 3) The transmission delay when the cooperative communication is performed according to the transmission rate included in the PCTS frame and the transmission rate measured by the receiving terminal, that is, the second transmission delay. It should appear that the transmission delay of this direct communication, i.e., less than the first transmission delay. If the above three conditions are not satisfied, the receiving terminal transmits by setting the flag value of the CTS frame to false.

먼저 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임에는 PCTS 프레임에 포함된 중계대상단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도 및 수신단 말이 PCTS 프레임을 수신할 때 측정한 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도가 포함된다. 또한 가상 캐리어 센싱을 위한 CTS 프레임의 듀레이션 필드는 RTS 프레임의 듀레이션 필드값, PCTS 프레임에 포함된 전송속도에 관한 정보 및 수신단말이 측정한 전송속도에 의해 결정된다.First, in the CTS frame where the flag value is set to true, the maximum transmission rate available in the transmission channel from the relay target terminal included in the PCTS frame to the relay terminal, and the transmission channel from the relay terminal to the receiving terminal measured when the receiving terminal receives the PCTS frame Includes the maximum baud rate available at. In addition, the duration field of the CTS frame for the virtual carrier sensing is determined by the duration field value of the RTS frame, information on the transmission rate included in the PCTS frame, and the transmission rate measured by the receiving terminal.

프레임 송수신부(110)는 이와같이 수신단말로부터 협력통신 가능여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임이 수신되면 중계대상단말이 수신단말로 전송하고자 하는 제2데이터 프레임을 중계대상단말로부터 수신하여 수신단말로 중계전송한다. 즉, 중계대상단말은 CTS 프레임에 포함된 중계대상단말로부터 중계단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도로 중계단말에 데이터 프레임을 전송하고, 중계단말은 CTS 프레임에 명시된 중계단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도로 수신단말에 데이터 프레임을 전송한다. CTS 프레임에 포함된 전송채널의 전송속도는 가장 최근에 측정된 전송속도이므로 본 발명에 따른 무선통신 네트워크의 중계장치에 의하면 실시간으로 변화하는 전송채널의 전송속도를 반영하여 협력통신을 수행할 수 있다.As described above, when the CTS frame having the flag value set to true is received from the receiving terminal, the frame transmitting / receiving unit 110 receives a second data frame to be transmitted from the receiving terminal to the receiving terminal. Relay transmission. That is, the relay target terminal transmits the data frame to the relay terminal at the maximum transmission speed available in the transmission channel from the relay target terminal included in the CTS frame to the relay terminal, and the relay terminal from the relay terminal specified in the CTS frame to the receiving terminal. The data frame is transmitted to the receiving terminal at the maximum data rate available in the transmission channel. Since the transmission speed of the transmission channel included in the CTS frame is the most recently measured transmission speed, the relay apparatus of the wireless communication network according to the present invention can perform cooperative communication by reflecting the transmission speed of the transmission channel that changes in real time. .

한편, 플래그값이 거짓으로 설정된 CTS 프레임에는 수신단말이 RTS 프레임을 수신할 때 측정한 중계대상단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도가 포함된다. 또한 가상 캐리어 센싱을 위한 CTS 프레임의 듀레이션 필드는 RTS 프레임의 듀레이션 필드값 및 수신단말이 RTS 프레임을 수신하는 과정에서 측정한 전송속도에 의해 결정된다.On the other hand, the CTS frame in which the flag value is set to false includes the maximum transmission rate that can be used in the transmission channel from the relay target terminal to the receiving terminal measured when the receiving terminal receives the RTS frame. In addition, the duration field of the CTS frame for the virtual carrier sensing is determined by the duration field value of the RTS frame and the transmission rate measured by the receiving terminal while receiving the RTS frame.

또한 중계대상단말은 플래그값이 거짓으로 설정된 CTS 프레임을 수신하면 협 력통신을 사용할 수 없다는 것을 의미하므로 수신단말과 직접통신을 수행하여야 한다. 즉, 중계대상단말은 RTS 프레임을 송신했을 때 예측한 전송시간보다 CTS 프레임에 포함된 최대 전송속도로 수신단말에 데이터 프레임을 전송하고 수신단말이 전송한 ACK 프레임을 수신하기 위해 필요한 시간이 더 크면 CTS 프레임에 포함된 중계대상단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도로 수신단말에 데이터 프레임을 전송하고, 수신단말이 ACK 프레임을 전송하기 위해 필요한 시간으로 듀레이션 필드값이 설정된 제어 프레임을 전송한다. 그렇지 않은 경우에는 추가적인 제어 프레임의 전송과정 없이 CTS 프레임에 포함된 중계대상단말로부터 수신단말로의 전송채널에서 사용 가능한 최대 전송속도로 수신단말에 데이터 프레임을 전송한다.In addition, the relay target terminal means that the cooperative communication cannot be used when receiving the CTS frame with the flag value set to false. Therefore, the relay target terminal must perform direct communication with the receiving terminal. That is, the relay target terminal transmits the data frame to the receiving terminal at the maximum transmission rate included in the CTS frame than the estimated transmission time when the RTS frame is transmitted, and if the time required for receiving the ACK frame transmitted by the receiving terminal is greater, Transmits a data frame to the receiving terminal at the maximum transmission rate available in the transmission channel from the relay target terminal included in the frame to the receiving terminal, and transmits a control frame in which the duration field value is set to the time required for the receiving terminal to transmit the ACK frame. . Otherwise, the data frame is transmitted to the receiving terminal at the maximum transmission rate available in the transmission channel from the relay target terminal included in the CTS frame to the receiving terminal without additional control frame transmission.

본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는 중계대상단말의 데이터 프레임을 수신단말로 중계전송하는 과정에서 또다른 송신단말을 제2의 중계대상단말로 결정할 수 있다. 이러한 경우에 중계제어부(140)는 중계전송하는 중계대상단말의 데이터 프레임의 헤더에 제2의 중계대상단말의 식별번호 및 프레임 재전송 횟수를 포함시킨다. 데이터 프레임을 수신한 수신단말은 제2의 중계대상단말, 중계단말 및 수신단말의 식별번호 및 중계단말의 프레임 재전송 횟수에 대한 정보가 포함된 ACK 프레임을 중계대상단말로 전송하게 된다. 그 이후의 과정은 위에서 설명한 중계대상단말, 중계단말 및 수신단말 간의 제어 프레임 전송 및 데이터 프레임 전송과정과 동일하게 진행된다. 다만, 중계단말이 기송신단말의 데이터 프레임을 중계전송하는 도중에 중계대상단말을 결정하였던 경우에는 위 프레임 재전송 횟수는 기송신단말의 프레임 재전송 횟수를 따른다.The communication apparatus in the wireless communication network according to the present invention may determine another transmitting terminal as the second relay target terminal in the process of relaying the data frame of the relay target terminal to the receiving terminal. In this case, the relay controller 140 includes the identification number of the second relay target terminal and the number of frame retransmissions in the header of the data frame of the relay target terminal for relay transmission. The receiving terminal receiving the data frame transmits the ACK frame including the identification number of the second relay target terminal, the relay terminal and the receiving terminal, and information on the number of times of retransmission of the frame by the relay terminal to the relay target terminal. Subsequent processes are performed in the same manner as the control frame transmission and the data frame transmission between the relay target terminal, the relay terminal, and the receiving terminal. However, when the relay terminal determines the relay target terminal during the relay transmission of the data frame of the transmitter terminal, the number of frame retransmissions follows the number of frame retransmissions of the transmitter terminal.

이와 같이 중계대상단말은 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임을 수신하여 수행되는 중계단말이 제공하는 협력통신 또는 플래그값이 거짓으로 설정된 CTS 프레임을 수신하여 수행되는 직접통신에 의해 수신단말로 데이터 프레임을 전송한다. 이후에 중계대상단말의 경쟁 윈도우 조정부(160)는 수신단말로부터 데이터 프레임을 성공적으로 수신하였음을 나타내는 ACK 프레임이 수신되는지 여부에 관계없이 중계단말의 프레임 재전송 횟수와 동일하게 되도록 자신의 프레임 재전송 횟수를 증가시키고, 백오프 타이머를 결정하기 위한 경쟁 윈도우 역시 증가시킨다. 이때 경쟁 윈도우의 값은 두 배가 되도록 증가시키는 것이 바람직하다. 증가된 경쟁 윈도우 값이 IEEE 802.11 표준에서 정의된 최대 경쟁 윈도우의 값보다 큰 경우에는 경쟁 윈도우 값이 최대 경쟁 윈도우 값과 동일하게 되도록 조정한다. 조정된 경쟁 윈도우 값을 이용하여 새로운 백오프 타이머 값이 결정되고, 이는 현재 설정된 백오프 타이머 값에 합산된다.As such, the relay target terminal transmits the data frame to the receiving terminal by cooperative communication provided by the relay terminal performed by receiving the CTS frame with the flag value set to true or direct communication performed by receiving the CTS frame with the flag value set to false. do. Subsequently, the contention window adjusting unit 160 of the relay target terminal sets the number of retransmissions of its own frame to be equal to the number of frame retransmissions of the relay terminal regardless of whether an ACK frame indicating that the data frame has been successfully received from the receiving terminal is received. It also increases the contention window for determining the backoff timer. At this time, it is preferable to increase the value of the contention window to double. If the increased contention window value is larger than the maximum contention window value defined in the IEEE 802.11 standard, the contention window value is adjusted to be equal to the maximum contention window value. The new backoff timer value is determined using the adjusted contention window value, which is added to the currently set backoff timer value.

중계제어부(140)는 중계대상단말로 결정된 송신단말이 복수이면 중계대상단말들의 식별번호를 순환순서(round-robin) 방식으로 수신단말로 전송되는 데이터 프레임의 헤더에 포함시킬 수 있다. 이는 각 중계대상단말에 협력통신을 사용할 수 있는 기회를 공평하게 부여하기 위함이다. 각 중계대상단말의 식별번호가 최소 한번씩 중계단말로부터 수신단말로 전송되는 데이터 프레임의 헤더에 포함된 후 중계대상단말로부터 협력통신을 사용할 것임을 알리는 RTS 프레임이 수신되지 않으면 해당 중계대상단말은 협력통신을 필요로 하지 않는 단말로 분류된다. The relay controller 140 may include the identification numbers of the relay target terminals in the header of the data frame transmitted to the receiving terminal in a round-robin manner when there are a plurality of transmission terminals determined as the relay target terminals. This is to give equal opportunities to use cooperative communication in each relay target terminal. If the RTS frame notifying that the relay target terminal will be used after receiving the identification number of each relay target terminal is included in the header of the data frame transmitted from the relay terminal to the receiving terminal at least once, the corresponding relay target terminal needs the cooperative communication. Are classified as terminals that do not.

