KR20110031135A - 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터 전송 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 무선 랜 기술과 같은 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템의 기본 서비스 셋에서 데이터 통신 방법으로, 상기 기본 서비스 셋 내의 제1노드와 제2노드가 미리 설정된 제1시간 구간 동안 통신하는 과정과, 상기 기본 서비스 셋 내의 제3노드가 다른 노드들이 사용하지 않는 채널을 통해 상기 제1시간 구간 내에 제4노드로 데이터를 송신하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING DATA IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템의 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 무선 랜 기술과 같은 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터를 전송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재까지 가장 많이 사용된 무선 랜(Wireless LAN, WLAN) 표준은 IEEE 802.11a/g이다. IEEE 802.11a 표준 단말은 5GHz 대역에서 동작하며, IEEE 802.11g 단말은 2.4GHz 대역에서 동작한다. IEEE 802.11a/g 무선 랜 표준은 직교 분할 다중화 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)으로 전송 신호를 변조하여 20Mhz 대역폭으로 전송함으로써 최대 54Mbps까지 지원이 가능하다. 최근 스루풋 (Throughput)을 향상시키기 위해 IEEE 802.11n 표준이 제정되었으며, 이것은 대역폭을 40MHz로 확장하고, 4개의 다중 안테나를 사용하여 최대 600Mbps까지 가능한 고속의 무선 전송 표준이다. IEEE 802.11n 표준은 2.4GHz와 5GHz 대역에서 모두 동작해야 하며, IEEE 802.11a/g 표준과 호환성(Backward Compatibility)을 유지해야 한다.
무선 랜 표준은 매체 접속 제어(Media Access Control, MAC) 프로토콜(Protocol)로 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식을 사용한다. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식은 하나의 네트워크 접속 중계점(Access Point, AP)에 접속해 있는 단말(Station, STA)들이 접속 중계점과 통신하기 위한 매체 접속 권한(Transmission Opportunity, TXOP)을 경쟁한다. 그리고 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식은 이러한 경쟁에서 매체 접속 권한을 획득한 단말이 일정 기간 동안 채널을 점유하는 방식을 사용하는 전송 규약이다.
접속 중계점에 접속하기 위한 채널 점유권을 획득한 단말이 채널을 점유하는 기간 동안 다른 단말들은 저전력 모드로 전환되거나 채널 점유권을 획득한 단말의 전송 기간이 끝날 때까지 수신 모드로 대기하게 된다. 즉, 무선랜 표준의 프로토콜 특성상 백오프(Back-off) 알고리즘 및 반송파 감지 알고리즘을 이용한 경쟁 및 회피 방식에 기반하여 특정 시간에는 주어진 채널 자원을 사용하여 특정 단말만 AP와 통신이 가능하다. 즉, 위에서 언급한 경쟁에서 매체 접속 권한을 획득하지 못한 단말은 반송파가 감지되는 기간 동안에는 대기 상태에 있어야 한다.
채널 자원 사용 효율성 관점에서 볼 때, 이와 같은 종래의 채널 활용 방식은 다음과 같은 이유로 비효율적이다.
첫째, 무선랜 표준에는 20MHz 대역폭 기준으로 5GHz 대역에 12개의 채널이 있고, 2.4GHz 대역에는 7개의 채널이 있다. 그리고 현재 고속 무선랜 표준에서 논의되고 있는 60GHz 대역도 활용 가능할 전망이다. 하나의 기본 서비스 셋(Basic Service Set, BSS)에 대해 항상 이 모든 채널이 사용되는 상황은 드문데도 불구하고, 특정 단말이 채널을 점유하는 경우 남는 채널을 사용하지 않고 있기 때문이다.
둘째, 기본 서비스 셋에 단말의 수가 많을수록, 기존의 경쟁 및 충돌 회피 방식은 백오프 시간(Backoff time) 및 패킷간 간격, 패킷 헤더(packet header)에 의한 오버해드(overhead)로 인해 스루풋(throughput) 효율이 저하된다. 여러 단말이 경쟁을 시도하여 얻은 전송 기회 구간 동안 상대적으로 짧은 패킷을 보내고 점유권을 종료한다면 효율성 열화는 더욱 심각해진다.
셋째, 채널 점유권 획득 과정에서 접속 중계점과의 링크 성능에 대한 반영 없이, 단순한 백오프 방식에 기반하여 결정되고 있다. 이로 인해 접속 중계점과의 링크 성능이 안 좋은 단말이 채널을 점유하는 경우 네트워크 전체적인 성능 저하를 초래하는 요인이 된다.
따라서 본 발명에서는 경쟁 기반 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜 방식으로 채널 점유권을 획득하는 방식의 무선 통신 시스템에서 스루풋을 높일 수 있는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명에서는 경쟁 기반 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜 방식으로 채널 점유권을 획득하는 방식의 무선 통신 시스템에서 채널/주파수의 활용도를 높일 수 있는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명에서는 경쟁 기반 반송파 감지 다중 접속/ 충돌 회피 프로토콜 방식으로 채널 점유권을 획득하는 방식의 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 시 네트워크의 효율을 증대시킬 수 있는 데이터 송신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하며, 기본 서비스 셋에 포함되는 노드에서 데이터 통신 장치로서, 접속 포인트와 통신 중이 아닌 적어도 하나의 노드로부터 상기 접속 포인트로 전송할 데이터를 수신하는 수신부와, 상기 수신된 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 적어도 하나의 노드로부터 수신된 데이터를 상기 접속 포인트로 송신하는 송신부와, 상기 접속 포인트와 통신 중이 아닌 노드로부터의 수신을 제어하며, 특정 노드가 상기 접속 포인트와 통신이 만료되면 상기 송신부 및 상기 수신부를 제어하여 상기 접속 포인트와 통신을 위한 절차를 수행한 후 상기 송신부를 제어하여 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 접속 포인트로 전송하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 장치는, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하며, 기본 서비스 셋에 포함되는 노드에서 데이터 통신 장치로, 송신할 데이터를 저장하고, 접속 포인트와 노드간 채널 정보를 저장하는 메모리와, 상기 메모리에 저장된 상기 접속 포인트로 전송할 데이터를 송신하기 위한 송신부와, 상기 접속 포인트가 특정 노드와 통신 중일 때, 상기 메모리에 상기 접속 포인트로 전송할 데이터가 존재할 시 상기 접속 포인트와 노드간 채널 정보 중 자신의 채널 상태보다 좋은 채널을 가진 노드가 적어도 하나 이상 존재할 시 상기 노드들 중 하나를 선택하여 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 송신부를 통해 상기 선택된 노드로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템의 기본 서비스 셋에서 데이터 통신 방법으로, 상기 기본 서비스 셋 내의 제1노드와 제2노드가 미리 설정된 제1시간 동안 통신하는 과정과, 상기 기본 서비스 셋 내의 제3노드가 상기 제1노드 및 상기 제2노드간 사용하지 않는 채널을 통해 상기 제1시간 내에 제4노드로 데이터를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 방법은, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템의 기본 서비스 셋에서 데이터 통신 방법으로, 상기 기본 서비스 셋 내의 제1노드와 제2노드가 미리 설정된 제1시간 동안 통신하는 과정과, 상기 기본 서비스 셋 내의 제3노드가 상기 제1노드 및 상기 제2노드간 사용하지 않는 채널을 통해 상기 제1시간 내에 제4노드로부터 데이터를 수신하여 저장하는 과정을 포함한다.
