KR20110136402A - 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법 - Google Patents

반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110136402A
KR20110136402A KR1020100056385A KR20100056385A KR20110136402A KR 20110136402 A KR20110136402 A KR 20110136402A KR 1020100056385 A KR1020100056385 A KR 1020100056385A KR 20100056385 A KR20100056385 A KR 20100056385A KR 20110136402 A KR20110136402 A KR 20110136402A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
information
window
size
collision avoidance
Prior art date
Application number
KR1020100056385A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101155049B1 (ko
Inventor
원대호
정희석
양연모
Original Assignee
금오공과대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금오공과대학교 산학협력단 filed Critical 금오공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020100056385A priority Critical patent/KR101155049B1/ko
Publication of KR20110136402A publication Critical patent/KR20110136402A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101155049B1 publication Critical patent/KR101155049B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • H04W74/0841—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment
    • H04W74/085—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment collision avoidance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

개시된 기술은 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법에 관한 것이다. 실시예들 중에서, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식의 무선 통신 시스템에서의 충돌 회피 방법은 네트워크 코디네이터가 디바이스로부터 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 상태 정보를 기초로 백-오프(Back-Off) 윈도우의 크기를 결정하는 단계; 및 상기 크기 정보를 포함하는 비콘 신호를 상기 디바이스에 전송하는 단계를 포함한다.

Description

반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법{METHOD FOR COLLISION AVOIDANCE IN CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS WITH COLLISION AVIODANCE}
개시된 기술은 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법에 관한 것이다.
유비쿼터스(ubiquitous)의 핵심 기술 중 하나로, 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network, WSN)에 대한 기술이 있다. 무선 센서 네트워크는 센서 노드(Sensor Node)와 싱크 노드(Sink Node)를 포함하는 네트워크 이다. 센서 노드는 주변 정보를 감지(sensing), 수집하는 센서, 수집된 정보를 가공하는 프로세서 및 이를 전송하는 소형 무선 송수신 장치를 포함하는 노드이다. 싱크 노드는 센서 노드에서 수집, 전송된 정보를 외부로 내보내는 노드이다. 무선 센서 네트워크는 기존의 네트워크와 다르게 의사소통의 수단이 아니라 자동화된 원격 정보 수집을 기본 목적으로 하며 과학적, 의학적, 군사적, 상업적 용도 등 다양한 응용 개발에 폭넓게 활용된다.
무선 센서 네트워크에서 데이터 전송 시 사용되는 방식 중의 하나로, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance, 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피) 방식이 있다. 무선 네트워크에서는 유선 네트워크와 달리, 충돌을 감지하기 어렵기 때문에 충돌 감지 방식 대신 사전에 가능한 한 충돌을 회피하는 방식을 사용한다. 충돌회피 방식은 자신의 데이터를 송신하기 전에 회선이 비어있으면 난수를 발생시키고 그 값 만큼 기다리는 방식이다. 충돌 회피 방식에서는 불규칙적인 대기 시간 후에도 전송 매체가 사용 중이지 않음을 인지한 경우에 전송을 개시하게 된다.
개시된 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 개시된 기술의 제1 측면은 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식의 무선 통신 시스템에서의 충돌 회피 방법에 있어서, 네트워크 코디네이터가 디바이스로부터 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 상태 정보를 기초로 백-오프(Back-Off) 윈도우의 크기를 결정하는 단계; 및 상기 크기 정보를 포함하는 비콘 신호를 상기 디바이스에 전송하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법을 제공한다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 개시된 기술의 제2 측면은 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식의 무선 통신 시스템에서의 충돌 회피 방법에 있어서, 네트워크 코디네이터가 디바이스로부터 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 상태 정보를 기초로 상기 디바이스가 전송할 데이터의 우선 순위를 결정하는 단계; 및 상기 우선순위에 상응하는 백-오프(Back-Off) 윈도우 크기를 결정하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법을 제공한다.
개시된 기술의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
개시된 기술의 일 실시예에 따르면, 무선 네트워크에서, 우선순위가 높은 데이터는 더욱 신속하게 전송될 수 있다. 보다 구체적으로, 디바이스는 상태 정보(예를 들어, 전송할 데이터의 중요도)에 따라 데이터의 우선순위를 결정할 수 있으며, 우선순위가 높은 데이터의 경우 백-오프 윈도우를 보다 넓게 조절하여 데이터 전송이 실패할 확률을 감소시킬 수 있다.
