KR20130125088A - 데이터 전송 방법 - Google Patents

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KR20130125088A
KR20130125088A KR1020120048584A KR20120048584A KR20130125088A KR 20130125088 A KR20130125088 A KR 20130125088A KR 1020120048584 A KR1020120048584 A KR 1020120048584A KR 20120048584 A KR20120048584 A KR 20120048584A KR 20130125088 A KR20130125088 A KR 20130125088A
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윤민홍
류철
김도형
이재호
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한국전자통신연구원
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Abstract

데이터 전송 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은, 전송 데이터를 포함하는 매니지먼트 프레임(Management Frame)을 구성하는 단계 및 매니지먼트 프레임을 전송하는 단계를 포함한다. 이를 통한 데이터 전송은 네트워크 형성전 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

데이터 전송 방법 {METHOD OF TRANSMITTING DATA}
본 발명은 데이터 전송에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 짧은 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰의 비약적인 성장으로 대부분의 무선 통신 수단, 특히 802.11(Wi-Fi)를 탑재한 장치들이 많아졌다. 물론, 이런 장치들은 장치의 사용 목적에 따라 블루투스(Bluetooth)나 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association) 등의 통신 수단을 탑재하기도 한다.
802.11을 통해 데이터 송수신을 수행하는 방법에는 2가지 방법이 있다. 구체적으로, 기존 액세스 포인트(AP, Access Point)에 접속해 네트워크를 형성하는 방법과 주변의 장치들과 임시적으로 네트워크를 형성하는 애드혹(Ad-hoc) 방법이 있다.
여기서, 가장 많이 사용하는 기존 액세스 포인트에 접속해 네트워크를 형성하고 이를 활용하는 방법은 인프라스트럭쳐 모드라고도 부르며 스마트폰, 노트북, 데스크탑 등에서 많이 사용하는 방법이다.
또한, 주변의 장치들과 임시적으로 네트워크를 형성하는 애드혹 방법은 액세스 포인트가 없어도 장치간 통신이 가능하다는 장점을 가지고 있으며, 일부 휴대용 게임 등에서는 상기 애드혹 방법을 이용해 휴대용 게임기간 네트워크를 형성해 대전 게임을 가능하게 하기도 한다.
그러나, 기존 액세스 포인트에 접속해 네트워크를 형성하고 이를 활용하는 방법 및 주변의 디바이스들과 임시적으로 네트워크를 형성하는 애드혹 방법은 모두 네트워크를 형성한 후에 메시지를 주고 받을 수 있다.
만일, 상술한 바와 같이 네트워크를 형성한 후 많은 데이터를 송수신하는 경우 네트워크를 형성하는 일련의 과정에 소요되는 비용을 무시할 수 있다. 그러나, 송수신할 데이터의 크기가 실질적으로 몇 바이트 정도인 경우 네트워크를 형성하는 것은 비효율적이다.
한국공개특허 제2009-0005649호는 이동통신 시스템에서 피어투피어 통신을 위한 상태천이 방법에 대해 개시하고 있으나, 이 한국공개특허에 개시된 기술을 장치가 수면모드나, 비활성화 모드에 있을 경우에도 P2P 통신을 요청하는 메시지를 처리하는 기술에 불과하며, 결국은 네트워크 연결을 필요로 한다.
따라서, 송수신할 데이터의 크기가 작아 네트워크 형성에 필요한 비용이 데이터 송수신에 필요한 비용보다 큰 경우 네트워크를 형성하지 않고 데이터를 송수신할 수 있는 기술의 필요성이 절실하게 요구된다.
본 발명의 목적은 빠른 데이터 전송이 가능한 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 전송 방법의 일 실시예는, 전송 데이터의 크기를 판단하는 단계와, 상기 전송 데이터의 크기가 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 상기 전송 데이터를 포함하는 매니지먼트 프레임(Management Frame)을 구성하는 단계 및 상기 매니지먼트 프레임을 전송하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 매니지먼트 프레임은, MAC(Media Access Control) 헤더, 상기 전송 데이터를 포함하는 프레임 바디 및 FCS(Frame Check Sequence)/CRC(Cyclic Redundancy Check)로 구성될 수 있다.