본 발명을 적용하면, 경쟁 기반 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜 방식으로 채널 점유권을 획득하는 방식의 무선 통신 시스템에서 스루풋을 높일 수 있으며, 채널/주파수의 활용도를 높일 수 있고, 네트워크의 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 무선 랜 시스템에서 1개의 접속 중계점과 5개의 단말만 존재하는 경우 5GHz 대역에서 채널이 할당된 예를 도시한 도면,
도 2는 무선랜 표준의 패킷 전송 규약 및 그에 따른 오버헤드를 나타낸 도면,
도 3 및 도 4는 무선 랜 기술에 의해 채널 점유권을 획득하는 접속 중계점과 5개의 단말에 의한 채널 사용 방법에 대해 나타낸 타이밍도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크의 구성의 예시도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 활용 예시도,
도 8은 본 발명에 따라 다중 사용자 다중 안테나 기술과 접목되어 스루풋을 향상시키는 전송 방법의 예시도,
도 9는 본 발명을 수행할 수 있는 단말의 기능 블록 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 당업자에게 자명한 부분에 대하여는 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략하기로 한다. 또한 이하에서 설명되는 각 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것일 뿐이며, 각 제조 회사 또는 연구 그룹에서는 동일한 용도임에도 불구하고 서로 다른 용어로 사용될 수 있음에 유의해야 한다.
먼저 본 발명을 설명하기에 앞서 현재 무선 랜 표준에서 채택된 데이터 송신 방식에 대하여 전반적으로 살펴보기로 한다. 또한 이하에서는 무선 랜 기술의 성능 지표를 설명하기 위한 용어를 정의하고 이해를 쉽게 하기 위해 예를 들어 설명한다.
매체 접속 제어 스루풋은 성공적으로 전송된 데이터 길이를 총 전송 시간으로 나눈 값이며, 매체 접속 제어 스루풋 효율은 매체 접속 제어 스루풋을 물리 계층 최대 전송 속도로 나눈 결과이다. 이때, 매체 접속 제어 스루풋의 주파수 사용 효율은 매체 접속 제어 스루풋을 이용 가능한 최대 대역폭으로 나눈 값이며, 다음과 같이 <수학식 1>로 표현할 수 있다.
Figure pat00001
예를 들어 2x2 안테나 구성으로 270Mbps 전송 속도를 지원하는 IEEE 802.11n 무선랜의 주파수 자원의 사용 효율성은 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
이를 이해를 쉽게 하기 위해 네트워크 구성을 가장 간단히 1개의 접속 중계점과 5개의 단말만 존재하며, 도 1과 같이 무선랜 규격에서 규정한 5GHz 대역만 사용 가능하다고 가정한다.
도 1은 무선 랜 시스템에서 1개의 접속 중계점과 5개의 단말만 존재하는 경우 5GHz 대역에서 채널이 할당된 예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이 각 대역간 즉, 밴드는 20MHz 대역(120)을 가지며, 대역의 양 끝(Lower Band Edge, Upper Band Edge)에서는 30MHz의 대역(110)을 가진다. 도 1의 하단에는 20MHz의 대역폭을 갖는 4개의 캐리어들을 이용하여 구성한 예를 도시하였다. 앞에서 살핀 바와 같이 각 대역의 양 끝은 30MHz의 대역을 가지므로, 총 대역은 100MHz가 된다.
상기 도 1 및 <수학식 2>의 예시에서 84% 스루풋 효율이 나올 수 있는 상황은 송신단과 수신단이 가깝고 장애물이 없으며 정지 상태인 이상적인 경우이다. 그리고 실제 무선 환경에서는 단말 혹은 주변 사물체가 이동하거나 장애물이 있어서 신호의 감쇄 혹은 왜곡이 발생하게 된다. 즉, 송신 신호가 주변 사물체에 반사되어 다중 경로를 통해 수신단으로 입력되는 신호 지연 효과도 수반하여 심볼간 간섭이 발생하기도 한다.
또한 송신단과 수신단간의 거리가 먼 경우, 거리에 따른 신호 감쇄로 수신단에서 잡음과 신호의 구분이 힘들어지는 경우도 발생한다. 수신단에서 신호 복원에 성공하면 매체 접속 제어단은 응답(Acknowledge) 신호를 생성하여 송신단에게 신호를 잘 받았다고 알려주게 된다. 송신단은 수신단으로부터 응답 신호를 받지 못하면, 신호 전달이 실패했음을 인지하고 다시 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜에 따라 재전송 기회를 얻어 재전송 하게 된다. IEEE 802.11n 표준에 정의된 시스템 요구 사항으로서 매체 접속 제어 장치 스루풋은 100Mbps이므로 37%의 스루풋 효율이 일반적인 상황이며, 84%는 이론적인 한계치이자 이상적인 상태에서 얻을 수 있는 스루풋 효율이다.