도 1은 CSMA/CA 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 IEEE 802.15.4에서 제안하는 슈퍼 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 IEEE 802.15.4에서 제안하는 비콘을 이용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 한국소방방재청의 “KOFEIS : 감지기의 형식 승인 및 검정기술기준“ 의 자료를 참고로 하여 작성한 표이다.
도 6은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 백-오프 윈도우의 크기를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 CSMA/CA 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다. IEEE 802.11에서 사용하는 CSMA 기술은 모든 스테이션들에게 공평한 무선 매체 접근을 제공하기 위한 것이다. 하지만 CSMA는 'listen-before-talk' 메커니즘을 사용하고 있기 때문에 네트워크에 참여하는 스테이션의 수가 증가할 수록 네트워크의 성능은 현저하게 감소한다. 본 명세서에서, 스테이션, 디바이스 및 노드는 동일한 의미로 사용된다. QoS(Quality of Service)는 유선에서와 마찬가지로 무선 매체에 대해 차별화된 접근 규칙을 제공한다. 높은 우선 순위(Prioritization)를 가지는 트래픽은 낮은 우선 순위 트래픽보다 매체 접근에 대한 상대적 우선권을 가진다. 무선 네트워크에서는 유선 이더넷 프로토콜로 주로 사용되는 CSMA/CD(Collision Detection) 대신 CSMA/CA(Collision Avoidance, 충돌 회피) 방법을 사용하고 있다. 무선 환경의 특성상 숨겨진(Hidden) 스테이션 문제점 등으로 인해 충돌을 미리 검출하기 어렵기 때문이다. CSMA/CA는 경쟁 모드인 DCF(Distributed Coordination Function)와 비경쟁 모드인 PCF(Point Coordination Function)를 포함한다.
DCF는 비동기식 전송 방식으로, 무선 매체 접근에 있어서 스테이션간의 우선 순위를 고려하지 않는다. 이런 DCF의 특성은 다양한 형태의 데이터 트래픽 전송을 반영하지 못해 결국에는 사용자가 요구하는 QoS를 지원할 수 없다. PCF는 동기식 전송 방식으로, 폴링을 통해 매체에 접근한다. PCF에서는 PC(Point Coordination) 기능을 중앙의 액세스 포인트에 위치시켜 액세스 포인트에 의해 모든 스테이션에 대한 서비스를 직접 제어하는 중앙 제어식 폴링 기능을 사용한다. 즉, 액세스 포인트는 각 스테이션에게 프레임을 보낼 수 있는 기회를 주기 위해 결합된 스테이션들을 주기적으로 폴링한다. 그러나 PCF는 트래픽 특성에 따른 서비스는 지원하지 않는다.
DCF는 무선 매체 접근을 요구하는 모든 스테이션들에 대해서 하나의 FIFO(First In First Out) 전송 큐로 동작한다. CSMA 프로토콜은 다른 스테이션에 의해 무선 매체가 사용되고 있는지를 먼저 감지하는데, 반송파 감지(carrier sensing)는 물리 계층에서 무선 주파수의 에너지 레벨을 감시하는 방법과 가상적으로 프레임 전송기간을 이용해 NAV(Network Allocation Vector)를 설정하는 방법이 있다. NAV는 현재 전송 세션의 남은 시간을 의미하며, 이를 통해 다른 스테이션이 전송 중인지를 결정한다.
IEEE 802.11 에서는 스테이션이 무선 매체가 유휴 상태임을 감지한 후에 다음 동작까지 기다려야 할 최소한의 시간을 정의하기 위해서 IFS(Inter Frame Space)를 사용한다. IEEE 802.11에서 사용하고 있는 IFS에는 DIFS(Distributed Inter Frame Space), SIFS(Shorter Inter Frame Space), PIFS(Point Inter Frame Space)등이 있다. SIFS는 하나의 프레임 전송이 완료되고 ACK, CTS 프레임 등을 전송하기 전까지의 시간 간격이며, IFS 중에서 가장 높은 우선 순위 레벨을 제공한다. SIFS는 프레임을 전송한 스테이션이 다른 프레임을 받을 수 있는 상태까지의 시간을 고려해 물리 계층에 따라 고정된 값을 가진다. PIFS는 PCF로 동작할 때 다른 스테이션들 보다 우선적으로 매체 접근 권한을 얻기 위해 액세스 포인트가 사용한다. PIFS는 SIFS에 슬롯타임을 더한 값에 의해 결정된다. DIFS는 DCF로 동작하는 모든 스테이션이 데이터와 관리 프레임을 전송할 때 사용한다. PCF 기반 전송보다 낮은 우선 순위의 전송이 되며, PIFS에 슬롯타임을 더한 값에 의해 결정된다.