이하에서는 도 2에 나타난 단말 A 내지 단말 F를 이용하여 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment to which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is applied using terminals A to F shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 중계단말(단말 B)이 중계대상단말(단말 D)보다 먼저 수신단말(단말 A)로 데이터 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 일 실시예를 도시한 도면이다.3 illustrates an embodiment in which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is applied when a relay terminal (terminal B) transmits a data frame to a receiving terminal (terminal A) before the relay target terminal (terminal D). Figure is a diagram.

도 3을 참조하면, 단말 B는 단말 A로 데이터 프레임(313)을 전송하기 위해 RTS 프레임(311)을 전송하고 단말 A는 SIFS(short interframe space)가 지난 후에 CTS 프레임(312)으로 응답한다. SIFS는 RTS, CTS 및 ACK 프레임과 같은 최우선권을 가진 제어 프레임의 전송에 사용되는 프레임간 간격으로, 가장 짧은 간격을 가지므로 다른 프레임들보다 더 빨리 전송권을 획득할 수 있도록 한다. CTS 프레임(312)은 단말 A가 RTS 프레임(311)를 수신하는 과정에서 측정한 RBA를 포함한다. 단말 B는 데이터 프레임(313)을 송신하기 전에 단말 B가 협력통신을 제공할 수 있는 송신단말들이 존재하는 경우 이 중 하나인 단말 D를 중계대상단말로 선택하고 데이터 프레임(313)의 헤더(header)에 단말 D의 식별번호(ID)와 단말 B의 프레임 재전송 횟수를 포함시킨다. 단말 B는 CTS 프레임(312)을 수신하고 SIFS가 지난 후에 데이터 프레임(313)을 송신한다.Referring to FIG. 3, UE B transmits an RTS frame 311 to transmit data frame 313 to UE A, and UE A responds to CTS frame 312 after a short interframe space (SIFS). SIFS is an interframe space used for transmission of control frames having the highest priority such as RTS, CTS, and ACK frames, and thus has the shortest interval so that transmission rights can be obtained earlier than other frames. The CTS frame 312 includes the R BA measured by the terminal A while receiving the RTS frame 311. If there is a transmitting terminal capable of providing cooperative communication with the terminal B before transmitting the data frame 313, the terminal B selects one of the terminal D as a relay target terminal and a header of the data frame 313. ) Includes the identification number (ID) of the terminal D and the number of frame retransmissions of the terminal B. Terminal B receives CTS frame 312 and transmits data frame 313 after SIFS passes.

데이터 프레임(313)을 성공적으로 수신한 단말 A는 성공적인 데이터 프레임의 수신을 단말 B에게 알리기 위해 SIFS가 지난 후에 ACK 프레임(314)을 전송한다. 단말 A가 수신한 데이터 프레임(313)에 중계대상단말인 단말 D의 식별번호(ID)가 포함되어 있는 경우, ACK 프레임(314)은 단말 D, 단말 B 및 단말 A의 식별자와 단말 B의 프레임 재전송 횟수을 포함하여 단말 D가 단말 B와의 협력 통신을 통해 단말 A에게 데이터를 전송할 수 있음을 알린다. 높은 전송속도를 사용할수록 데이터 프레임의 송신 반경이 작아지기 때문에 단말 D가 단말 B로부터 단말 A로 전송되는 데이터 프레임(313)을 성공적으로 오버히어링하지 못할 수도 있으며, 이 문제를 극복하기 위해 기본 전송속도로 송신되는 ACK 프레임을 이용하여 단말 D가 단말 B와의 협력 통신을 통해 단말 A에게 데이터를 전송할 수 있음을 다시 알린다.Terminal A, which has successfully received data frame 313, transmits an ACK frame 314 after SIFS to inform terminal B of receipt of a successful data frame. When the data frame 313 received by the terminal A includes the identification number (ID) of the terminal D, which is a relay target terminal, the ACK frame 314 is an identifier of the terminal D, the terminal B and the terminal A, and the frame of the terminal B. Including the number of retransmissions, the terminal D notifies the terminal A of data transmission through the cooperative communication with the terminal B. The higher the transmission rate is, the smaller the transmission radius of the data frame is, so that the terminal D may not successfully overhear the data frame 313 transmitted from the terminal B to the terminal A. By using the ACK frame transmitted to the UE D again informs the terminal A through the cooperative communication with the terminal B can transmit data.

단말 B에 의해 중계대상단말로 결정된 단말 D는 단말 B가 전송하는 RTS 프레임(311)과 데이터 프레임(313) 및 단말 A가 전송하는 CTS 프레임(312)을 오버히어링하면서 RDB, RBA 및 RDA를 측정한다. 따라서 ACK 프레임(314)를 오버히어링할 때 RDB와 RBA를 이용하여 협력통신을 사용할 때의 전송 지연을 예측할 수 있으며, RDA를 이용하여 직접통신에 의할 때의 전송 지연을 예측할 수 있다. 협력통신의 전송지연이 직접통신의 전송 지연에 비해 작고 단말 D의 백오프 타이머값이 IEEE 802.11 표준에서 정의한 최대 경쟁 윈도우(Contention Window) 값보다 작을 경우에는 단말 D는 현재 백오프 타이머의 값에 상관없이 ACK 프레임(314)를 오버히어링하고 SIFS가 지난 후에 협력 통신을 위한 RTS 프레임(321)을 전송한다. The terminal D determined by the terminal B as a relay target terminal is R DB , R BA and R while overhearing the RTS frame 311 and the data frame 313 transmitted by the terminal B and the CTS frame 312 transmitted by the terminal A. Measure DA . Therefore, when overhearing the ACK frame 314, it is possible to estimate the transmission delay when using cooperative communication using R DB and R BA , and the transmission delay when using direct communication using R DA . . If the transmission delay of the cooperative communication is smaller than the transmission delay of the direct communication and the backoff timer value of the terminal D is smaller than the maximum contention window value defined in the IEEE 802.11 standard, the terminal D correlates to the value of the current backoff timer. ACK frame 314 without overhearing and transmits the RTS frame 321 for cooperative communication after SIFS.

단말 B가 수집하는 전송속도에 관한 정보는 전송채널 품질의 변화를 실시간으로 반영하지 못하기 때문에 단말 B의 중계 전송을 통한 단말 D의 전송이 직접 통 신에 비해 전송 지연 상의 손해를 야기할 수 있다. 하지만 단말 D가 RTS 프레임(321)을 전송하기 직전에 측정된 전송 속도 RDB, RBA, RDA에 따라 협력통신의 사용 여부를 결정하며, 협력통신으로 전송지연 상의 이득을 얻을 수 없을 경우에는 어떠한 오버헤드(overhead)를 발생시키지 않고 협력통신의 사용을 포기하기 때문에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는 동적으로 변화하는 전송채널의 상황에 효과적으로 대처할 수 있다.Since the information about the transmission rate collected by the terminal B does not reflect the change in the transmission channel quality in real time, the transmission of the terminal D through the relay transmission of the terminal B may cause a loss in transmission delay compared to the direct communication. . However, the UE D determines whether to use cooperative communication according to the transmission rates R DB , R BA , and R DA measured just before transmitting the RTS frame 321. Since abandoning the use of cooperative communication without incurring any overhead, the communication apparatus in the wireless communication network according to the present invention can effectively cope with the situation of a dynamically changing transport channel.

협력통신을 위해 단말 D가 전송하는 RTS 프레임(321)에는 단말 D, 단말 B 및 단말 A의 식별자(ID)와 단말 D가 수집한 RDB, RBA, RDA가 포함되며, 가상 캐리어 센싱을 위한 RTS 프레임(321)의 듀레이션 필드값은 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.The RTS frame 321 transmitted by the terminal D for cooperative communication includes an identifier (ID) of the terminal D, the terminal B, and the terminal A, and R DB , R BA , and R DA collected by the terminal D, and performs virtual carrier sensing. The duration field value of the RTS frame 321 is expressed by Equation 1 below.

Figure 112009009017910-PAT00004
Figure 112009009017910-PAT00004

여기서, DURRTS는 단말 D가 전송하는 RTS 프레임(321)의 듀레이션 필드값, TPCTS, TCTS 및 TACK는 각각 PCTS 프레임, CTS 프레임, ACK 프레임을 전송하기 위해 필요한 시간, L은 단말 D가 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기, RDB는 단말 D로부터 단말 B로의 전송채널에서 사용 가능한 최대속도, 그리고 RBA는 단말 B로부터 단말 A로의 전송채널에서 사용 가능한 최대속도이다.Here, DUR RTS is the duration field value of the RTS frame 321 transmitted by the terminal D, T PCTS , T CTS and T ACK is the time required for transmitting the PCTS frame, CTS frame, ACK frame, respectively, L is the terminal D The size of the data frame to be transmitted, R DB is the maximum speed available in the transmission channel from the terminal D to the terminal B, and R BA is the maximum speed available in the transmission channel from the terminal B to the terminal A.

단말 B는 RTS 프레임(321)을 수신하는 과정에서 RDB를 측정하며, 측정된 RDB 가 RTS 프레임(321)에 포함된 RDB보다 크거나 같을 경우에만 PCTS 프레임(322)을 전송한다. PCTS 프레임(322)은 단말 A의 식별번호(ID)와 단말 B가 측정한 RDB를 포함한다. 가상 캐리어 센싱을 위한 PCTS 프레임(322)의 듀레이션 필드값은 다음의 수학식 2에 의해 표현된다.The terminal B measures the R DB in the process of receiving the RTS frame 321, and transmits the PCTS frame 322 only when the measured R DB is greater than or equal to the R DB included in the RTS frame 321. PCTS frame 322 includes an identification number (ID) of the terminal A and the R DB measured by the terminal B. The duration field value of the PCTS frame 322 for virtual carrier sensing is represented by Equation 2 below.

Figure 112009009017910-PAT00005
Figure 112009009017910-PAT00005

여기서, DURPCTS는 PCTS 프레임의 듀레이션 필드값, TCTS 및 TACK는 각각 CTS 프레임과 ACK 프레임을 송신하기 위해 필요한 시간, L은 단말 D가 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기, RRDB는 단말 B가 측정한 RDB, 그리고 RTBA는 RTS 프레임(321)에 포함된 RBA이다. RTDB를 RTS 프레임(321)에 포함된 RTDB라 하면, L은 수학식 1로 표현된 DURRTS, RTDB 및 RTBA를 이용하여 계산될 수 있다.Here, DUR PCTS is a duration field value of a PCTS frame, T CTS and T ACK are times required for transmitting a CTS frame and an ACK frame, respectively, L is a size of a data frame to be transmitted by UE D, and RR DB is UE B. The measured R DB and RT BA are R BA included in the RTS frame 321. When the RT DB is an RT DB included in the RTS frame 321, L may be calculated using DUR RTS , RT DB, and RT BA represented by Equation 1.