즉, 매체 접속 제어 스루풋은 채널 상태에 따라 달라 질 수 있다. 채널 상태가 나쁘면, 패킷 에러가 자주 발생하게 되고, 재전송 횟수가 증가하여 응답 신호 전송 시간 및 패킷 간 간격(Interframe Space, IFS)에 의한 오버헤드로 스루풋 효율이 그만큼 더 나빠진다.
도 2는 무선랜 표준의 패킷 전송 규약 및 그에 따른 오버헤드를 나타낸 도면이다.
도 2를 간략히 설명하면, 데이터(210)의 전송이 이루어지면, 그에 해당하는 응답 신호(ACK)(220)는 미리 결정된 짧은 프레임간 시간의 값인 SIFS(Short IntefFrame Space)(201)만큼의 시간 이후에 이루어진다. 그리고 응답 신호(220)의 전송이 있는 경우에도 다음 전송이 이루어지기 위해서는 최소한의 값인 SIFS(202)만큼의 시간이 경과해야만 한다. 이후 전송이 이루어지기 위해서는 PIFS(PCF Interframe Space)(203) 또는 DIFS(DCF Interframe Space)(204) 또는 AIFS(Arbitration Interframe Space)[AC1](205) 또는 AIFS(Arbitration Interframe Space)[AC2](206)의 시간 이후에 전송이 이루어진다. 이때, DIFS(204) 또는AIFS[AC1](205) 또는 AIFS[AC2](206)의 이후 시간은 경쟁 윈도우(Contention Window)(230)이 존재할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 각 데이터 전송 이후에 발생하는 시간 구간들(201 ~ 206)은 데이터 전송을 저해하는 오버헤드가 된다.
접속 중계점이 관장하는 단말들이 여러 개일 때, 접속 중계점과 단말들간의 채널 상태는 단말의 위치와 인접한 환경(다른 무선 장비에 의한 간섭, 장애물, 전파의 굴절, 반사 등)에 따라 모두 다를 수 있다. 하지만, 무선랜 표준은 접속 중계점과 단말들간의 이러한 차등적인 채널 환경에 대한 고려 없이 단말 자체적인 백오프(Back-off) 알고리즘에 따라 채널 점유권을 획득하도록 하고 있다.
도 3 및 도 4는 무선 랜 기술에 의해 채널 점유권을 획득하는 접속 중계점과 5개의 단말에 의한 채널 사용 방법에 대해 나타낸 타이밍도이다.
t1부터 t2까지 단말 5가 채널을 점유하고 있는 동안 즉, 단말 5의 TXOP 구간(310, 410) 동안은 단말 1, 단말 2, 단말 3, 단말 4는 단말 5의 채널 점유가 종료될 때까지 기다려야 한다. 도 3에서는 하나의 데이터(프레임) 전송 후 각각의 응답을 대기하는 경우이며, 도 4에서는 첫 번째 데이터(프레임)부터 10번째 데이터(프레임)까지 결합(aggregation)하여 전송하는 경우이다. 따라서 도 4에서는 결합되어 전송된 데이터들 모두에 대하여 블록 응답(420)이 전송되는 경우를 도시하였다.
또한 t2 이후에도 하나의 단말이 채널을 점유하면 다른 단말은 대기 상태여야 하며, 채널 상태와는 무관하게 모든 단말이 경쟁을 통해 채널 점유권을 획득하여 데이터를 전송하게 된다.
요약하면, 현재 사용되고 있는 무선 랜 기술은 다음과 같은 이유로 효율적이지 못 하다.
첫째, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜은 접속 중계점과 하나의 단말이 통신을 하는 경우, 채널을 점유한 단말이 전송 기회 기간을 소진할 때까지 다른 단말들은 모두 대기 상태에 있어야 한다.
둘째, 단말들의 송수신 성능 및 주어진 환경이 모두 차등적인데, 무선 랜 기술에서는 이에 대한 고려가 없이 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜에 의해 채널 점유권을 경쟁하는 방식을 사용하고 있다.
셋째, 산발적인 짧은 패킷 전송을 위한 백오프 시간, 패킷간 간격(Interframe Space, IFS), 패킷 해더(Header) 등에 의한 오버해드로 인해 스루풋 효율이 낮다.
그러면 이하에서 설명되는 본 발명에서는 경쟁 기반 반송파 감지 다중 접속/ 충돌 회피 프로토콜 방식으로 채널 점유권을 획득하는 방식의 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치 및 방법을 제시한다.
본 발명에 따른 무선 랜 시스템에서는 특정 단말이 데이터를 전송하는 시간 동안, 채널 점유권을 획득하지 못한 단말들은 그 시점에 사용하지 않고 있는 인접 채널을 이용하여 접속 중계점과의 채널 상태가 좋은 단말 혹은 전송할 데이터가 많은 단말 혹은 채널 점유권을 획득하지 못한 단말 중 다음 전송 기회 획득시 가장 유리한 단말 혹은 임의의 단말로 데이터를 전송한다. 이후 채널 점유권이 만료되었을 때 채널 상태가 좋은 단말이 채널 점유 우선권을 획득하도록 한다.
이를 통해 기본 서비스 셋에서 특정 단말이 접속 중계점과 특정한 채널을 통해 통신을 하는 기간 동안에 나머지 단말들은 잉여 주파수 채널을 이용해 통신을 한다. 즉, 기본 서비스 셋에서 접속 중계점과 통신 시 다음 전송 기회에서 채널 사용의 효율적인 활용을 위해 네트워크를 최적의 상태로 만든다. 그리고, 잉여 주파수 채널을 이용하여 복수개의 단말이 전송한 짧은 패킷을 결합 패킷으로 만들어 좋은 채널을 활용해 접속 중계점으로 전송한다. 이러한 방식을 사용함으로써 전체적인 스루풋과 주파수 사용 효율성을 향상시킬 수 있다.
그러면 이러한 본 발명을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명은 네트워크의 스루풋 향상을 위한 전송 방법 및 장치과 그 무선 통신 단말의 발명이다. 본 발명은 크게 다음의 개별적인 구성 요소로 이루어져 있으며, 각각은 독립적인 발명 방법 및 장치로 사용될 수 있다.