이 때, 상기 전송 데이터를 포함하는 매니지먼트 프레임을 구성하는 단계는, 상기 프레임 바디의 벤더 특정(vendor specific) 필드에 상기 전송 데이터를 포함시킬 수 있다.
이 때, 상기 매니지먼트 프레임을 전송하는 단계는, 프루브 요청(probe request) 메시지 및 비컨(beacon) 신호 중 적어도 하나를 전송할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 수신 방법의 일 실시예는, 매니지먼트 프레임을 수신하는 단계 및 수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 매니지먼트 프레임을 수신하는 단계는, 프루브 요청(probe request) 메시지 및 비컨(beacon) 신호 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
이 때, 수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출하는 단계는, 상기 수신된 매니지먼트 프레임에 포함된 MAC(Media Access Control) 헤더, 데이터를 포함하는 프레임 바디 및 FCS(Frame Check Sequence)/CRC(Cyclic Redundancy Check) 중 상기 프레임 바디의 벤더 특정(vendor specific) 필드로부터 데이터를 독출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 네트워크 형성에 들어가는 비용을 줄일 수 있어 빠른 데이터 송수신이 가능하다.
또한, 본 발명은 Wi-Fi P2P 장치의 사용자가 끊임없이 이동하는 환경에서 네트워크 형성에 들어가는 비용을 줄일 수 있기 때문에, 더욱 빠른 데이터 전송이 가능하다.
도 1은 데이터 전송 시스템의 전체적인 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 2는 매니지먼트 프레임의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 장치간 네트워크 연결 없이 데이터를 송수신하는 것을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 연결 없이 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 출원에서 사용하는 '장치'는 이동국(MS), 사용자 장비(User Equipment: UE), 사용자 터미널(User Terminal: UT), 무선 터미널, 액세스 터미널(Access Terminal: AT), 가입자 유닛(Subscriber Unit: SU), 가입자 스테이션(Subscriber Station: SS), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit: WTRU), 이동 노드, 모바일, 포트(port) 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다.
장치의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악 저장 및 재생 가전 제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 데이터 전송 시스템의 전체적인 흐름을 나타내는 순서도이다.
제1 장치(1000)와 제2 장치(2000)의 초기 상태는 제1 장치(1000)와 제2 장치(2000)가 네트워크 형성 없이 각각 독립적으로 동작하고 있는 상태인 것으로 가정한다.
도 1을 참조하면, 제1 장치(1000)와 제2 장치(2000)는 데이터를 교환을 위한 연결을 위해서 장치 탐색 단계(S110), 서비스 탐색 단계(S120), 그룹 형성 단계(S130)를 거쳐 네트워크를 형성한다.
구체적으로, 제1 장치(1000)는 제2 장치(2000)와 데이터를 교환하기 위해 프루브 요청(probe request) 메시지를 제2 장치(2000)로 전송한다(S111).
이후, 제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 수신된 프루브 요청 메시지에 상응하는 프루브 응답 메시지를 생성하여 생성된 프루브 응답 메시지를 제1 장치(1000)로 전송한다(S113).
여기서, 제1 장치(1000)는 상기 단계 111 및 단계 113을 거쳐 제2 장치(2000)가 주변에 존재함을 확인할 수 있고, 제2 장치(2000)와 데이터 송수신을 위한 채널을 설정할 수 있다.
이후, 제1 장치(1000)는 서비스 탐색 질의(service discovery query) 메시지를 제2 장치(2000)로 전송한다(S121).
제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 수신된 서비스 탐색 질의 메시지에 상응하는 서비스 탐색 응답(service discovery response) 메시지를 생성하고, 생성된 서비스 탐색 응답 메시지를 제1 장치(1000)로 전송한다(S123).