단말 A는 RTS 프레임(321)을 수신하는 과정에서 RDA를 측정하며, PCTS 프레임(322)을 수신하는 과정에서 RBA를 측정한다. 단말 A는 1) RTS 프레임(321)을 수신한 후 2개의 SIFS에 해당하는 시간 내에 PCTS 프레임(322)을 수신하고, 2) 측정한 RBA가 RTS 프레임(321)에 포함된 RBA보다 크거나 같으며, 3) 단말 A가 측정한 RDA 및 RBA와 PCTS 프레임(322)에 포함된 RDB가 다음 수학식 3에 나타난 조건을 만족하면 협 력통신의 가능여부를 나타내는 플래그값을 참으로 설정한 CTS 프레임(323)을 전송하며, 그렇지 않은 경우에는 플래그값을 거짓으로 설정한 CTS 프레임(323)을 전송한다.UE A measures R DA in the process of receiving the RTS frame 321, and measures R BA in the process of receiving the PCTS frame 322. Terminal A 1) receiving the PCTS frame 322 in time for the two SIFS after receiving the RTS frame 321, and 2) the measured R BA is than the R BA contained in the RTS frame 321 is greater Or 3) If the R DA and R BA measured by the terminal A and the R DB included in the PCTS frame 322 satisfy the condition shown in Equation 3 below, the flag value indicating whether cooperative communication is possible is true. The CTS frame 323 set as is transmitted. Otherwise, the CTS frame 323 is set with the flag set to false.

Figure 112009009017910-PAT00006
Figure 112009009017910-PAT00006

즉, 단말 A는 협력통신의 전송지연과 직접통신의 전송지연을 비교하여 협력통신의 사용 여부를 결정하고, CTS 프레임(323)을 통해 이를 단말 D와 단말 B에게 알린다. That is, the terminal A compares the transmission delay of the cooperative communication with the transmission delay of the direct communication to determine whether to use the cooperative communication, and informs the terminal D and the terminal B of the information through the CTS frame 323.

협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임(323)은 PCTS 프레임(322)에 명시된 RDB와 단말 A가 측정한 RBA를 포함하며, 가상 캐리어 센싱을 위한 CTS 프레임(323)의 듀레이션 필드값은 다음의 수학식 4와 같이 결정된다.The CTS frame 323 in which a flag value indicating whether cooperative communication is set to true includes an R DB specified in the PCTS frame 322 and an R BA measured by the terminal A, and the CTS frame 323 for virtual carrier sensing. The duration field value of) is determined as in Equation 4 below.

Figure 112009009017910-PAT00007
Figure 112009009017910-PAT00007

여기서, DURCTS는 CTS 프레임(323)의 듀레이션 필드값, TACK는 ACK 프레임을 송신하기 위해 필요한 시간, L은 단말 D가 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기, RRDB는 PCTS 프레임(322)에 포함된 RDB, RRBA는 단말 A가 측정한 RBA이다. RTDB 및 RTBA 를 각각 RTS 프레임(321)에 명시된 RDB 및 RBA라고 하면, L은 DURRTS, RTDB 및 RTBA를 이용하여 계산될 수 있다.Here, DUR CTS is the duration field value of the CTS frame 323, T ACK is the time required to transmit the ACK frame, L is the size of the data frame to be transmitted by the terminal D, RR DB is included in the PCTS frame 322 R DB , RR BA is the R BA measured by UE A. Let RT DB and RT BA be R DB and R BA specified in RTS frame 321, respectively, and L can be calculated using DUR RTS , RT DB and RT BA .

위와 같은 방법으로 단말 B와 단말 A는 단말 D의 데이터 전송을 위한 핸드쉐이크 과정에서 RTS 프레임(321) 및 PCTS 프레임(322)을 수신할 때 각 전송채널의 품질을 다시 측정하며, 현재의 전송채널 상황이 RTS 프레임(321)에 명시된 전송속도로 협력통신을 수행할 수 없는 경우에 해당하면 CTS 프레임(323)을 통해 협력통신의 사용을 취소하고, 단말 D는 단말 A에게 데이터 프레임을 직접 전송한다. In the same manner as described above, the terminal B and the terminal A re-measure the quality of each transport channel when receiving the RTS frame 321 and the PCTS frame 322 in the handshake process for the data transmission of the terminal D, the current transport channel If the situation is that the cooperative communication cannot be performed at the transmission rate specified in the RTS frame 321, the use of the cooperative communication is canceled through the CTS frame 323, and the terminal D directly transmits the data frame to the terminal A. .

단말 D는 협력통신의 사용 가능 여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임(323)을 수신하고 SIFS가 지난 후에 CTS 프레임(323)에 명시된 RDB의 전송속도로 단말 B에 데이터 프레임(324)을 전송한다. 단말 B는 데이터 프레임(324)를 수신하고 SIFS가 지난 후에 CTS 프레임(323)에 명시된 RBA의 전송속도로 단말 A에 단말 D의 데이터 프레임(325)를 중계전송한다. 데이터 프레임(325)를 성공적으로 수신한 단말 A는 SIFS가 지난 후에 ACK 프레임(326)을 단말 D에게 전송하여 데이터를 성공적으로 수신하였음을 알린다.The terminal D receives the CTS frame 323 with a flag value indicating whether the cooperative communication is set to true and after the SIFS passes, the data frame 324 to the terminal B at the transmission rate of the R DB specified in the CTS frame 323. Send it. The terminal B receives the data frame 324 and relays the data frame 325 of the terminal D to the terminal A at the transmission rate of R BA specified in the CTS frame 323 after the SIFS passes. After successfully receiving the data frame 325, the terminal A transmits an ACK frame 326 to the terminal D after the SIFS has elapsed, indicating that the data has been successfully received.

단말 B가 협력통신을 제공할 수 있는 다른 송신단말들이 존재하는 경우, 단말 B는 단말 D의 데이터 프레임(325)를 중계전송하기 전에 제2의 중계대상단말인 단말 E를 선택하고, 중계전송하는 데이터 프레임(325)의 헤더에 단말 E의 식별번호(ID)와 단말 B의 프레임 재전송 횟수를 포함시킨다. 단말 A가 수신한 데이터 프레임(325)에 단말 B가 협력통신을 제공할 제2의 중계대상단말인 단말 E의 식별번호 가 포함되어 있으면 단말 A는 ACK 프레임(326)에 단말 E, 단말 B 및 단말 A의 식별번호와 단말 B의 프레임 재전송 횟수를 포함시켜 단말 E가 단말 B와의 협력 통신을 통해 단말 A에게 데이터를 전송할 수 있음을 알린다. 단말 B에 의해 선택된 단말 E는 단말 B가 전송하는 PCTS 프레임(322), 단말 B가 중계전송하는 데이터 프레임(325) 및 단말 A가 전송하는 CTS 프레임(323)을 오버히어링하면서 REB, RBA, REA를 측정하기 때문에 ACK 프레임(326)를 오버히어링할 때 REB와 RBA를 이용하여 협력통신 시의 전송지연을 예측할 수 있으며 REA를 이용하여 직접통신시의 전송지연을 예측할 수 있다. 협력통신의 전송지연이 직접통신의 전송지연에 비해 작으면 단말 E는 ACK 프레임(326)을 오버히어링한 후 단말 B 및 단말 A와 RTS 프레임(331), PCTS 프레임(332), CTS 프레임(333), 데이터 프레임(334, 335) 및 ACK 프레임(336)을 교환하여 단말 D의 경우와 동일한 방법으로 협력통신을 통해 데이터 프레임을 전송한다.When there are other transmitting terminals capable of providing cooperative communication, the terminal B selects the second relay target terminal E, and relays it before relaying the data frame 325 of the terminal D. The identification number (ID) of the terminal E and the number of times of frame retransmission of the terminal B are included in the header of the data frame 325. If the data frame 325 received by the terminal A includes the identification number of the terminal E, which is the second relay target terminal for the terminal B to provide cooperative communication, the terminal A is the terminal ACK, the terminal B, and the ACK frame 326. By including the identification number of the terminal A and the number of frame retransmissions of the terminal B to inform that the terminal E can transmit data to the terminal A through the cooperative communication with the terminal B. The terminal E selected by the terminal B is overhearing the PCTS frame 322 transmitted by the terminal B, the data frame 325 transmitted by the terminal B, and the CTS frame 323 transmitted by the terminal A, and R EB , R BA. Since the REA is measured, the transmission delay in cooperative communication can be predicted using R EB and R BA when overhearing the ACK frame 326, and the transmission delay in direct communication can be predicted using R EA . . If the transmission delay of the cooperative communication is smaller than the transmission delay of the direct communication, the terminal E overhears the ACK frame 326, and then the terminal B and the terminal A and the RTS frame 331, the PCTS frame 332, and the CTS frame 333. ), Data frames 334 and 335 and ACK frames 336 are exchanged to transmit the data frames through cooperative communication in the same manner as in the case of the terminal D.

단말 B는 단말 E의 데이터 프레임(335)를 중계전송할 때 단말 B의 중계전송을 지원받을 단말로 제3의 중계대상단말인 단말 F를 선택하여 단말 E의 협력 통신과 동일한 방법으로 단말 F의 협력통신이 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같은 방법으로 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치는 단말 B가 협력통신을 제공할 수 있는 모든 단말들의 협력통신을 전송채널로의 접근을 위한 어떠한 오버헤드도 발생시키지 않고 연속적으로 수행할 수 있다. 단말 B는 순환 순서(Round-Robin) 방식으로 중계대상단말들을 선택하여 협력통신을 제공하며, 중계단말인 단말 B와 중계대상단말인 단말 D, 단말 E 및 단말 F 간의 공평한 전송채널 사용을 보 장하기 위해 단말 B는 RTS 프레임(311)을 송신한 후 단말 D, 단말 E 및 단말 F를 최대 한 번씩 선택한다. 또한 단말 B에 의해 선택된 단말 D가 협력통신을 위한 RTS 프레임을 전송하지 않은 경우에는 단말 B는 단말 D를 협력을 필요로 하지 않는 단말로 식별하여 이후에 있을 연속된 협력통신이 끊어지지 않도록 한다.When the terminal B relays the data frame 335 of the terminal E, the terminal B selects the third relay target terminal F as the terminal to be supported for the relay transmission of the terminal B and cooperates with the terminal F in the same manner as the cooperative communication of the terminal E. Communication can be made. In this way, the communication apparatus in the wireless communication network according to the present invention can continuously perform the cooperative communication of all terminals capable of providing cooperative communication with the terminal B without incurring any overhead for access to the transmission channel. Can be. Terminal B selects the relay target terminals in a round-robin manner to provide cooperative communication, and guarantees fair use of the transport channel between the relay terminal terminal B and the relay target terminal terminals D, E and F. To this end, the terminal B selects the terminal D, the terminal E, and the terminal F at most once after transmitting the RTS frame 311. In addition, when the terminal D selected by the terminal B does not transmit the RTS frame for the cooperative communication, the terminal B identifies the terminal D as a terminal that does not require coordination so that subsequent cooperative communication may not be interrupted.