첫째, 유휴 주파수 사용을 통한 CSMA/CA 단점 극복을 위한 방법 및 제어 장치
둘째, 복수 개 단말의 짧은 패킷 어그리게이션(aggregation)을 통한 스루풋 향상
셋째, 접속 중계점과의 링크 성능이 좋은 단말 혹은 전송할 데이터가 많은 단말 혹은 채널 점유권을 획득하지 못 한 단말 중 전송이 유리한 단말 혹은 임의의 하나를 통한 릴레이 전송 방식 및 제어 장치
넷째, 위 세 번째의 릴레이 방식을 사용함에 있어서 연결 상태 정보(채널 정보)를 고려하지 않고 릴레이를 통한 전송 방식 및 제어 장치
다섯째, 채널 정보 공유를 위한 신호 및 프로토콜
여섯째, 위의 각 경우들의 둘 이상의 조합으로 구성된 방법 및 장치
일곱째, 전송 기회 구간의 길이에 따라 본 발명에 의한 방법과 종래 방법을 선택하는 방법 및 제어 장치
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크의 구성의 예시도이다.
본 발명은 도 5에서와 같이 기존의 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜에 따라 단말 5가 채널을 점유했을 경우, 단말 1, 단말 3, 단말 4는 단말 5가 채널1을 사용하고 있는 동안 사용되지 않고 있는 채널3을 이용해 AP와 가장 좋은 채널 상태를 통계적으로 갖고 있는 단말 2에게 데이터를 전송하고, 단말 5의 채널 점유권이 만료되면 우선적으로 단말 2에게 전송 기회로서 단말 1, 단말 2, 단말 3, 단말 4가 보내야 할 패킷 길이만큼 긴 채널 점유권을 줌으로써 다음과 같은 이유로 채널 자원 사용 효율성을 향상 시킨다.
(1) 특정 단말이 접속 중계점과 통신하고 있는 채널 점유 시간에도 채널 점유권을 획득하지 못한 단말들이 사용 중이지 않은 인접 채널을 사용하여 다른 단말에게 전송한다. 이때, 채널 점유권을 획득하지 못한 단말이 사용 중이지 않은 인접 채널을 사용하여 데이터를 전송하는 목적지 단말은 경우는 아래의 경우가 될 수 있다. 첫째, 접속 중계점과의 링크 성능이 좋은 단말이 될 수 있다. 둘째, 전송할 데이터가 많은 단말이 될 수 있다. 셋째, 채널 점유권을 획득하지 못한 단말 중 전송이 유리한 단말이 될 수 있다. 이러한 세 경우의 단말 이외에도 필요한 경우 단말간 통신이 이루어질 수도 있다.
(2) 다음 채널 점유는 통계적으로 전송이 유리한 단말(접속 중계점과 링크 성능이 좋거나 단말이 다음에 보낼 데이터 량이 많은 경우)이 채널을 점유할 수 있도록 함으로써 재전송률을 줄여 전체적인 스루풋 향상시킨다.
(3) 채널 점유 경쟁을 위한 백오프 시간, 패킷간 간격 및 패킷 해더 오버헤드 절약 가능하다.
(4) 여러 개의 단말들이 보낼 예정이었던 패킷들을 프로토콜 및 패킷 오버해드를 최소화하기 위해 짧은 패킷들을 결합(Aggregation)하여 중계 접속점과의 링크 성능이 좋은 단말이 전송함으로써 네트워크 스루풋 향상 가능하다.
도 5에서는 각각의 AP들(AP1, AP2, AP3)에 의해 결정되는 BSS들을 참조부호 501, 511, 521로 구분하였다. 또한 각 단말들과 AP간 또는 단말과 단말간 통신이 이루어지는 형태를 양방향 화살표로 도시하였다. 이를 예를 들어 살펴보기로 한다.
도 5에서 양방향 화살표 사이에 기재되어 있는 CX-SY-AZ는 채널(Channel) X를 이용하여 단말(Station) Y가 접속 중계점(Access Point) Z와 통신하는 것을 표현한다. 일예로 참조부호 502의 관계를 살펴보면, C1-S1-A1으로 기재되어 있다. 참조부호 502에 도시한 예를 설명하면, 채널1(C1)을 통해 STA1(S1)이 AP1(A1)과 통신하는 것을 의미하는 것이다.
따라서 도 5에 도시되어 있는 AP1의 BSS(501)은 하나의 기본 서비스 셋에서 C1과 C3를 동시에 활용하여 C1 채널 점유권을 단말 5가 획득한 경우 단말 1, 단말 3, 단말 4는 C3 채널을 사용하여 다음 전송 기회 획득시 가장 유리한 단말 2에게 데이터를 릴레이하는 것을 보여준다.
이를 위해서 본 발명은 도 6 및 도 7에서와 같이 다음의 방법 및 장치를 포함한다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 활용 예시도이다.
도 6 및 도 7은 앞에서 설명한 도 3 및 도 4의 경우를 도 5에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 형태로 데이터가 전송되는 예를 도시한 경우이다. 도 6의 참조부호 610은 도 3에서와 같이 단말 5와 AP간 채널1을 통해 통신이 이루어지는 경우이며, 이때 데이터(프레임)는 하나씩 보내고, 각 데이터(프레임)에 대응하는 응답 신호(ACK)들을 수신하는 경우이다. 또한 도 7의 참조부호 710은 단말 5가 결합(aggergation)된 데이터(프레임)을 전송하는 예를 도시하고 있다. 종래 기술에서는 참조부호 610 또는 710과 같이 하나의 단말이 채널1만을 점유하는 경우에도 다른 단말들은 모두 다음 경쟁 구간을 통해 채널을 획득하기 전에는 대기해야만 했다.
그러나 본 발명에서는 참조부호 620 또는 720과 같이 다른 단말들간 통신이 이루어질 수 있다. 이때, 통신은 단말에서 단말로의 데이터일 수도 있고, 단말에서 AP와 통신하기 용이한 다른 단말로 데이터를 전송하여 중계하도록 하는 경우일 수도 있다. 도 6 및 도 7에서는 AP와 통신하기 유리한 다른 단말 예를 들어 단말 2로 데이터를 전송하는 경우이다.