CSMA/CA 방식에 따른 데이터 전송 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 스테이션은 무선 매체가 유휴 상태라도 즉시 프레임 전송을 하지 않고 각 IFS에서 정의된 일정 시간만큼 대기한 후에 전송을 개시한다. 즉, 채널이 DIFS 기간 동안 유휴 상태를 유지하면 MAC는 무작위 백-오프 카운터(Random Back-off Counter)를 선택해 백-오프 과정을 시작한다. 백-오프 카운터는 [0, CW] 사이에 걸쳐 일정한 확률로 분포하는 의사-무작위(PSEUDO-RANDOM) 정수이며, 여기서 CW(Contention Window)는 CWMIN과 CWMAX 사이의 정수 값이다. 백-오프 윈도우는 데이터 간의 충돌이 발생하지 않도록 특정 노드들이 데이터를 전송하는 범위를 의미한다. 매체가 유휴 상태를 유지하는 동안은 각각 슬롯타임 주기마다 백-오프 카운터가 감소하게 되며, 백-오프 카운터가 0으로 됐을 때 프레임이 전송된다. 원하는 목적지에 프레임이 성공적으로 도착하면 목적지 스테이션은 다시 DIFS보다 짧은 SIFS 만큼의 시간을 기다린 후 ACK 프레임을 전송한다. 송신 측에서 ACK 프레임을 받으면 목적지에 데이터 프레임이 제대로 전송된 것으로 인식한다. 데이터 프레임과 ACK 프레임간의 SIFS 시간 때문에 ACK 프레임의 전송이 다른 스테이션의 경쟁으로부터 보호받을 수 있다. 이후 다른 스테이션들은 DIFS 시간만큼의 유휴 상태 이후에 백-오프 절차를 재개한다. 만약 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임을 받지 못한 경우에는 또 다른 백-오프 절차를 통해 재전송한다.
CW의 크기는 최초에는 CWMIN 값으로 설정이 되나 ACK 프레임을 받지 못하는 경우 등의 전송 실패에 의해 CWMAX 값까지 지속적으로 증가한다. 전송 시도가 실패하면 새로운 백-오프 카운터를 구하기 위해 사용되는 CW 값이 이전에 가지고 있던 값의 두 배가 된다. 따라서 스테이션의 재전송 회수가 많을수록 CW값이 지수 함수적으로 증가되는데, 그 이유는 결합된 스테이션의 수가 많은 고밀도 네트워크에서 추가적인 충돌을 최소화하고 전송 성능을 최대로 하기 위해서이다. 성공적인 전송을 마친 스테이션은 CW값을 다시 CWMIN 값으로 설정하며, 전송할 프레임이 큐에 없더라도 DIFS 시간을 기다린 후에 다시 백-오프 카운터를 설정하게 된다.
이와 같이, CSMA/CA 방식은 할당 받은 백-오프 구간에는 일정 노드만 데이터 전송을 가능하게 하여 충돌을 회피하는 방법이다. 하지만 CSMA/CA 방식은 단지 일정한 구간에 대한 전송 기회를 제공하기 때문에, 데이터에 대한 정확한 전송을 위한 기회를 제공해 주지 않는다. 따라서, 할당된 백-오프 구간에 데이터가 전송 되지 못한다면 다음 백-오프 구간에 전송되어 중요한 데이터에 대한 전송 가능성이 줄어드는 단점이 있다.
도 2는 IEEE 802.15.4에서 제안하는 슈퍼 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다. IEEE 802.15.4는 IEEE 802.15 내 TG4이며 저전력, 저비용을 목적으로 낮은 전송율의 무선기기에 대한 표준 활동을 하고 있으며, 이러한 무선 개인 영역 네트워크(WPAN; Wireless Personal-Area Network) 기기를 이용하면 국제적으로 사용상 라이센스 제약이 없는 주파수 대역을 사용할 수 있다. 이와 같은 무선 개인 영역 네트워크 기기의 응용분야는 센서, 엑츄에이터, 대화형 장난감, 원격 제어, 산업 네트워크, 홈 자동화 등으로 확대되고 있다. 표준 단체인 IEEE 802.15.4는 배터리 수명이 수개월부터 수년까지 가능한 저전력 무선 기기의 물리 계층 및 MAC 계층을 정의하고 있다.