단말 D, 단말 E 및 단말 F는 백오프 타이머값에 무관하게 협력통신으로 데이터 프레임을 송신하기 때문에 협력통신 후 백오프 타이머가 만료되었을 때 또다시 전송채널을 사용하게 된다. 이는 단말 D, 단말 E 및 단말 F가 중계단말인 단말 B보다 더 빈번하게 전송채널을 사용하게 되는 문제를 야기한다. 이 문제를 해결하기 위해 단말 B의 선택에 의해 데이터를 송신한 단말 D, 단말 E 및 단말 F는 데이터 전송의 성공 여부에 관계없이 데이터가 전송된 직후에 새로이 선택된 백오프 타이머 값을 현재 남아있는 백오프 타이머 값에 더하여 백오프 타이머의 만료에 의해서만 전송채널 사용이 허용되었을 때와 동일한 주기로 전송채널을 사용한다.Since the terminal D, the terminal E, and the terminal F transmit data frames through the cooperative communication regardless of the backoff timer value, the transmission channel is used again when the backoff timer expires after the cooperative communication. This causes a problem that the terminal D, the terminal E, and the terminal F use the transport channel more frequently than the terminal B which is the relay terminal. In order to solve this problem, the terminal D, the terminal E, and the terminal F, which have transmitted data by the selection of the terminal B, currently have a backoff timer value newly selected immediately after the data is transmitted regardless of whether the data transmission is successful or not. In addition to the off timer value, the transport channel is used in the same period as when the use of the transport channel is allowed only by the expiration of the back off timer.

IEEE 802.11 표준에 따른 채널 사용은 백오프 타이머가 만료된 단말이 DIFS만큼의 채널 유휴 시간을 기다리는 반면, 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치를 사용하여 중계단말인 단말 B에 의해 선택된 단말은 ACK 프레임(314, 326, 336)을 수신한 후 SIFS만큼의 채널 유휴 시간을 기다린 다음 협력 통신을 위한 RTS 프레임(321, 331)을 송신한다. 따라서 숨겨진 노드 문제가 발생하지 않는 무선통신 네트워크를 고려할 때, 협력통신을 위한 RTS 프레임(321, 331)은 다른 프레임과의 충돌 없이 송신되며, 이로 인해 중계단말인 단말 B와 중계대상단말인 단말 D, 단말 E 및 단말 F는 서로 다른 RTS 프레임의 충돌율을 경험하게 된다.In the channel usage according to the IEEE 802.11 standard, the terminal whose backoff timer expires waits for the channel idle time as much as DIFS, while the terminal selected by the terminal B, which is a relay terminal using a communication device in the wireless communication network according to the present invention, After receiving the ACK frame (314, 326, 336) and waits for the channel idle time as much as SIFS and transmits the RTS frame (321, 331) for cooperative communication. Therefore, when considering a wireless communication network in which a hidden node problem does not occur, the RTS frames 321 and 331 for cooperative communication are transmitted without collision with other frames, which causes the terminal B, which is a relay terminal, and the terminal D, which is a relay target terminal. , UE E and UE F experience collision rates of different RTS frames.

IEEE 802.11 표준에 의한 DCF를 사용하는 무선통신 네트워크에서 각 단말은 충돌이 발생할 때마다 경쟁 윈도우의 값을 두 배로 증가시키기 때문에 중계 단말인 단말 B에 비해 단말 B의 협력통신을 지원받는 단말 D, 단말 E 및 단말 F가 더 빈번하게 채널을 사용하게 된다는 문제가 발생하게 된다. 이 문제를 해결하기 위하여 단말 B에 의해 선택된 단말을 알리는 단말 A의 ACK 프레임(314, 326, 336)은 단말 B의 프레임 재전송 횟수를 포함하며, 단말 B의 선택에 의해 데이터를 전송한 단말 D, 단말 E 및 단말 F는 데이터 전송의 성공 여부에 관계없이 데이터 전송 직후에 단말 B의 프레임 재전송 횟수만큼 프레임 재전송 횟수를 증가시키고 경쟁 윈도우를 2배씩 증가시킨다. 단말 D, 단말 E, 단말 F의 조정된 경쟁 윈도우가 IEEE 802.11 표준에서 정의한 최대 경쟁 윈도우 값보다 큰 경우 경쟁 윈도우를 최대 경쟁 윈도우 값으로 재조정하고 조정된 경쟁 윈도우의 값을 이용하여 새로운 백오프 타이머의 값을 결정한다.In a wireless communication network using DCF according to the IEEE 802.11 standard, each terminal doubles the value of the contention window each time a collision occurs, so that terminal D and terminal supported cooperative communication of terminal B compared to terminal B, which is a relay terminal. The problem arises that the E and the terminal F use the channel more frequently. In order to solve this problem, the ACK frames 314, 326, and 336 of the terminal A informing the terminal selected by the terminal B include the number of frame retransmissions of the terminal B, the terminal D transmitting data by the selection of the terminal B, The terminal E and the terminal F increase the number of frame retransmissions by the number of frame retransmissions of the terminal B immediately after the data transmission, regardless of whether the data transmission is successful or not, and increase the contention window by two times. If the adjusted contention window of terminal D, terminal E, or terminal F is larger than the maximum contention window value defined in the IEEE 802.11 standard, the contention window is readjusted to the maximum contention window value and the new content of the backoff timer is adjusted using the adjusted contention window value. Determine the value.

도 4는 중계단말(단말 B)이 중계대상단말(단말 D)보다 먼저 수신단말(단말 A)로 데이터 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 다른 실시예를 도시한 도면이다.4 illustrates another embodiment in which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is applied when a relay terminal (terminal B) transmits a data frame to a receiving terminal (terminal A) before the relay target terminal (terminal D). Figure is a diagram.

도 4를 참조하면, 단말 B의 데이터 프레임을 전송하기 위하여 단말 B가 RTS 프레임(411)을 전송하고 단말 A가 CTS 프레임(412)으로 응답한 후, 단말 B가 데이터 프레임(413)을 전송하고 단말 A가 ACK 프레임(414)으로 응답한다. 단말 B는 협력통신을 제공할 중계대상단말로 단말 D를 선택하여 단말 A로 전송되는 데이터 프레임(413)의 헤더에 포함시키며, 단말 A는 ACK 프레임을 통해 단말 D가 협력 통신 을 사용할 수 있음을 알린다.Referring to FIG. 4, after the terminal B transmits the RTS frame 411 and the terminal A responds with the CTS frame 412 to transmit the data frame of the terminal B, the terminal B transmits the data frame 413. Terminal A responds with an ACK frame 414. The terminal B selects the terminal D as a relay target terminal to provide the cooperative communication, and includes the terminal D in the header of the data frame 413 transmitted to the terminal A. The terminal A may use the cooperative communication through the ACK frame. Inform.

단말 D는 협력통신을 위해 RTS 프레임(421)을 전송하고, 단말 B는 RTS 프레임(421)을 수신하는 과정에서 RDB를 측정한다. 측정한 RDB가 RTS 프레임(421)에 포함된 RDB보다 작으면 단말 B는 PCTS 프레임을 전송하지 않으며, 단말 A는 2개의 SIFS에 해당하는 시간동안 PCTS 프레임을 수신하지 못하면 협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값을 거짓으로 설정한 CTS 프레임(422)를 전송하여 단말 D가 직접통신에 의해 단말 A에게 데이터 프레임을 전송하도록 한다.The terminal D transmits the RTS frame 421 for cooperative communication, and the terminal B measures the R DB in the process of receiving the RTS frame 421. When the measured R DB is less than the R DB included in the RTS frame 421, the terminal B does not transmit the PCTS frame, the terminal A does not receive a PCTS frame for a time corresponding to two SIFS available for cooperative communication By transmitting a CTS frame 422 having a flag value indicating false, the terminal D transmits a data frame to the terminal A by direct communication.

협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값이 거짓으로 설정된 CTS 프레임(422)은 단말 A가 측정한 RDA를 포함하며, 가상 캐리어 센싱을 위한 CTS 프레임(422)의 듀레이션 필드값은 다음의 수학식 5와 같이 표현된다.The CTS frame 422 in which the flag value indicating whether the cooperative communication is set to false includes the R DA measured by the terminal A, and the duration field value of the CTS frame 422 for virtual carrier sensing is represented by the following equation. It is expressed as 5.

Figure 112009009017910-PAT00008
Figure 112009009017910-PAT00008

여기서, DURCTS는 CTS 프레임(422)의 듀레이션 필드값, TACK는 ACK 프레임을 전송하기 위해 필요한 시간, L은 단말 D가 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기, 그리고 RRDA는 단말 A가 측정한 RDA이다. DURRTS를 RTS 프레임(421)의 듀레이션 필드 값, RTDB 및 RTBA를 각각 RTS 프레임(421)에 포함된 RDB 및 RBA라고 하면 L은 DURRTS, RTD,B 및 RTBA를 이용하여 계산될 수 있다. 또한 DURRTS는 수학식 1에 나타난 RTS 프레 임(321)의 듀레이션 필드값과 동일하다.Here, DUR CTS is the duration field value of the CTS frame 422, T ACK is the time required to transmit the ACK frame, L is the size of the data frame to be transmitted by the terminal D, and RR DA is R measured by the terminal A the DA. If DUR RTS is the duration field value, RT DB and RT BA of the RTS frame 421, respectively, R DB and R BA included in the RTS frame 421, L denotes DUR RTS , RT D, B and RT BA . Can be calculated. In addition, the DUR RTS is equal to the duration field value of the RTS frame 321 shown in Equation (1).

협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값이 거짓으로 설정된 CTS 프레임(422)을 수신한 단말 D는 RTS 프레임(421)을 전송한 후 경과된 시간을 제한 RTS 프레임(421)의 듀레이션 필드값이 CTS 프레임(422)에 명시된 RDA의 전송속도로 데이터 프레임(424)을 전송할 때의 전송지연보다 작으면 CTS 프레임(422)을 수신하고 SIFS 시간이 지난 후 증가한 전송 지연을 알리는 제어 프레임(423)을 전송하여 인접 단말들이 가상 캐리어 센싱을 성공적으로 수행할 수 있도록 한다. 이때 제어 프레임(423)의 듀레이션 필드값은 다음의 수학식 6에 의해 표현된다.The terminal D receiving the CTS frame 422 having the flag value indicating whether the cooperative communication is set to false limits the elapsed time after transmitting the RTS frame 421. The duration field value of the RTS frame 421 is CTS. If it is less than the transmission delay when transmitting the data frame 424 at the transmission rate of R DA specified in the frame 422, the control frame 423 receiving the CTS frame 422 and notifying the increased transmission delay after the SIFS time elapses. By transmitting, neighboring terminals can successfully perform virtual carrier sensing. At this time, the duration field value of the control frame 423 is expressed by the following equation (6).