이와 같이 단말 2로 데이터가 전송되면, 다음 상향 링크로 데이터를 전송하는 구간에서 경쟁을 통해 또는 미리 약속된 형식을 통해 단말 2와 AP간 채널을 형성하고, 단말 2는 선택된 채널 예를 들어 채널3을 통해 AP로 데이터를 전송할 수 있다. 이때 단말 2는 다른 단말들로부터 수신한 데이터를 결합(aggregation)하여 전송할 수 있다. 또한 AP는 단말 2로부터 수신한 데이터의 결과를 블록 응답(BA)를 통해 결과를 알리게 된다. 이러한 과정은 도 6의 경우 참조부호 630 및 640에 도시한 부분이며, 도 7의 경우 참조부호 730 및 740에 도시한 부분이다.
또한 도 6의 참조부호 630 및 640 또는 도 7의 참조부호 730 및 740과 같이 통신이 이루어질 때, 앞에서와 동일하게 다른 단말들간 통신이 이루어질 수 있다. 이는 도 6에서는 참조부호 650에 대응하며, 도 7에서는 참조부호 750에 대응한다.
그러면 이하에서 위에서 살핀 과정에 따라 필요한 사항들 및 그 과정을 다시 정리하여 살펴보기로 한다.
(1) 접속 중계점은 자신과 통신한 단말들의 통계적인 스루풋과 수신 신호 강도 등의 채널 정보 및 다음에 보낼 패킷 수 및 길이 등의 단말 정보를 저장한다. 그런 후 제어 신호를 통해 다음 전송 기회 획득시 유리한 하나 이상의 단말들을 기본 서비스 셋에 속한 단말들에게 알려준다.
(2) 접속 중계점은 현재 사용하고 있는 채널과 인접한 채널 중 사용하고 있지 않은 채널을 기본 서비스 셋에 속한 단말들에게 제어 신호를 이용하여 알려준다.
(3) 각각의 단말들은 다른 단말의 데이터와 주소를 버퍼링할 수 있고, 버퍼가 가득 찼을 경우 제어 신호를 이용해 다른 단말들이 대기하도록 한다.
(4) 채널을 점유하지 못 한 단말들은 잉여 채널들의 채널 점유권을 획득하기 위해 경쟁한다. 채널 정보 및 단말 정보 공유가 가능하면 채널을 점유한 단말 순서로 접속 중계점과의 채널 상태가 좋은 단말에게 데이터를 전송한다. 또한 채널 정보 및 단말 정보 공유가 불가능하면 점유권을 획득하지 못한 단말 중 한 단말에게 데이터를 전송한다.
(5) 채널 점유권이 만료되면 다음 채널 점유권 결정시에 데이터 패킷이 릴레이되어 버퍼링된 단말에 우선권을 줌으로써 스루풋을 향상시킨다.
(6) 본 발명에 의한 방법과 종래의 방법을 선택하도록 할 수도 있다.
A. 채널을 점유한 단말이 접속 중계점으로 보낼 데이터가 많거나 접속 중계점으로부터 데이터를 수신 받을 데이터가 많아서 접속 중계점과 점유권 획득 단말간 전송 기회 시간이 프로그램으로 변경 가능한 레지스터 값보다 길게 부여 받았을 경우, 본 발명에 의한 방법에 의해 동작하도록 할 수 있다. 하지만, 반대의 경우 종래의 방법에 의해 동작하도록 할 수도 있다.
B. 채널을 점유한 단말이 채널을 어느 정도 길게 점유했는지 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector, NAV) 값으로 프로그램 가능한 레지스터 값으로 세팅된 임계치와 비교하여 그 값보다 크면 본 발명을 사용한다.
C. 다른 기본 서비스 셋에서 채널을 모두 사용하고 있어서 사용 가능한 인접 채널이 없을 경우에는 종래의 방법에 의해 동작한다. 반면에 사용 가능한 인접한 채널이 한 개 이상 존재할 경우 본 발명에 의해 동작한다.
(7) 채널 점유권을 획득 못 한 단말 중 다음 전송 기회 획득시 가장 유리한 단말로 판단되어 다른 단말들의 패킷 릴레이 중계점이 되는 단말의 채널 상태가 결합 패킷 전송에 효율적인지를 판단한다. 이러한 판단을 위해 채널 상태값과 프로그램으로 변경 가능한 레지스터 값과 비교하여 그 값보다 크면 결합 패킷 모드로 전송하고, 작으면 정상 응답 패킷 (Normal ACK) 모드로 전송한다.
도 8은 본 발명에 따라 다중 사용자 다중 안테나 기술과 접목되어 스루풋을 향상시키는 전송 방법의 예시도이다.
본 발명 장치는 고속 데이터 전송을 위해 다중 채널(Multi-Channel) 기술 혹은 다중 사용자 다중 안테나(Multi-User MIMO) 기술 혹은 그 둘과 함께 사용될 수 있다. 즉, 도 8과 같이 하나의 기본 서비스 셋에 중계 접속점 하나와 단말 7개가 있을 때, 우선 접속 중계점(AP)이 단말 1, 단말 2, 단말 3에게 다중 사용자 다중 안테나(MU-MIMO) 기술을 사용하여 데이터를 전송하기 위해 채널 1을 점유하는 기간 동안 단말 4, 단말 5, 단말 6, 단말 7은 채널 3을 점유하여 다음 전송 기회에 전송권을 획득하면 전송 효율적인 단말 5와 단말 6에게 데이터를 보낸다.
위 상황들을 정리하면, 하향링크 구간(801) 동안에 AP는 참조부호 810과 같이 MIMO 기술을 이용하여 단말 1, 단말 2, 단말 3과 채널 1을 통해 데이터(프레임)을 전송한다. 또한 동일한 하향링크 구간(801)에서 즉, 동일 시간에서 참조부호 820과 같이 단말 4와 단말 7은 다음 전송기회 획득이 유리한 단말 5 및 단말 6에게 각각 데이터를 전송한다.
따라서 단말 1, 단말 2, 단말 3과 접속 중계점 사이의 채널1 점유권이 만료되면 바로 단말 5, 단말 6은 단말 7과 함께 채널 점유권을 선점한다. 그리고 버퍼링된 패킷을 결합하여 접속 중계점에게 전송한다. 즉, 참조부호 830과 같이 단말 5, 단말 6, 단말 7은 AP로 각각의 채널을 통해 데이터 통신을 수행한다. 그리고 그 결과는 참조부호 840과 같이 블록 응답(BA)을 통해 각 단말들에게 각각 전송된다.