여기서, 제1 장치(1000)는 상기 단계 121 및 단계 123을 통해 제2 장치(2000)가 제공하는 서비스의 종류를 확인할 수 있다.
이후, 제1 장치(1000)는 그룹 오너 협상 요청(group owner negotiation request) 메시지를 제2 장치(2000)로 전송한다(S131).
제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 수신된 그룹 오너 협상 요청 메시지에 상응하는 그룹 오너 협상 응답 메시지를 생성하고, 생성된 그룹 오너 협상 응답 메시지를 제1 장치(1000)로 전송한다(S133).
제1 장치(1000)는 제2 장치(2000)로부터 수신된 그룹 오너 협상 응답 메시지에 상응하는 그룹 오너 협상 확인 메시지를 생성하고, 생성된 그룹 오너 협상 확인 메시지를 제2 장치(2000)로 전송한다(S135).
여기서, 그룹 오너는 제1 장치(1000)와 제2 장치(2000)의 오너 의사수치를 비교하여, 더 높은 오너 의사수치를 가지는 장치를 의미한다.
또한, 상기 오너 의사수치는 CPU 클럭수가 높을수록, 잔류 배터리 용량이 많을수록, 전력을 계속 공급받는 경우 높게 생성될 수 있다.
상기 단계 131 내지 단계 135를 거쳐 제1 장치(1000)와 제2 장치(2000)가 서로 통신하기 위한 그룹이 형성된다.
여기서, 제1 장치(1000)와 제2 장치(2000) 사이의 통신은 802.11x(예를 들면, 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac 등) 뿐만 아니라 블루투스, 지그비(Zigbee), 초광대역 통신(UWB: Ultra Wide Band), 근거리 무선 통신(NFC: Near Field Communication), 바이너리 CDMA(B-CDMA: Binary Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등의 다양한 무선 통신 기술을 이용하여 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 장치(1000)와 제2 장치(2000)가 서로 데이터를 송수신하기 위해서는 데이터의 크기에 관계 없이 네트워크를 구성해야 한다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따라 전송할 데이터의 크기가 작은 경우 네트워크 구성 없이 데이터를 전송하는 방법을 설명하도록 한다.
도 2는 매니지먼트 프레임의 구성을 나타내는 개념도이다.
Wi-Fi 장치끼리 송수신 하는 데이터를 프레임(Frame)이라 부르고, 상기 프레임은 컨트롤 프레임, 매니지먼트 프레임(200), 데이터 프레임으로 분류할 수 있다.
여기서, 컨트롤 프레임은 ACK, RTS 등 무선채널의 MAC 제어용으로 사용되고, 매니지먼트 프레임은 비컨(beacon)이나 연결 설정, 인증 등의 장치 관리용으로 사용되며, 데이터 프레임은 하나의 블록 또는 패킷으로 전송되는 정보의 단위로 사용된다.
도 2를 참조하면, 매니지먼트 프레임(200)은 MAC 헤더(210), 프레임 바디(220), FCS/CRC(230)를 포함할 수 있다.
먼저, MAC 헤더(210)에는 프레임 컨트롤, 듀레이션(Duration)/아이디(ID), 제1 주소 내지 제4 주소 및 시퀀스 컨트롤이 포함될 수 있다.
여기서, 듀레이션 영역에는 일정 시간 동안 다른 장치들의 채널 사용이 중지되도록 무선링크의 사용을 예약하는 시간 값인 네트워크 할당 벡터(NAV, Net Allocation Vector) 값이 포함된다.
이 때, 최상위 비트 값은 0이고 나머지 15비트의 값은 usec 단위의 네트워크 할당 벡터 값이다. 또한, 주소 영역은 각각 6바이트의 길이의 주소가 사용된다.
프레임 바디(220)에는 SSID(Service Set Identification)가 포함되는데, 만일 매니지먼트 프레임(200)이 프루브 요청 또는 비컨을 위한 것인 경우, 프레임 바디(220)에 벤더(vendor)가 사용할 수 있는 정보인 벤더 특정(vendor specific) 데이터 부분에 미리 설정된 기준 바이트 이하의 데이터를 실을 수 있다.
구체적으로, 프레임 바디(230)는 0~2312 바이트의 크기를 가질 수 있으며, 벤터 특정 데이터도 0~2312 바이트 내에서 처리하므로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 벤더 특정 데이터 부분에 미리 설정된 기준 바이트 이하의 데이터를 실음으로써 상기 데이터를 다른 장치로 전송할 수 있다.
즉, 기존에 장치들은 도 1의 장치 탐색 단계(110), 서비스 탐색 단계(120), 그룹 형성 단계(130)를 거쳐 네트워크를 형성한 후 서로 데이터 송신 또는 수신을 수행했다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 장치 탐색 단계에서 미리 설정된 기준 바이트 이하의 메시지를 송수신할 수 있어 서비스 탐색 단계(120)와 그룹 형성 단계(130)에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 매니지먼트 프레임(200)이 비컨을 위한 것인 경우, 본 발명의 일 실시예에 따르면 장치 탐색 단계(110)를 거치지 않고도 미리 설정된 기준 바이트 이하의 메시지를 송수신할 수 있다.
FCS/CRC(230)는 에러를 막기 위해 사용되고, 구체적으로 FCS(Frame Check Sequence)는 프레임 검사 순서를 나타낸다.
또한, CRC(Cyclic Redundancy Check)는 예를 들어 모뎀으로 데이터를 전송할 때 검출해내는 수학적 기법으로, CRC 계산이 맞아 떨어질 때까지 송신 측에 NAK 신호를 보낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 장치간 네트워크 연결 없이 데이터를 송수신 하는 것을 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 제1 장치(1000)는 도 2의 매니지먼트 프레임(200)이 프루브 요청을 위한 것인 경우, 프레임 바디(220)에 포함되는 벤더 특정 데이터 부분에 미리 설정된 기준 바이트 이하의 데이터를 싣고 프루브 요청 메시지 전송에 따라 상기 데이터를 제2 장치(2000)로 전송할 수 있다.
여기서, 제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 매니지먼트 프레임을 수신하고, 수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출할 수 있다.
구체적으로, 제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 수신된 프루브 요청 메시지를 통해 매니지먼트 프레임을 수신할 수 있고, 상기 매니지먼트 프레임을 구성하는 프레임 바디의 벤더 특정 필드로부터 데이터를 독출할 수 있다.
또는, 제1 장치(1000)는 도 2의 매니지먼트 프레임(220)이 비컨을 위한 것인 경우, 프레임 바디(220)에 포함되는 벤더 특정 데이터 부분에 미리 설정된 기준 바이트 이하의 데이터를 싣고 비컨 메시지 전송에 따라 미리 설정된 기준 바이트 이하의 메시지를 제2 장치(2000)로 전송할 수 있다.
여기서, 제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 매니지먼트 프레임을 수신하고, 수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출할 수 있다.
구체적으로, 제2 장치(2000)는 제1 장치(1000)로부터 수신된 비컨 신호를 통해 매니지먼트 프레임을 수신할 수 있고, 상기 매니지먼트 프레임을 구성하는 프레임 바디의 벤더 특정 필드로부터 데이터를 독출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 연결 없이 데이터를 전송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 장치는 입력된 데이터의 크기가 미리 설정된 기준 바이트 이하인지 판단한다(S410).
장치는 단계 410을 통해 입력된 데이터의 크기가 미리 설정된 기준 바이트 이하인 것으로 판단되면, 매니지먼트 프레임의 프레임 바디에 상기 입력된 데이터를 포함시킨다(S420).
실시예에 따라, 본 발명의 네트워크 연결 없이 데이터를 전송하는 방법은 입력된 데이터의 크기에 대한 고려 없이 매니지먼트 프레임의 프레임 바디에 입력된 데이터를 포함시킬 수도 있다.
여기서, 장치는 매니지먼트 프레임의 기능이 프루브 요청 또는 비컨을 위한 것인 경우, 프레임 바디에서 벤더(vendor)가 사용할 수 있는 벤더 특정 데이터 부분에 미리 설정된 기준 바이트 이하의 데이터를 포함시킬 수 있다.
이후, 장치는 상기 매니지먼트 프레임을 다른 장치로 전송한다(S430).
여기서, 장치가 상기 입력된 데이터를 다른 장치로 전송하는 것은, 상기 장치가 다른 장치로 비컨 신호를 전송 또는 프루브 요청 메시지를 전송함으로써, 상기 입력된 데이터를 다른 장치로 전송할 수 있다.
따라서, 장치는 다른 장치와 네트워크 연결 없이도 데이터를 다른 장치로 전송할 수 있어, 빠른 데이터 송수신이 가능하다.
또는, 장치는 단계 410을 통해 입력된 데이터의 크기가 미리 설정된 기준 바이트를 초과하는 것으로 판단되면, 데이터를 전송을 위해 장치 탐색 단계, 서비스 탐색 단계, 그룹 형성 단계를 거쳐 네트워크를 형성하고, 형성된 네트워크를 통해 다른 장치로 입력된 데이터를 전송할 수 있다(S440).
본 발명의 일 실시예에서는 장치가 다른 장치로 데이터를 전송하는 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 네트워크 형성 없이 다른 장치로부터 데이터를 수신하는 것도 가능하다.
즉, 다른 장치로부터 매니지먼트를 수신하고, 수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출한다. 여기서, 매니지먼트 프레임을 수신하는 것은 다른 장치로부터 수신되는 프루브 요청 메시지 및 비컨 신호 중 적어도 하나를 통해 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 매니지먼트 프레임은 MAC 헤더, 다른 장치로부터 전송된 데이터를 포함하는 프레임 바디 및 FCS/CRC를 포함하므로, 장치는 상기 프레임 바디의 벤더 특정 필드로부터 데이터를 독출할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 데이터 전송 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
200: 매니지먼트 프레임
210: MAC 헤더
220: 프레임 바디
230: FCS/CRC
1000: 제1 장치
2000: 제2 장치

Claims (8)

  1. 전송 데이터를 포함하는 매니지먼트 프레임(Management Frame)을 구성하는 단계; 및
    상기 매니지먼트 프레임을 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터 전송 방법은
    상기 전송 데이터의 크기를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 매니지먼트 프레임을 구성하는 단계는
    상기 전송 데이터의 크기가 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 상기 전송 데이터를 포함하는 매니지먼트 프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니지먼트 프레임은,
    MAC(Media Access Control) 헤더, 상기 전송 데이터를 포함하는 프레임 바디 및 FCS(Frame Check Sequence)/CRC(Cyclic Redundancy Check)로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전송 데이터를 포함하는 매니지먼트 프레임을 구성하는 단계는,
    상기 프레임 바디의 벤더 특정(vendor specific) 필드에 상기 전송 데이터를 포함시키는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 매니지먼트 프레임을 전송하는 단계는,
    프루브 요청(probe request) 메시지 및 비컨(beacon) 신호 중 적어도 하나를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  6. 매니지먼트 프레임을 수신하는 단계; 및
    수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출하는 단계를 포함하는 데이터 수신 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 매니지먼트 프레임을 수신하는 단계는,
    프루브 요청(probe request) 메시지 및 비컨(beacon) 신호 중 적어도 하나를 수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    수신된 매니지먼트 프레임으로부터 데이터를 독출하는 단계는,
    상기 수신된 매니지먼트 프레임에 포함된 MAC(Media Access Control) 헤더, 데이터를 포함하는 프레임 바디 및 FCS(Frame Check Sequence)/CRC(Cyclic Redundancy Check) 중 상기 프레임 바디의 벤더 특정(vendor specific) 필드로부터 데이터를 독출하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
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