한편, IEEE 802.15.4에서 각 디바이스는 슈퍼프레임(Superframe)이라는 시간개념을 이용하여 데이터통신을 수행한다. 도 2를 참조하면, 각 슈퍼프레임은 비콘 프레임 구간(Beacon Only Period, BOP)을 경계로 구분되며 하나의 슈퍼 프레임(비콘 인터벌)은 동작(active) 구간과 비 동작(inactive) 구간으로 나눌 수 있다. 또한 동작 구간은 경쟁 기반의 CAP(Contention Access Period)와 비경쟁 기반의 CFP(Contention Free Period)로 구성되어 있다. 일반적인 데이터 전송은 CAP에서 이루어지며 CFP는 일정한 대역폭 이상을 요구하는 QoS(Quality Of Service) 애플리케이션을 보장하기 위해 사용된다. 비콘 프레임은 네트워크를 관리하는 PAN(Personal Area Network, 개인 영역 네트워크) 코디네이터(coordinator)가 모든 디바이스 (device)에게 전송하는 것으로, 디바이스들과 동기를 맞추고, 슈퍼프레임의 구조를 결정하는 SO(Superframe Order), BO(Beacon order) 값을 포함한다. BO는 비콘 프레임의 주기(비콘 인터벌)를 결정하는 파라미터이고, SO는 액티브 구간의 길이를 정의하기 위한 파라미터이다. SO 값을 기반으로 매 비콘 프레임 마다 CAP 구간의 길이를 정의할 수 있다.
특정한 데이터 대역폭을 요구하는 애플리케이션을 위해 PAN 조정자(PAN Coordinator)는 하나의 장치에게 슈퍼프레임 내에서 일정한 부분을 배타적으로 할당할 수 있다. 이러한 부분을 GTS (Guaranteed Time Slot)라고 한다. GTS는 CFP를 구성하며, 항상 CAP 구간이 종료된 후에 나타난다.
도 3은 IEEE 802.15.4에서 제안하는 비콘을 이용한 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. S310 단계에서, 디바이스는 CAP 구간 내에서 다른 장치들과의 경쟁을 통해 GTS 할당을 요청하는 비콘 요청 신호를 PAN 코디네이터에게 전송한다. 일례로, 디바이스는 비콘 요청 신호에 GTS를 요청하는 정보를 포함하여 전송할 수 있다. 이러한 경우, S320 단계에서, 비콘 요청 신호를 수신한 PAN 코디네이터는 GTS를 할당 가능한지 판단한 후에 비콘 프레임을 통해서 이러한 정보를 알려준다. S330 단계에서, 비콘 프레임을 수신한 디바이스는 자신에게 할당된 CFP 구간 내의 GTS슬롯에서 데이터를 전송하거나, 또는 CAP 구간에서 CSMA/CA 방식으로 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 개시된 기술의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 종래 중요한 데이터에 대해서도 일반적인 데이터와 마찬가지로 취급하여, 전송률이 떨어지는 문제점을 해결하기 위하여, 개시된 기술에서는 우선순위가 높은 데이터에 대한 백-오프 윈도우 구간을 넓게 설정하도록 하여, 데이터 전송이 실패할 확률을 감소시켰다.
도 4를 참조하면, S410 단계에서, 디바이스는 코디네이터에게 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 전송한다. 일례로, 상태 정보는 디바이스가 전송하려는 데이터의 중요도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다른 일례로, 상태 정보는 디바이스의 환경에 대한 정보를 포함할 수 있다.