Figure 112009009017910-PAT00009
Figure 112009009017910-PAT00009

여기서, DUR은 제어 프레임(423)의 듀레이션 필드값, TACK는 ACK 프레임을 전송하기 위해 필요한 시간, L은 단말 D가 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기, 그리고 RRDA는 CTS 프레임(422)에 포함된 RDA이다.Here, DUR is the duration field value of the control frame 423, T ACK is the time required to transmit the ACK frame, L is the size of the data frame to be transmitted by the terminal D, and RR DA is included in the CTS frame 422 Is R DA .

단말 D는 SIFS의 시간이 경과한 후 CTS 프레임(422)에 포함된 RDA의 전송속도로 데이터 프레임(424)을 단말 A로 전송한다. 데이터 프레임(424)을 성공적으로 수신한 단말 A는 ACK 프레임(425)을 단말 D로 전송한다.The terminal D transmits the data frame 424 to the terminal A at the transmission rate of the R DA included in the CTS frame 422 after the SIFS has elapsed. Terminal A, which has successfully received data frame 424, sends ACK frame 425 to terminal D.

도 5는 중계단말(단말 B)이 중계대상단말(단말 D)보다 먼저 수신단말(단말 A)로 데이터 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통 신장치가 적용되는 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.5 shows another embodiment in which a communication device in a wireless communication network according to the present invention is applied when a relay terminal (terminal B) transmits a data frame to a receiving terminal (terminal A) before the relay target terminal (terminal D). An example is shown.

도 5를 참조하면, 단말 B의 데이터 프레임을 전송하기 위하여 단말 B가 RTS 프레임(511)을 전송하고 단말 A가 CTS 프레임(512)으로 응답한 후, 단말 B가 데이터 프레임(513)을 전송하고 단말 A가 ACK 프레임(514)으로 응답한다. 단말 B는 협력통신을 제공할 중계대상단말로 단말 D를 선택하여 단말 A로 전송되는 데이터 프레임(513)의 헤더에 포함시키며 단말 A는 ACK 프레임(514)을 통해 단말 D가 협력통신을 사용할 수 있음을 알린다.Referring to FIG. 5, after the terminal B transmits the RTS frame 511 and the terminal A responds with the CTS frame 512 to transmit the data frame of the terminal B, the terminal B transmits the data frame 513. Terminal A responds with an ACK frame 514. The terminal B selects the terminal D as a relay target terminal to provide cooperative communication and includes it in the header of the data frame 513 transmitted to the terminal A. The terminal A may use the cooperative communication through the ACK frame 514. Announce that there is.

단말 D는 협력통신을 사용하기 위해 RTS 프레임(521)을 전송하고, SIFS가 지난 후에 단말 B가 PCTS 프레임(522)을 전송한다. 단말 A는 RTS 프레임(521)을 수신하는 과정에서 RDA를 측정하며, PCTS 프레임(522)을 수신하는 과정에서 RBA를 측정한다. 단말 A는 측정한 RBA가 RTS 프레임(521)에 포함된 RBA보다 작거나 단말 A가 측정한 RDA, RBA와 PCTS 프레임(522)에 명시된 RDB가 다음 수학식 7에 나타난 조건을 만족하면 협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값을 거짓으로 설정한 CTS 프레임(523)을 전송하여 단말 D가 직접통신에 의해 CTS 프레임(523)에 포함된 RDA의 전송속도로 데이터 프레임(525)을 단말 A에게 전송하도록 한다.The terminal D transmits the RTS frame 521 to use the cooperative communication, and the terminal B transmits the PCTS frame 522 after the SIFS passes. UE A measures R DA in the process of receiving the RTS frame 521, and measures R BA in the process of receiving the PCTS frame 522. UE A is the measured R BA is set forth in the RTS frame (521), R BA is less than or R DA, R BA and PCTS frame 522, a terminal A is measured than with the R DB is the condition shown in the following equation (7) If satisfactory, the CTS frame 523 is set to false by setting a flag value indicating whether the cooperative communication is available, so that the terminal D transmits the data frame 525 at the transmission rate of the R DA included in the CTS frame 523 by direct communication. ) Is transmitted to terminal A.

Figure 112009009017910-PAT00010
Figure 112009009017910-PAT00010

도 6은 중계대상단말(단말 D)이 중계단말(단말 B)보다 먼저 전송채널을 사용 하여 수신단말(단말 A)로 데이너 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 일 실시예를 도시한 도면이다.6 illustrates a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention when a relay target terminal (terminal D) transmits a day frame to a receiving terminal (terminal A) using a transmission channel before the relay terminal (terminal B). 1 is a diagram illustrating an embodiment to be applied.

도 6을 참조하면, 단말 D는 자신이 협력통신을 제공받을 수 있는 단말들 중에서 최단 전송지연의 협력통신을 가능하게 하는 단말들 중 하나인 단말 B를 중계단말로 선택하고, 협력통신의 사용여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 RTS 프레임(611)을 전송한다. 협력통신의 사용여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 RTS 프레임(611)은 단말 D, 단말 B 및 단말 A의 식별번호(ID)와 단말 D가 가장 최근에 측정한 RDB 및 RBA에 관한 정보를 포함한다. 또한 가상 캐리어 센싱을 위한 RTS 프레임(611)의 듀레이션 필드값은 다음의 수학식 8로 표현될 수 있다.Referring to FIG. 6, the terminal D selects, as a relay terminal, a terminal B, which is one of the terminals enabling the cooperative communication with the shortest transmission delay, among the terminals that can be provided with the cooperative communication, and whether to use the cooperative communication. The RTS frame 611 having a flag value indicating true is transmitted. The RTS frame 611 in which the flag value indicating whether the cooperative communication is used is set to true is the identification number (ID) of the terminal D, the terminal B and the terminal A, and information about the R DB and the R BA most recently measured by the terminal D. It includes. In addition, the duration field value of the RTS frame 611 for virtual carrier sensing may be expressed by Equation 8 below.

Figure 112009009017910-PAT00011
Figure 112009009017910-PAT00011

여기서, DURRTS는 RTS 프레임(611)의 듀레이션 필드값, TPCTS, TCTS 및 TACK는 각각 PCTS 프레임, CTS 프레임 및 ACK 프레임을 송신하기 위해 필요한 시간, 그리고 L은 단말 D가 전송하고자 하는 데이터 프레임의 크기이다.Here, DUR RTS is a duration field value of the RTS frame 611, T PCTS , T CTS and T ACK are times required for transmitting a PCTS frame, a CTS frame and an ACK frame, respectively, and L is data to be transmitted by the terminal D. The size of the frame.

단말 D가 협력통신의 사용여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 RTS 프레임(611)을 전송한 이후의 과정은 앞에서 설명하였던 단말 B에 의해 선택된 단말 D가 단말 A에게 데이터를 전송하는 과정과 동일한 방법으로 수행된다.The process after the terminal D transmits the RTS frame 611 in which a flag value indicating whether to use cooperative communication is set to true is the same as the process in which the terminal D selected by the terminal B transmits data to the terminal A as described above. Is performed.

협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레 임(613)을 수신한 단말 D는 단말 B에 전송하는 데이터 프레임(614)의 헤더에 단말 D의 프레임 재전송 횟수를 포함시킨다. 단말 B가 단말 D의 데이터 프레임(615)를 중계전송하는 과정에서 협력통신을 제공할 제2의 중계대상단말로 단말 E를 선택한 경우, 중계전송하는 데이터 프레임(615)에는 단말 E의 식별번호(ID)와 단말 D의 프레임 재전송 횟수를 포함시켜 단말 E가 채널에 접근한 단말 D의 프레임 재전송 횟수에 따라 경쟁 윈도우를 조정하도록 한다.Upon receiving the CTS frame 613 in which a flag value indicating whether to use cooperative communication is set to true, the terminal D includes the number of frame retransmissions of the terminal D in the header of the data frame 614 transmitted to the terminal B. When the terminal B selects the terminal E as the second relay target terminal to provide cooperative communication in the process of relaying the data frame 615 of the terminal D, the data frame 615 for relay transmission includes the identification number of the terminal E ( ID) and the number of frame retransmissions of the terminal D so that the terminal E adjusts the contention window according to the number of frame retransmissions of the terminal D accessing the channel.

단말 D가 단말 B보다 먼저 전송채널을 사용하게 되었을 때 단말 B가 중계전송하는 데이터 프레임(615)를 통해 연속되는 단말 E와 단말 F의 협력 통신(620, 630)은 중계단말인 단말 B만을 제외한 단말들의 데이터 프레임을 전송하기 때문에 단말들 간의 불공평한 전송채널 사용을 야기하게 된다. 따라서 단말 B가 중계전송할 데이터 프레임(615) 외에 단말 A로 전송할 데이터 프레임을 가지고 있지 않은 경우에만 단말 B의 중계전송을 지원받을 제2 또는 제3의 중계대상단말을 선택하여 단말 D의 협력통신이 단말 E, 단말 F의 협력통신(620, 630)으로 이어지도록 한다. 이러한 방법은 중계단말인 단말 B보다 단말 D, 단말 E 및 단말 F가 더 빈번하게 데이터 프레임을 생성하는 경우에도 채널 접근을 위한 오버헤드 없이 단말 B를 통한 연속적인 협력통신을 가능하게 한다.When the terminal D uses the transport channel before the terminal B, the cooperative communication (620, 630) of the terminal E and the terminal F which is continuous through the data frame 615 relayed by the terminal B excludes only the terminal B which is the relay terminal. Because of transmitting the data frame of the terminal causes an unfair use of the transmission channel between the terminal. Therefore, when the terminal B does not have a data frame to be transmitted to the terminal A other than the data frame 615 to be relayed, the terminal D selects a second or third relay target terminal to support the relay transmission, and thus the cooperative communication of the terminal D is performed. To the cooperative communication (620, 630) of the terminal E, terminal F. This method enables continuous cooperative communication through terminal B without overhead for channel access even when terminal D, terminal E, and terminal F generate data frames more frequently than terminal B, which is a relay terminal.