또한 앞에서 살핀 바와 같이 이 전송 기간 동안에도 점유권을 획득 못한 단말 1, 단말 2, 단말 3, 단말 4는 다음 전송 기회에 전송권을 획득하면, 전송 효율적일 단말 1에게 데이터를 전송하고 단말 1은 이 데이터를 버퍼링하여 결합패킷 전송할 준비를 한다. 즉, 참조부호 850과 같이 상향 링크 구간(811) 동안 단말 1은 채널 2를 통해 단말 2, 단말 3, 단말 4로부터 데이터를 각각 수신하게 된다. 이때 단말 1은 각각의 데이터에 대한 응답(A)을 해당 단말로 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명을 수행할 수 있는 단말의 기능 블록 구성도이다.
스위치(901)는 접속 포인트로부터 데이터를 수신하거나 또는 본 발명에 따라 접속 포인트와 통신 중이 아닌 적어도 하나의 노드로부터 상기 접속 포인트로 전송할 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같은 스위치(901)는 제어부(904)의 제어에 의해 수신 동작이 이루어진다.
또한 수신부(902)에서 수신된 데이터는 메모리(905)에 저장된다. 즉, 메모리(905)에는 적어도 하나의 노드로부터 접속 포인트로 전송할 데이터를 수신하여 저장하기 위한 영역을 가진다. 또한 메모리(902)는 앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 접속 포인트가 제공하는 가장 양호한 노드의 정보를 저장할 수 있다.
송신부(903)는 메모리(905)에 다른 노드로부터 수신되어 저장된 데이터를 접속 포인트로 송신하거나 또는 자신의 데이터를 송신한다. 이러한 송신부(903)는 제어부(904)의 제어에 의해 송신 동작이 이루어진다.
스위치(901)는 수신부(902)와 송신부(903)간을 안테나와 연결하거나 차단하며, 이러한 스위칭 동작은 제어부(904)의 제어에 의해 이루어진다.
제어부(904)는 기본적으로 자신의 통신을 위한 모든 제어를 수행한다. 이와 더불어 본 발명에 따라 제어부(904)는 상기 접속 포인트와 통신 중이 아닌 노드로부터의 데이터 수신 및 저장을 제어한다. 또한 제어부(904)는 특정 노드가 상기 접속 포인트와 통신이 만료되면 상기 송신부 및 수신부를 제어하여 상기 접속 포인트와 통신을 위한 절차를 수행한 후 상기 송신부(903)를 제어하여 메모리(905)에 저장된 데이터를 상기 접속 포인트로 전송하도록 제어한다.
또한 제어부(904)는 AP로 전송할 데이터가 존재하고, 다른 노드가 AP와 통신 중이며, 자신보다 AP와 통신 채널이 양호한 노드가 적어도 하나 이상 존재할 경우 해당 노드로 상기 통신 시간 내에 자신보다 양호한 노드들 중 하나를 선택하여 AP로 전송할 데이터를 송신하도록 제어할 수 있다.
본 발명은 하나의 기본 서비스 셋 내에서 접속 중계점과 단말이 사용하기로 약속한 채널(단일 채널 혹은 복수개의 채널)에 대해 접속 중계점과 특정 단말 그룹간에 링크가 확정되어 일정 시간 안에 채널 점유권이 특정 단말 그룹에 있는 동안, 점유권을 획득하지 못 한 단말들이 유휴 채널을 이용해 가장 AP와 채널 상태가 좋은 단말 그룹에게 데이터를 전송한다. 그리고 채널 점유권이 만료되었을 때 채널 상태가 좋은 단말 그룹이 전송 우선권을 획득하여 결합 패킷 전송 방식, 다중 사용자 다중 안테나 전송 방식, 다중 채널 전송 방식 등의 조합 혹은 그 중 하나의 기술을 사용하여 전송 가능하다.
특정 단말 그룹이 특정 채널 그룹을 점유하는 동안 유휴 채널을 사용하여 다음에 전송할 짧은 패킷들을 접속 중계점과 채널 상태가 좋은 단말들에게 릴레이 하여 다음 전송 기회에 우선권을 부여한다. 그리고 다중 채널 및 다중 사용자 다중 안테나 기술을 이용하여 결합 패킷으로 전송함으로써 스루풋 향상이 가능하다.
본 발명은 특정 단말 혹은 하나 이상의 단말 그룹이 채널을 점유하는 기간 동안 채널 점유권을 획득하지 못한 단말들 중 릴레이 중계점을 선정하기 위한 정보로서 채널 정보 및 다음에 전송할 패킷 양을 기본 서비스 셋 안의 단말들간에 공유해야 한다. 이를 위해 다음과 같은 방법 및 제어 장치를 포함한다.
이용 가능한 정보로는 신호대 잡음비, 신호대 간섭비, 수신 신호 강도, 패킷 에러율, 스루풋, 단말들이 접속 가능한 채널 리스트, 버퍼링된 데이터량 등이다. 이 정보들을 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜에서 효과적으로 공유하기 위해서 RTS와 CTS 신호 혹은 사운딩 요구 패킷과 사운딩 응답 패킷을 활용할 수 있다. 종래에는 RTS와 CTS 및 사운딩 요구 패킷 및 사운딩 응답 패킷의 데이터 필드는 사용하지 않았으나 이를 이용하여 호환성을 유지 할 수 있다.
본 발명의 정보 공유 방법에는 채널 및 단말 정보를 공유하기 위한 제어 패킷에 정보의 코드화(혹은 인덱스화)하는 방법을 포함한다. 이 방법을 사용하면 데이터 필드의 길이를 짧게 하며 동시에 많은 정보를 담아 전송할 수 있다. 채널 및 단말 정보를 공유하기 위해 본 발명 장치는 정보 전달 과정 및 정보 공유 과정으로 구분되는 프로토콜 방식을 사용한다.