S420 단계에서, 비콘 요청 신호를 수신한 코디네이터는 상태 정보를 기초로 백-오프 윈도우의 크기를 결정한다. 일 실시예에 따라, 코디네이터는 상태 정보에 포함된 데이터의 중요도가 높을수록 백-오프 윈도우의 크기를 크게 결정할 수 있다. 화재 방지를 위하여 온도를 측정하는 센서 노드의 경우를 예를 들어 설명하면, 센서 노드에서 수집된 데이터 값에 따라, 데이터의 중요도를 도 5와 같이 설정할 수 있다. 도 5는 한국소방방재청의 “KOFEIS : 감지기의 형식 승인 및 검정기술기준“ 의 자료를 참고로 하여 작성한 표이다. 즉, 센서 노드는 측정된 온도가 35도 미만인 경우 “정상“, 35도 내지 42도인 경우에는 “주의“, 42도 내지 50도인 경우에는 “경보“, 50도 이상인 경우에는 “화재“로, 데이터의 중요도를 설정할 수 있다. 코디네이터는 수신된 상태 정보에 포함된 데이터의 중요도를 기초로 백-오프 윈도우의 크기를 결정한다. 예컨대, 데이터의 중요도가 “화재“인 경우, 백-오프 윈도우의 크기를 기본 크기보다 2배 크게 설정하고, 데이터의 중요도가 “정상“인 경우에는, 백-오프 윈도우의 크기를 기본 크기 그대로 설정할 수 있다. 코디네이터는 백-오프 윈도우의 크기가 결정되면, 결정된 윈도우의 크기 정보를 포함하는 비콘 프레임을 디바이스에 전송한다.
S430 단계에서, 디바이스는, 수신된 비콘 프레임을 기초로 자신에게 할당된 백-오프 윈도우 크기를 설정한다. 디바이스는 설정된 백-오프 윈도우 내에서 코디네이터에게 데이터를 전송한다.
본 실시예에 따르면, 센서 노드의 수집 데이터의 값이 “화재“인 경우와 같이, 데이터가 신속하게 전송되어야 할 상황에서, 충분한 데이터 선점 구간을 할당하여 데이터 전송 실패 확률을 감소시키는 한편, 신속하고 정확한 수신이 이루어질 수 있도록 한다는 효과가 있다.
도 6은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 백-오프 윈도우의 크기를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. S610 단계에서, 코디네이터는 디바이스로부터 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 수신한다. 일례로, 상태 정보는 데이터의 중요도를 나타낼 수 있다. S620 단계에서, 코디네이터는 상태 정보가 나타내는 데이터의 중요도가 임계 값 이상인지 여부를 판단한다. 예컨대, 데이터의 중요도가 “긴급“ 레벨인 경우를 임계 값으로 결정한 경우, 코디네이터는 데이터의 중요도 레벨이 “긴급“ 레벨 이상인지 여부를 판단한다. 데이터의 중요도가 임계 값 이상인 경우, 코디네이터는 백-오프 윈도우 구간을 조절한다. 일례로, 코디네이터는 기준 백-오프 윈도우 구간의 크기보다 2배의 크기를 가지도록 백-오프 윈도우 구간을 조절할 수 있다. 백-오프 윈도우 구간이 조절되면, 그 정보를 비콘 신호와 함께 디바이스에 전송한다(S630). S640 단계에서, 디바이스는 조절된 백-오프 윈도우 구간을 적용하여 데이터를 전송할 수 있다. 일례로, 디바이스는 IEEE 801.15.4에서 제안하는 슈퍼프레임의 CAP 구간에서 이를 적용하여 데이터를 전송할 수 있다.
이러한 개시된 기술인 시스템 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 기술의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식의 무선 통신 시스템에서의 충돌 회피 방법에 있어서,
    네트워크 코디네이터가 디바이스로부터 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 상태 정보를 기초로 백-오프(Back-Off) 윈도우의 크기를 결정하는 단계; 및
    상기 크기 정보를 포함하는 비콘 신호를 상기 디바이스에 전송하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상태 정보는,
    상기 디바이스가 전송하려는 데이터의 중요도에 대한 정보를 포함하는 충돌 회피 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상태 정보는,
    상기 디바이스의 환경 정보를 포함하는 충돌 회피 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결정하는 단계는,
    상기 상태 정보가 나타내는 데이터의 중요도가 임계 값 이상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 임계 값 이상인 경우, 백-오프 윈도우의 크기를 증가시키는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디바이스가, 상기 전송된 비콘 신호를 기초로 백-오프 윈도우 크기를 설정하여 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 충돌 회피 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 결정하는 단계는,
    상기 중요도가 높을수록 백-오프 윈도우의 크기를 크게 결정하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법.