단말 D가 단말 B의 중계전송을 통해 단말 A로 데이터를 전송할 때 단말 A가 전송하는 CTS 프레임은 RDB 및 RBA를 포함하며, 단말 D가 단말 A로 직접 데이터를 전송할 때 단말 A가 전송하는 CTS 프레임은 RDA를 포함한다. 도 2에 나타난 송신단말 들 중에서 중계단말이 될 수 있는 또 다른 송신단말인 단말 C는 단말 D의 RTS 프레임을 오버히어링할 때 RDC를 측정하며, 단말 A의 CTS 프레임을 오버히어링할 때 RCA를 측정한다.When the terminal D transmits data to the terminal A through the relay transmission of the terminal B, the CTS frame transmitted by the terminal A includes the R DB and the R BA , and the terminal A transmits when the terminal D transmits the data directly to the terminal A. The CTS frame includes R DA . Among the transmitting terminals shown in FIG. 2, another transmitting terminal C, which may be a relay terminal, measures R DC when overhearing the RTS frame of the terminal D, and R CA when overhearing the CTS frame of the terminal A. Measure

단말 D가 협력통신을 사용할 때 다음의 수학식 9를 만족하거나 단말 D가 직접통신을 사용할 때 다음의 수학식 10을 만족하면 단말 C가 더 작은 전송지연의 협력통신을 단말 D에게 제공할 수 있기 때문에 단말 C는 단말 C의 협력통신을 제공받을 단말로 단말 D를 선택하며, 그렇지 않은 경우 협력통신을 필요로 하는 단말들의 정보에서 단말 D의 정보를 삭제한다. 이러한 방법을 통해 단말 D, 단말 E 및 단말 F는 최단 전송지연의 협력통신을 가능케 하는 중계단말들에 의해서만 중계전송을 지원받게 된다.When the terminal D satisfies the following Equation 9 when the cooperative communication is used or when the terminal D satisfies the following Equation 10 when the terminal D uses the direct communication, the terminal C may provide the cooperative communication with the smaller transmission delay to the terminal D. For this reason, the terminal C selects the terminal D as the terminal to receive the cooperative communication of the terminal C, or deletes the information of the terminal D from the information of the terminals requiring the cooperative communication. In this way, the terminal D, the terminal E, and the terminal F are supported by the relay transmission only by the relay terminals that enable the cooperative communication with the shortest transmission delay.

Figure 112009009017910-PAT00012
Figure 112009009017910-PAT00012

Figure 112009009017910-PAT00013
Figure 112009009017910-PAT00013

도 7은 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신방법에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a process of performing an embodiment of a communication method in a wireless communication network according to the present invention.

도 7을 참조하면, 먼저 전송속도 측정부(120)는 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임을 전송하는 송신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송 속도, 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정한다(S710). 다음으로 중계대상단말 결정부(130)는 측정된 전송속도를 기초로 송신단말로부터 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 전송지연인 제1전송지연과 송신단말로부터 협력통신에 의하여 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 전송지연인 제2전송지연을 산출하고, 제2전송지연이 제1전송지연보다 작으면 송신단말을 협력통신을 제공할 중계대상단말로 결정한다(S720). 중계제어부(140)는 프레임송수신부(110)가 수신단말로 전송하는 제1데이터 프레임에 중계대상단말의 식별번호를 포함시키고(S730), 중계대상단말이 협력통신을 사용할 것을 결정하여 이를 알리는 요청 프레임을 전송하는 과정의 결과로 수신단말로부터 협력통신의 가능여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임을 수신하면(S740) 중계대상단말로부터 전송된 제2데이터 프레임을 수신단말로 전송한다(S750).Referring to FIG. 7, first, the transmission rate measuring unit 120 transmits a transmission rate used in a transmission channel with a transmission terminal for transmitting a frame to a reception terminal, which is a destination of a frame to be transmitted, and a transmission channel used with a reception terminal. The speed and the transmission speed used in the transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal are measured (S710). Next, the relay target terminal determiner 130 transmits the data to the receiving terminal by cooperative communication from the first transmission delay and the transmitting terminal when the data is directly transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal based on the measured transmission speed. If the second transmission delay is less than the first transmission delay, and if the second transmission delay is smaller than the first transmission delay, the transmission terminal is determined as a relay target terminal to provide cooperative communication (S720). The relay controller 140 includes the identification number of the relay target terminal in the first data frame transmitted by the frame transmitter / receiver 110 to the receiving terminal (S730), and determines that the relay target terminal uses cooperative communication to inform the request frame. As a result of the process of transmitting the received CTS frame is set to the flag value indicating whether the cooperative communication is possible from the receiving terminal (S740) and transmits the second data frame transmitted from the relay target terminal to the receiving terminal (S750).

도 8은 중계단말이 중계대상단말을 결정하여 협력통신을 제공하는 과정에서 제2의 중계대상단말을 결정하는 과정을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a process of determining a second relay target terminal in the process of providing a cooperative communication by the relay terminal determining the relay target terminal.

도 8을 참조하면, 중계단말은 중계대상단말이 전송하는 RTS 프레임에 중계단말의 식별번호(ID)를 포함하여 협력통신의 제공을 요청하였는지 판단하고(S810), RTS 프레임을 수신하면서 측정한 중계대상단말로부터 중계단말로의 채널에서 사용 가능한 최대 전송속도와 RTS 프레임에 포함된 전송속도를 비교하여 중계단말이 중계대상단말이 RTS 프레임에 포함된 전송속도로 전송한 데이터 프레임을 성공적으로 수신할 수 있는가를 판단한다(S820). 중계대상단말이 요구하는 협력통신을 제공할 수 있는 경우에는 PCTS 프레임을 전송하며(S830), 수신단말로부터 협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그값이 참으로 설정된 CTS 프레임을 수신하고(S840), 중계대상단말로부터 수신한 데이터 프레임을 중계전송한다(S850). 중계단말은 협력통신을 제공할 다른 송신단말인 제2의 중계대상단말이 존재하는지 판단하고(S860), 존재하는 경우에는 제2의 중계대상단말의 식별번호를 중계 전송할 데이터 프레임의 헤더에 추가한다(S870).Referring to FIG. 8, the relay terminal determines whether a request for cooperative communication is provided by including an identification number (ID) of the relay terminal in an RTS frame transmitted by the relay target terminal (S810) and the relay measured while receiving the RTS frame. By comparing the maximum rate available in the channel from the target terminal to the relay terminal and the transmission rate included in the RTS frame, the relay terminal can successfully receive the data frame transmitted at the transmission rate included in the RTS frame. It is determined whether there is (S820). When it is possible to provide the cooperative communication required by the relay target terminal, it transmits a PCTS frame (S830), receives a CTS frame in which a flag value indicating whether the cooperative communication is available from the receiving terminal is set to true (S840), The data frame received from the relay target terminal is relayed and transmitted (S850). The relay terminal determines whether there is a second relay target terminal which is another transmitting terminal for providing cooperative communication (S860), and if present, adds the identification number of the second relay target terminal to the header of the data frame to be relayed. (S870).

도 9는 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신방법에 대한 바람직한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 즉, 도 9는 중계단말에 의해 중계대상단말로 결정된 송신단말의 동작을 나타낸다.9 is a flowchart illustrating a process of performing another preferred embodiment of a communication method in a wireless communication network according to the present invention. That is, Fig. 9 shows the operation of the transmitting terminal determined as the relay target terminal by the relay terminal.

도 9를 참조하면, 중계대상단말은 수신단말이 중계단말로 전송하는 ACK 프레임을 오버히어링하여 중계단말에 의해 중계대상단말로 결정되었는지 여부를 판단한다(S910). 다음으로 ACK 프레임을 전송한 수신단말에게 전송할 데이터 프레임을 가지고 있는 경우(S915)에는 데이터 전송과정을 진행하기 전에 중계단말보다 낮은 충돌율로 RTS 프레임을 송신하는 것에 대한 대가로서 중계단말의 프레임 재전송 횟수에 다라 경쟁 윈도우를 조절한다(S920). 중계대상단말은 중계단말과 수신단말의 프레임을 오버히어링하면서 수집한 전송속도에 관한 정보를 이용하여 협력통신의 사용 여부를 결정하며(S925), 그 결과에 따라 협력통신을 위해 중계단말의 식별번호(ID)를 포함한 RTS 프레임을 전송하거나(S930), 직접통신을 위한 RTS 프레임을 전송한다(S935). 중계대상단말은 수신단말로부터 CTS 프레임을 수신하고(S940), CTS 프레임의 협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그의 설정 값에 따 라(S945) 데이터 프레임을 중계단말로 전송하여 중계전송이 되도록 하거나(S965), 수신단말로 직접 전송한다. 중계대상단말이 직접통신을 사용해야 하고 데이터 전송을 위해 RTS 프레임에서 설정한 듀레이션 필드값보다 더 많은 시간을 필요로 하는 경우(S950)에는 제어 프레임을 통해 전송채널 예약시간을 연장하고(S955), 데이터 프레임을 수신단말로 직접 전송한다(S960). 중계대상단말은 수신단말로부터 전송되는 ACK 프레임을 통해 데이터 전송의 성공 여부를 확인하며(S970), 부가적인 전송채널 사용에 대한 대가로서 새로 선택한 백오프 타이머를 현재 남아있는 백오프 타이머에 더한다(S980). 송신 단말이 데이터 전송에 실패한 경우에는 IEEE802.11 표준에 따라 경쟁 윈도우를 조절한다(S975).Referring to FIG. 9, the relay target terminal determines whether the receiving terminal is determined as a relay target terminal by the relay terminal by overhearing an ACK frame transmitted to the relay terminal (S910). Next, in the case of having a data frame to be transmitted to the receiving terminal that transmits the ACK frame (S915), the number of times of frame retransmission of the relay terminal in exchange for transmitting the RTS frame at a lower collision rate than the relay terminal before proceeding with the data transmission process. The competition window is adjusted according to (S920). The relay target terminal determines whether to use cooperative communication by using information about the transmission speed collected while overhearing the frames of the relay terminal and the receiving terminal (S925), and accordingly, the identification number of the relay terminal for the cooperative communication. The RTS frame including the ID is transmitted (S930) or the RTS frame for direct communication is transmitted (S935). The relay target terminal receives the CTS frame from the receiving terminal (S940), and transmits the data frame to the relay terminal for relay transmission according to a setting value of a flag indicating whether cooperative communication of the CTS frame is available (S945). (S965), it transmits directly to the receiving terminal. When the relay target terminal needs to use direct communication and needs more time than the duration field value set in the RTS frame for data transmission (S950), the transmission channel reservation time is extended through the control frame (S955). The frame is directly transmitted to the receiving terminal (S960). The relay target terminal checks whether the data transmission is successful through the ACK frame transmitted from the receiving terminal (S970), and adds the newly selected backoff timer to the currently remaining backoff timer in exchange for additional transmission channel usage (S980). ). If the transmitting terminal fails to transmit data, the contention window is adjusted according to the IEEE802.11 standard (S975).

도 10은 중계대상단말이 직접 중계단말을 선택하고, 협력통신에 의해 데이터 프레임을 전송하는 과정을 도시한 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a process in which a relay target terminal directly selects a relay terminal and transmits a data frame by cooperative communication.

도 10을 참조하면, 중계대상단말은 협력통신을 제공할 수 있는 중계단말이 존재하면(S1010), 중계단말의 식별번호(ID)를 포함한 RTS 프레임을 전송하며(S1015), 그렇지 않은 경우에는 직접통신을 위한 RTS 프레임을 전송한다(S1020). 중계대상단말은 수신단말로부터 CTS 프레임을 수신하고(S1025), CTS 프레임의 협력통신의 사용가능 여부를 나타내는 플래그의 설정값에 따라(S1030) 데이터 프레임을 중계 단말로 전송하여 중계전송이 이루어지도록 하거나(S1035), 수신단말로 데이터 프레임을 직접 전송한다(S1050). 중계대상단말이 직접통신을 사용해야하고 데이터 전송을 위해 RTS 프레임에서 설정한 듀레이션 필드값보다 더 많은 시간을 필요로 하는 경우에는(S1040), 제어 프레임을 통해 전송채널 예약시간을 연장하고(S1045), 데이터 프레임을 수신단말로 직접 전송한다(S1050). 중계대상단말은 수신단말로부터 전송되는 ACK 프레임을 통해 데이터 전송의 성공 여부를 확인하며(S1055), 중계대상단말이 데이터 전송에 실패한 경우에는 IEEE 802.11 표준에 따라 경쟁 윈도우를 조정한다(S1060).Referring to FIG. 10, if there is a relay terminal capable of providing cooperative communication (S1010), the relay target terminal transmits an RTS frame including an identification number (ID) of the relay terminal (S1015). The RTS frame for communication is transmitted (S1020). The relay target terminal receives the CTS frame from the receiving terminal (S1025), and transmits the data frame to the relay terminal according to a setting value of a flag indicating whether cooperative communication of the CTS frame is available (S1030) or the relay transmission is performed. In operation S 1035, the data frame is directly transmitted to the receiving terminal in operation S 1050. If the relay target terminal needs to use direct communication and needs more time than the duration field value set in the RTS frame for data transmission (S1040), the transmission channel reservation time is extended through the control frame (S1045), The data frame is directly transmitted to the receiving terminal (S1050). The relay target terminal checks whether the data transmission is successful through the ACK frame transmitted from the receiving terminal (S1055), and when the relay target terminal fails to transmit the data, adjusts the contention window according to the IEEE 802.11 standard (S1060).

도 11은 데이터 프레임을 수신하는 수신단말의 협력통신에 의한 데이터 전송과정에서의 동작을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an operation in a data transmission process by cooperative communication of a receiving terminal receiving a data frame.

도 11을 참조하면, 수신단말은 RTS 프레임을 수신할 때(S1110), RTS 프레임에 포함되어 있는 정보를 바탕으로 중계대상단말이 협력통신을 필요로 하는가를 판단한다(S1115). 협력통신을 위한 RTS 프레임을 수신한 경우, 수신단말은 중계단말로부터 전송되는 PCTS 프레임을 기다리며(S1120), RTS 프레임과 PCTS 프레임의 수신 과정에서 측정한 전송속도를 바탕으로 RTS 프레임에 포함된 협력통신이 가능한가를 판단하여(S1125), 가능한 경우에는 협력통신을 위한 CTS 프레임을 전송한다(S1130). 수신단말은 중계대상단말이 협력통신의 사용을 원하지 않거나 현재의 전송채널 상황에서 RTS 프레임에 포함된 협력통신이 불가능하다고 판단한 경우에는 직접통신을 위한 CTS 프레임을 전송한다(S1135). 수신단말이 데이터 프레임을 수신하였을 때(S1140), 데이터 프레임의 헤더에 다음의 협력통신에 대한 정보가 포함되어 있는가를 판단하고(S1145), 포함되어 있는 경우에는 해당 정보를 ACK 프레임에 추가하고(S1150), ACK 프레임을 전송한다(S1155).Referring to FIG. 11, when receiving a RTS frame (S1110), the receiving terminal determines whether the relay target terminal requires cooperative communication based on the information included in the RTS frame (S1115). When receiving the RTS frame for the cooperative communication, the receiving terminal waits for the PCTS frame transmitted from the relay terminal (S1120), and the cooperative communication included in the RTS frame based on the transmission rate measured in the process of receiving the RTS frame and the PCTS frame. It is determined whether this is possible (S1125), and if possible, transmits a CTS frame for cooperative communication (S1130). The receiving terminal transmits the CTS frame for direct communication when the relay target terminal does not want to use the cooperative communication or the cooperative communication included in the RTS frame is impossible in the current transmission channel situation (S1135). When the receiving terminal receives the data frame (S1140), it is determined whether the information on the next cooperative communication is included in the header of the data frame (S1145), and if so, the corresponding information is added to the ACK frame (S1150). In operation S1155, an ACK frame is transmitted.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스 템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission via the Internet) . The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

도 1a는 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치에 대한 바람직한 일 실시예의 구성을 도시한 블록도,Figure 1a is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a communication device in a wireless communication network according to the present invention,

도 1b는 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치에 대한 바람직한 다른 실시예의 구성을 도시한 블록도,1B is a block diagram showing the configuration of another preferred embodiment of a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention;

도 2는 복수의 송신단말 및 송신단말들로부터 데이터를 수신하는 수신단말로 구성된 무선통신 네트워크를 도시한 도면,2 illustrates a wireless communication network including a plurality of transmitting terminals and a receiving terminal for receiving data from the transmitting terminals;

도 3은 중계단말(단말 B)이 중계대상단말(단말 D)보다 먼저 수신단말(단말 A)로 데이터 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 일 실시예를 도시한 도면,3 illustrates an embodiment in which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is applied when a relay terminal (terminal B) transmits a data frame to a receiving terminal (terminal A) before the relay target terminal (terminal D). Drawing,

도 4는 중계단말(단말 B)이 중계대상단말(단말 D)보다 먼저 수신단말(단말 A)로 데이터 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 다른 실시예를 도시한 도면,4 illustrates another embodiment in which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is applied when a relay terminal (terminal B) transmits a data frame to a receiving terminal (terminal A) before the relay target terminal (terminal D). Drawing,

도 5는 중계단말(단말 B)이 중계대상단말(단말 D)보다 먼저 수신단말(단말 A)로 데이터 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 또 다른 실시예를 도시한 도면,5 shows another embodiment in which a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention is applied when a relay terminal (terminal B) transmits a data frame to a receiving terminal (terminal A) before the relay target terminal (terminal D). Drawing showing an example,

도 6은 중계대상단말(단말 D)이 중계단말(단말 B)보다 먼저 전송채널을 사용하여 수신단말(단말 A)로 데이너 프레임을 전송한 경우에 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신장치가 적용되는 일 실시예를 도시한 도면,6 shows a communication apparatus in a wireless communication network according to the present invention when a relay target terminal (terminal D) transmits a day frame to a receiving terminal (terminal A) using a transmission channel before the relay terminal (terminal B). Figure showing an embodiment applied,

도 7은 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신방법에 대한 바람직한 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도,7 is a flowchart illustrating a process of performing an embodiment of a communication method in a wireless communication network according to the present invention;

도 8은 중계단말이 중계대상단말을 결정하여 협력통신을 제공하는 과정에서 제2의 중계대상단말을 결정하는 과정을 도시한 흐름도,8 is a flowchart illustrating a process of determining a second relay target terminal in a process of providing a cooperative communication by determining a relay target terminal by the relay terminal;

도 9는 본 발명에 따른 무선통신 네트워크에서의 통신방법에 대한 바람직한 다른 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도,9 is a flowchart illustrating a process of performing another preferred embodiment of a communication method in a wireless communication network according to the present invention;

도 10은 중계대상단말이 직접 중계단말을 선택하고, 협력통신에 의해 데이터 프레임을 전송하는 과정을 도시한 흐름도, 그리고,10 is a flowchart illustrating a process in which a relay target terminal directly selects a relay terminal and transmits a data frame by cooperative communication;

도 11은 데이터 프레임을 수신하는 수신단말의 협력통신에 의한 데이터 전송과정에서의 동작을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an operation in a data transmission process by cooperative communication of a receiving terminal receiving a data frame.

Claims (17)

무선통신 네트워크를 구성하는 다른 단말장치로 프레임을 전송하거나 다른 단말장치로부터 프레임을 수신하는 프레임 송수신부;A frame transmission / reception unit configured to transmit a frame to or receive a frame from another terminal device constituting a wireless communication network; 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임을 전송하는 송신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정부;The transmission rate used in the transmission channel with the transmitting terminal transmitting the frame to the receiving terminal which is the destination of the frame to be transmitted, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal. A transmission rate measuring unit for measuring a transmission rate; 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 송신단말을 협력통신을 제공할 중계대상단말로 결정하는 중계대상단말 결정부; 및A first transmission delay when data is directly transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal based on the measured transmission rate, and relay transmission by cooperative communication, thereby performing data transmission from the transmitting terminal to the receiving terminal; A relay target terminal determining unit for calculating a transmission delay and determining the transmission terminal as a relay target terminal for providing cooperative communication when the second transmission delay is less than the first transmission delay; And 상기 프레임 송수신부에 의해 상기 수신단말로 전송되는 제1데이터 프레임에 상기 중계대상단말의 식별번호를 포함시키며, 상기 중계대상단말로부터 협력통신의 사용을 알리는 요청 프레임이 수신되면 상기 수신단말로 협력통신의 개시를 알리는 중계 프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임이 수신되면 상기 중계대상단말로부터 전송된 제2데이터 프레임이 상기 수신단말로 전송되도록 하는 중계제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.Including the identification number of the relay target terminal in the first data frame transmitted to the receiving terminal by the frame transmitting and receiving unit, if the request frame to inform the use of the cooperative communication from the relay target terminal to start the cooperative communication to the receiving terminal A relay controller configured to transmit a relay frame for notifying the controller and to transmit a second data frame transmitted from the relay target terminal to the receiving terminal when a response frame indicating that cooperative communication is available from the receiving terminal is received. Communication apparatus in a wireless communication network. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중계대상단말로부터 수신되는 요청 프레임에는 상기 송신단말 및 수신단말의 식별번호, 상기 중계대상단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도 및 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.The request frame received from the relay target terminal includes identification numbers of the transmitting terminal and the receiving terminal, a maximum transmission rate used in a transmission channel with the relay target terminal, and a maximum transmission rate used in a transmission channel with the receiving terminal. Communication device in a wireless communication network, characterized in that it comprises information. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임에는 협력통신의 가능여부를 나타내는 플래그(flag)값이 참(true)으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.And a flag value indicating whether the cooperative communication is possible is set to true in the response frame indicating that the cooperative communication is possible. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 중계제어부는 상기 요청 프레임을 수신할 때 측정된 상기 중계대상단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도가 상기 요청 프레임에 포함된 상기 중계대상단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도 이상이면 상기 프레임 송수신부가 상기 중계 프레임을 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.The relay control unit is a maximum transmission rate used in the transmission channel with the relay target terminal measured when receiving the request frame is greater than the maximum transmission rate used in the transmission channel with the relay target terminal included in the request frame. And the frame transceiver transmits the relay frame. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전송속도 측정부는 상기 중계대상단말과 상기 수신단말 사이에서 전송되는 제어 프레임을 오버히어링하고, 상기 중계대상단말이 상기 수신단말로 직접 전송하는 데이터 프레임의 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더를 해석하여 전송속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.The transmission rate measuring unit overhears the control frame transmitted between the relay target terminal and the receiving terminal, and analyzes and transmits a physical layer convergence protocol (PLCP) header of a data frame transmitted directly by the relay target terminal to the receiving terminal. Communication device in a wireless communication network, characterized in that for measuring the speed. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 중계제어부는 상기 중계대상단말 결정부에 의해 복수의 중계대상단말이 결정되면 상기 중계대상단말들의 식별번호를 순환순서(round-robin) 방식으로 상기 수신단말로 전송되는 제1데이터 프레임의 헤더에 포함시키는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.When the plurality of relay target terminals are determined by the relay target terminal determiner, the relay control unit includes the identification numbers of the relay target terminals in a header of the first data frame transmitted to the receiving terminal in a round-robin manner. A communication device in a wireless communication network, characterized in that the. 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임을 전송하는 송신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정단계;The transmission rate used in the transmission channel with the transmitting terminal transmitting the frame to the receiving terminal which is the destination of the frame to be transmitted, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the transmission channel between the transmitting terminal and the receiving terminal. A transmission rate measuring step of measuring a transmission rate; 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 송신단말로부터 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 송신단말을 협력통신을 제공할 중계대상단말로 결정하는 중계대상단말 결정단계; 및A first transmission delay when data is directly transmitted from the transmitting terminal to the receiving terminal based on the measured transmission rate, and relay transmission by cooperative communication, thereby performing data transmission from the transmitting terminal to the receiving terminal; A relay target terminal determining step of calculating a second transmission delay and determining the transmitting terminal as a relay target terminal for providing cooperative communication if the second transmission delay is less than the first transmission delay; And 상기 수신단말로 전송되는 제1데이터 프레임에 상기 중계대상단말의 식별번호를 포함시키며, 상기 중계대상단말로부터 협력통신의 사용을 알리는 요청 프레임이 수신되면 상기 수신단말로 협력통신의 개시를 알리는 중계 프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임이 수신되면 상기 중계대상단말로부터 전송된 제2데이터 프레임이 상기 수신단말로 전송되도록 하는 중계제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.The relay frame informing the start of the cooperative communication is transmitted to the receiving terminal when the request frame indicating the use of the cooperative communication is received from the relay target terminal and includes the identification number of the relay target terminal in the first data frame transmitted to the receiving terminal. And a second control frame for transmitting a second data frame transmitted from the relay target terminal to the receiving terminal when a response frame indicating that cooperative communication is possible from the receiving terminal is received. Communication method in 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 중계대상단말로부터 수신되는 요청 프레임에는 상기 송신단말 및 수신단말의 식별번호, 상기 중계대상단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도 및 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도에 관한 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.The request frame received from the relay target terminal includes identification numbers of the transmitting terminal and the receiving terminal, a maximum transmission rate used in a transmission channel with the relay target terminal, and a maximum transmission rate used in a transmission channel with the receiving terminal. A communication method in a wireless communication network, characterized in that information is included. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임에는 협력통신의 가능여부를 나타내는 플래그(flag)값이 참(true)으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.And a flag value indicating whether the cooperative communication is possible is set to true in the response frame indicating that the cooperative communication is possible. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 중계제어단계에서, 상기 요청 프레임을 수신할 때 측정된 상기 중계대상단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도가 상기 요청 프레임에 포함된 상기 중계대상단말과의 전송채널에서 사용되는 최대 전송속도 이상이면 상기 중계 프레임을 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.In the relay control step, the maximum transmission rate used in the transmission channel with the relay target terminal measured when receiving the request frame is the maximum transmission rate used in the transmission channel with the relay target terminal included in the request frame. The communication method in a wireless communication network, characterized in that for transmitting the relay frame if it is abnormal. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 전송속도 측정단계에서, 상기 중계대상단말과 상기 수신단말 사이에서 전송되는 제어 프레임을 오버히어링하고, 상기 중계대상단말이 상기 수신단말로 전송하는 데이터 프레임의 PLCP(physical layer convergence protocol) 헤더를 해석하여 전송속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.In the transmission rate measuring step, overhearing a control frame transmitted between the relay target terminal and the receiving terminal, and interprets a physical layer convergence protocol (PLCP) header of a data frame transmitted by the relay target terminal to the receiving terminal. A communication method in a wireless communication network, characterized by measuring the transmission speed. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 중계제어단계에서, 상기 중계대상단말 결정단계에서 복수의 중계대상단말이 결정되면 상기 중계대상단말들의 식별번호를 순환순서(round-robin) 방식으로 상기 수신단말로 전송되는 제1데이터 프레임의 헤더에 포함시키는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.In the relay control step, when a plurality of relay target terminals are determined in the relay target terminal determination step, identification numbers of the relay target terminals are included in a header of a first data frame transmitted to the receiving terminal in a round-robin manner. Communication method in a wireless communication network, characterized in that it comprises a. 무선통신 네트워크를 구성하는 다른 단말장치로 프레임을 전송하거나 다른 단말장치로부터 프레임을 수신하는 프레임 송수신부;A frame transmission / reception unit configured to transmit a frame to or receive a frame from another terminal device constituting a wireless communication network; 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임이 중계전송되도록 협력통신을 제공하는 중계단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 중계단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정부;The transmission rate used in the transmission channel with the relay terminal providing cooperative communication so that the frame is relayed to the receiving terminal which is the destination of the frame to be transmitted, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the relay terminal and the receiving terminal. A transmission rate measuring unit for measuring a transmission rate used in the transmission channel between the transmission rate measurement unit; 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 수 있음을 알리는 프레임을 오버히어링하면 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 상기 중계단말이 제공하는 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 것으로 결정하는 협력통신 결정부;When overhearing a frame indicating that cooperative communication provided by the relay terminal can be used, the first transmission delay when data is directly transmitted to the receiving terminal based on the measured transmission rate and the cooperative communication provided by the relay terminal Calculates a second transmission delay when the data is transmitted to the receiving terminal by performing relay transmission by the second transmission delay, and decides to use cooperative communication provided by the relay terminal if the second transmission delay is smaller than the first transmission delay. Cooperative communication decision unit; 상기 중계단말로 협력통신의 사용을 알리는 요청 프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임을 수신하면 상기 중계단말로 데이터 프레임이 전송되도록 하는 제어부; 및A control unit for transmitting a request frame for notifying the use of cooperative communication to the relay terminal and for transmitting a data frame to the relay terminal upon receiving a response frame indicating that cooperative communication is possible from the receiving terminal; And 상기 프레임 송수신부가 상기 중계단말로 데이터 프레임을 전송하면 상기 수신단말로의 전송채널에 접근하기 위한 대기시간을 결정하는 경쟁 윈도우 값을 증가시키는 경쟁 윈도우 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.And a contention window adjusting unit configured to increase a contention window value for determining a waiting time for accessing a transmission channel to the receiving terminal when the frame transceiver transmits a data frame to the relay terminal. Communication device. 제 13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 경쟁 윈도우 조정부는 상기 경쟁 윈도우 값을 두 배로 증가시키는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신장치.And the contention window adjustment unit doubles the contention window value. 전송하고자 하는 프레임의 목적지인 수신단말로 프레임이 중계전송되도록 협력통신을 제공하는 중계단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도, 상기 수신단말과의 전송채널에서 사용되는 전송속도 및 상기 송신단말과 수신단말 사이의 전송채널에서 사용되는 전송속도를 측정하는 전송속도 측정단계;The transmission rate used in the transmission channel with the relay terminal providing cooperative communication so that the frame is relayed to the receiving terminal which is the destination of the frame to be transmitted, the transmission rate used in the transmission channel with the receiving terminal, and the transmitting terminal and the receiving terminal. A transmission rate measuring step of measuring a transmission rate used in a transmission channel between the frames; 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 수 있음을 알리는 프레임을 오버히어링하면 상기 측정된 전송속도를 기초로 상기 수신단말로 데이터가 직접 전송될 경우의 제1전송지연과 상기 중계단말이 제공하는 협력통신에 의한 중계전송을 수행하여 상기 수신단말로 데이터가 전송될 경우의 제2전송지연을 산출하고, 상기 제2전송지연이 상기 제1전송지연보다 작으면 상기 중계단말이 제공하는 협력통신을 사용할 것으로 결정하는 협력통신 결정단계;When overhearing a frame indicating that cooperative communication provided by the relay terminal can be used, the first transmission delay when data is directly transmitted to the receiving terminal based on the measured transmission rate and the cooperative communication provided by the relay terminal Calculates a second transmission delay when the data is transmitted to the receiving terminal by performing relay transmission by the second transmission delay, and decides to use cooperative communication provided by the relay terminal if the second transmission delay is smaller than the first transmission delay. Determining cooperative communication; 상기 중계단말로 협력통신의 사용을 알리는 요청프레임이 전송되도록 하고, 상기 수신단말로부터 협력통신이 가능함을 알리는 응답 프레임을 수신하면 상기 중계단말로 데이터 프레임이 전송되도록 하는 제어단계; 및A control step of transmitting a request frame informing the use of the cooperative communication to the relay terminal and transmitting a data frame to the relay terminal upon receiving a response frame indicating that the cooperative communication is possible from the receiving terminal; And 상기 중계단말로 데이터 프레임이 전송되면 상기 수신단말로의 전송채널에 접근하기 위한 대기시간을 결정하는 경쟁 윈도우 값을 증가시키는 경쟁 윈도우 조정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.And a contention window adjustment step of increasing a contention window value for determining a waiting time for accessing a transmission channel to the receiving terminal when a data frame is transmitted to the relay terminal. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 경쟁 윈도우 조정단계에서, 상기 경쟁 윈도우 값을 두 배로 증가시키는 것을 특징으로 하는 무선통신 네트워크에서의 통신방법.In the contention window adjustment step, doubling the contention window value. 제 7항, 제 8항, 제 10항, 제 15항 및 제 16항 중 어느 한 항에 기재된 무선통신 네트워크에서의 통신방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing a communication method in a wireless communication network according to any one of claims 7, 8, 10, 15, and 16 on a computer.
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