(1) RTS와 CTS 및 사운딩 요청 패킷과 사운딩 응답 패킷의 시그널 필드 확장 방법 - 고속 무선랜 모드 패킷 전송을 위한 RTS와 CTS 패킷을 정의하고, 채널 및 단말 정보를 전달할 수 있도록 한다.
(2) RTS와 CTS의 데이터 필드 활용 - RTS와 CTS의 데이터 필드는 종래의 무선랜에서 활용하고 있지 않으므로, 채널 및 단말 정보를 기본 서비스 셋 내의 단말들끼리 공유하기 위해 다음의 정보 전달 과정과 정보 공유 과정으로 구성된 방식을 사용한다.
a) 정보 전달 과정 : 데이터를 보낼 단말은 RTS 패킷 전송시 데이터 필드에 채널 및 단말 정보를 인덱스 혹은 코드로 전송한다. RTS 패킷을 수신한 접속 중계점은 데이터 필드의 인덱스 혹은 코드에 해당하는 채널 혹은 단말 상태 값을 저장한다.
b) 정보 공유 과정: RTS를 수신한 접속 중계점은 CTS 패킷의 데이터 필드에 그 동안 수집한 각 단말들의 링크 성능을 인덱스 혹은 코드로 전송한다. RTS 패킷을 수신한 각 단말은 데이터 필드의 채널 혹은 단말 정보 인덱스 혹은 코드에 해당하는 값을 다음 전송 패킷의 링크 성능 향상을 위해 활용한다.
(3) 사운딩 요청 패킷과 사운딩 응답 패킷 활용
a) 접속 중계점의 사운딩 요청 패킷에 대해 단말은 사운딩 응답 패킷 정보 필드에 사전 코드 매트릭스(Precode Matrix) 외에 신호대 잡음비, 신호대 간섭비, 수신 신호 강도, 패킷 에러율, 스루풋, 단말들이 접속 가능한 채널 리스트, 버퍼링된 데이터량 등의 채널 및 단말 정보를 인덱스 혹은 코드로 전달하고 접속 중계점은 각 단말의 통계적인 채널 정보 및 단말 정보를 저장한다.
b) 접속 중계점은 최근까지 저장된 각 단말의 통계적인 링크 성능을 기본 서비스 셋 내의 단말에게 알리기 위해 사운딩 요청 패킷 전송시 정보 필드에 담아서 전송한다. 또한 모든 단말은 사운딩 요청 패킷의 채널 및 단말 정보를 분석하며 저장한다. 이에 대한 응답은 사운딩 요구받은 단말만 수행하도록 할 수 있다.
숨겨진 노드 문제(Hidden node problem)는 기본 서비스 셋 내의 특정 단말의 송신 신호가 채널에 의한 경로 손실을 겪은 후 다른 단말의 수신 감도에 못 미치는 경우에 발생한다. 본 발명은 숨겨진 노드 문제를 최소화하기 위해 유휴 채널 리스트 공유 및 유휴 채널 사용시 RTS와 CTS를 최대 파워로 전소함으로써 다른 단말이 점유된 채널에 접근하지 못 하도록 하는 과정을 포함한다. 해당 유휴 채널에 대해 최대 파워로 RTS와 CTS를 전송했음에도 불구하고 전파 강도의 한계 때문에 발생하는 숨겨진 노드에 의한 신호 충돌 문제는 본 발명 뿐 아니라 종래의 무선랜 기술에도 남아있는 문제이다.
본 발명은 무선랜을 위한 2.4GHz 대역 혹은 5GHz 대역 혹은 60GHz 대역 혹은 이 중 둘 이상의 조합으로 사용되는 무선 통신 환경 혹은 이 밖의 다른 무선 통신 표준이 사용하는 다른 고주파 대역에 동일한 원리로 적용 가능하다. 단일 대역 내에서의 채널 정보 활용은 매우 효과적이지만, 대역을 넘나드는 유휴 채널 활용을 위해서는 각 대역에 대한 빈번한 채널 사용 및 채널 정보 공유 과정이 요구된다.
또한 본 발명 장치는 애드 혹 모드 기능을 갖는 단말과 듀얼 모드로 활용할 수 있다.
본 발명의 구성에 따르면, 특정 단말이 채널을 점유하는 동안 사용하지 않는 채널을 이용하여 접속 중계점과의 채널 상태가 통계적으로 가장 좋은 단말에게 쉬는 시간 없이 데이터를 전송할 수 있다. 채널 점유권이 만료되면, 채널 상태가 좋은 단말은 우선적으로 채널 점유권을 얻게 되며 버퍼링했던 데이터를 결합 (Aggregation)하여 접속 중계점에게 전송하게 된다. 이러한 일련의 과정을 통해 채널 사용 효율성을 높일 수 있으며, 스루풋을 높일 수 있게 된다.
도 4 및 도 7의 경우를 예로 들어 종래의 기술과 본 발명의 효율성을 비교한 결과는 다음과 같다. 본 발명의 효과를 쉽게 이해하기 위해 단말 1, 단말 3, 단말 4와 중계 접속점 간의 채널(C1)은 신호 대 잡음비가 15dB이며, 단말 2 혹은 단말 5와 중계 접속점 간 채널(C3)의 신호 대 잡음비는 28dB라고 가정하고, 단말들은 최대 스루풋을 얻기 위해 40MHz 대역폭을 사용하는 다중 안테나 모드로 동작한다고 가정한다. 이때, 최대 결합 패킷 길이는 50000 byte가 될 수 있고, 정상 응답 패킷 모드의 경우 데이터 패킷은 2000 byte라고 가정한다. 이때, 하기 <표 1>에 의하면 무선랜은 표준 혹은 제조업체의 링크 적응 알고리즘에 따라 15dB 신호 대 잡음비의 경우 81Mbps 전송률의 MCS10 모드로 동작하고, 28dB의 경우 270Mbps 전송률의 MCS15 모드로 동작하게 된다.
IEEE 802.11n 규격에 따라 2x2 다중 안테나로 40MHz 모드 전송률 및 요구 신호대 잡음비는 하기 <표 1>과 같다.
Figure pat00003
(1) 종래의 기술의 40/80MHz 대역폭에 대한 채널 사용 효율성은 하기 <수학식 3>과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00004
(2) 다음으로 본 발명에 의한 40/80MHz 대역폭에 대한 채널 사용 효율성은 하기 <수학식 4>와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00005
본 발명은 단말 5가 채널 C1을 점유하고 있는 동안 C3를 통해 점유권을 획득하지 못한 단말 1, 단말 3, 단말 4가 접속 중계점과의 채널 C1 상태가 가장 좋았던 단말 2에게 데이터를 전송한 후 단말 5가 채널 점유권 사용을 끝낸 후 단말 2가 우선적으로 채널을 점유하여 채널 상태가 좋을 때 성능이 우수한 결합 패킷 모드로 패킷을 전송함으로써 전체적인 채널 사용 효율을 향상 시킬 수 있다.
본 발명은 혼성 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜(Hybrid CSMA/CA) 방식으로서 특정 단말이 채널 점유권을 길게 획득할 경우 점유권을 획득하지 못한 단말은 다음 전송 기회 획득시 전송 효율이 유리한 단말(접속 중계점과의 링크 성능이 우수한 단말 혹은 다음에 보낼 데이터가 많은 단말) 혹은 임의의 단말로 사용하지 않고 있는 유휴 채널을 이용해 데이터를 미리 보내고, 다음 채널 점유권 경쟁 시에 우선권을 획득하여 전송 기회를 얻음으로써 전체적인 스루풋 향상과 주파수 효율 향상을 가능하게 한다.
200 : DATA 201, 202 : SIFS
203 : PIFS 204 : DISF
205 : AIFS[AC1] 206 : AIFS[AC2]
220 : ACK 230 : Contention Window
310, 410 : TXOP for STA5 420 : BA
501, 511, 521 : BSS

Claims (16)

  1. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템의 기본 서비스 셋에서 데이터 통신 방법에 있어서,
    상기 기본 서비스 셋 내의 제1노드와 제2노드가 미리 설정된 제1시간 구간 동안 통신하는 과정과,
    상기 기본 서비스 셋 내의 제3노드가 다른 노드들이 사용하지 않는 채널을 통해 상기 제1시간 구간 내에 제4노드로 데이터를 송신하는 과정을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1노드는 접속 중계점(AP)인, 무선 통신 시스템에서 데이터 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제4노드는 상기 접속 중계점과 상기 제2노드간 통신이 만료하면 상기 접속 중계점과 채널 설정을 한 후 상기 제3노드로부터 수신된 데이터를 상기 접속 중계점으로 전송하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 통신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제3노드는 상기 제4노드 선택 시 상기 접속 중계점이 미리 알려준 정보에 기반하여 선택하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 통신 방법.
  5. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하는 무선 통신 시스템의 기본 서비스 셋에서 데이터 통신 방법에 있어서,
    상기 기본 서비스 셋 내의 제1노드와 제2노드가 미리 설정된 제1시간 동안 통신하는 과정과,
    상기 기본 서비스 셋 내의 제3노드가 다른 노드들이 사용하지 않는 채널을 통해 상기 제1시간 내에 제4노드로부터 데이터를 수신하여 저장하는 과정을 포함하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1노드는 접속 중계점인, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제3노드는 다음 전송 시점에 상기 접속 중계점과 통신을 위한 채널을 설정한 후 상기 제4노드로부터 수신하여 저장한 데이터를 상기 접속 중계점으로 전송하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3노드는 상기 접속 중계점으로 상기 제4노드의 데이터 전송 시 상기 제4노드 이외의 노드로부터 상기 제1시간 동안 수신 데이터 존재 시 이를 함께 전송하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3노드는, 상기 제4노드의 데이터를 상기 접속 중계점으로 전송 시 상기 제4노드의 주소를 포함하여 전송하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제4노드는 상기 제3노드 선택 시 상기 접속 중계점이 미리 알려준 상기 접속 중계점과 노드간 채널 상태 정보에 기반하여 선택된 노드인, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법.
  11. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하며, 기본 서비스 셋에 포함되는 노드에서 데이터 통신 장치에 있어서,
    접속 포인트와 통신중이 아닌 적어도 하나의 노드로부터 상기 접속 포인트로 전송할 데이터를 수신하는 수신부와,
    상기 수신된 데이터를 저장하는 메모리와,
    상기 적어도 하나의 노드로부터 수신된 데이터를 상기 접속 포인트로 송신하는 송신부와,
    상기 접속 포인트와 통신 중이 아닌 노드로부터의 수신을 제어하며, 특정 노드가 상기 접속 포인트와 통신이 만료되면 상기 송신부 및 상기 수신부를 제어하여 상기 접속 포인트와 통신을 위한 절차를 수행한 후 상기 송신부를 제어하여 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 접속 포인트로 전송하는 제어부를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 메모리는,
    상기 접속 포인트로부터 상기 접속 포인트와 상기 기본 서비스 셋 내의 단말간 채널 상태 정보를 더 저장하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 채널 상태 정보는,
    채널 상태 정보 요청 프레임에 대한 채널 상태 정보 응답 프레임에 의해 채널 정보를 공유하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 메모리에 저장되어 상기 접속 중계점으로 전송할 데이터가 서로 다른 2개의 노드 이상에서 수신된 경우 각각의 데이터를 결합하여 전송하도록 상기 송신부를 제어하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치.
  15. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 프로토콜을 사용하며, 기본 서비스 셋에 포함되는 노드에서 데이터 통신 장치에 있어서,
    송신할 데이터를 저장하고, 접속 포인트와 노드간 채널 정보를 저장하는 메모리와,
    상기 메모리에 저장된 상기 접속 포인트로 전송할 데이터를 송신하기 위한 송신부와,
    상기 접속 포인트가 특정 노드와 통신 중일 때, 상기 메모리에 상기 접속 포인트로 전송할 데이터가 존재할 시 상기 접속 포인트와 노드간 채널 정보 중 자신의 채널 상태보다 좋은 채널을 가진 노드가 적어도 하나 이상 존재할 시 상기 노드들 중 하나를 선택하여 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 송신부를 통해 상기 선택된 노드로 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 데이터를 상기 송신부를 통해 상기 선택된 노드로 송신 시 상기 접속 포인트와 상기 특정 노드간 통신하는 시간 내에 송신하도록 제어하는, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 장치.
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