  7. 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA) 방식의 무선 통신 시스템에서의 충돌 회피 방법에 있어서,
    네트워크 코디네이터가 디바이스로부터 상태 정보를 포함하는 비콘 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 상태 정보를 기초로 상기 디바이스가 전송할 데이터의 우선 순위를 결정하는 단계; 및
    상기 우선순위에 상응하는 백-오프(Back-Off) 윈도우 크기를 결정하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 상태 정보는,
    상기 디바이스가 전송하려는 데이터의 중요도에 대한 정보를 포함하는 충돌 회피 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 결정하는 단계는,
    상기 중요도가 높을수록 백-오프 윈도우의 크기를 크게 결정하는 단계를 포함하는 충돌 회피 방법.
KR1020100056385A 2010-06-15 2010-06-15 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법 KR101155049B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100056385A KR101155049B1 (ko) 2010-06-15 2010-06-15 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100056385A KR101155049B1 (ko) 2010-06-15 2010-06-15 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110136402A true KR20110136402A (ko) 2011-12-21
KR101155049B1 KR101155049B1 (ko) 2012-06-11

Family

ID=45503047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100056385A KR101155049B1 (ko) 2010-06-15 2010-06-15 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101155049B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014007417A1 (ko) * 2012-07-04 2014-01-09 주식회사 에이에스엔 무선 센서 네트워크에서의 센서 태그 관제 방법
KR20160110892A (ko) * 2015-03-12 2016-09-22 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 경쟁 윈도우 크기 결정 방법 및 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050063216A (ko) * 2003-12-22 2005-06-28 엘지전자 주식회사 무선랜에서의 전송 속도 향상 장치
TWI459754B (zh) * 2007-01-12 2014-11-01 Koninkl Philips Electronics Nv 無線網狀網路中擁擠管理之方法
KR100999039B1 (ko) * 2008-08-22 2010-12-10 한국과학기술원 무선 네트워크 시스템, 무선 네트워크 통신 방법 및 무선 네트워크 통신장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014007417A1 (ko) * 2012-07-04 2014-01-09 주식회사 에이에스엔 무선 센서 네트워크에서의 센서 태그 관제 방법
KR20160110892A (ko) * 2015-03-12 2016-09-22 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 경쟁 윈도우 크기 결정 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101155049B1 (ko) 2012-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rajandekar et al. A survey of MAC layer issues and protocols for machine-to-machine communications
EP3337280B1 (en) Differentiated association service provisioning in wifi networks
US8218493B2 (en) System and method for interference mitigation in wireless networks
JP5571699B2 (ja) インカンベント信号検出に対する沈黙ゾーンにおける沈黙期間のスケジューリング及び保護
RU2573641C2 (ru) Механизмы уменьшения коллизий для сетей беспроводной связи
KR100960295B1 (ko) 무선 매체에서 신속한 채널 스위칭을 수행하기 위한시스템 및 방법
US8867512B2 (en) Autonomous discovery for enhanced wifi devices
US9655054B2 (en) Adapting blind reception duration for range and congestion
KR101082922B1 (ko) 무선 개인영역 네트워크에서 우선 순위를 적용한무선통신방법
EP1427153A2 (en) Apparatus and method for reducing power consumption in ad-hoc network
US20130225068A1 (en) Method, apparatus, and computer program product for coexistence-aware communication mechanism for multi-radios
US20130230028A1 (en) System and Method for Sectorized Transmission in a Wireless Network
US20100118737A1 (en) Method and apparatus for constructing synchronous sensor network
WO2015089229A1 (en) System and method for determining a clear channel assessment threshold
TW200812322A (en) Collision avoidance for traffic in a wireless network
Ma et al. Design and analysis of a distributed and demand-based backscatter MAC protocol for internet of things networks
JP2004312692A (ja) Ｑｏｓを支援するポーリングリスト生成装置及び方法
Verma et al. A robust hybrid-MAC protocol for M2M communications
CN117527175B (zh) 一种抗干扰的网络传输方法、系统、设备
Matsuo et al. Performance of simple and Smart PHY/MAC mechanisms for Body Area Networks
KR20140058107A (ko) 센서 네트워크에서 데이터 송수신 장치 및 방법
KR101155049B1 (ko) 반송파 감지 다중 접속/충돌 회피 방식에서의 충돌 회피 방법
Prasad Joshi et al. Adaptive Window Size‐Based Medium Access Control Protocol for Cognitive Radio Wireless Sensor Networks
Joe QoS-aware MAC with reservation for mobile ad-hoc networks
KR101936255B1 (ko) 무선 신체영역 네트워크의 긴급 데이터 관리를 위한 채널 할당 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150521

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160829

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170926

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee