KR20140017851A - Method and data transmission system using overlay media access control device - Google Patents
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Abstract
Description
본 실시예는 오버레이 매체접근 제어장치를 이용한 데이터 전송시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 제어장치를 제공하고, 데이터 전송장치로부터 외부 스테이션에 대한 무선링크에 전송되는 전송대기 데이터 정보를 기반으로 무선링크에 대한 채널접근 확률, 최초 경쟁 윈도우 값, 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하여, 이를 통해 전송대기 데이터를 외부 스테이션에 전송하는 오버레이 매체접근 제어장치를 이용한 데이터 전송시스템 및 그 방법에 관한 것이다. This embodiment relates to a data transmission system and method using the overlay media access control apparatus. More specifically, the present invention provides an overlay control device for controlling a data transmitter to transmit data to an external station, and based on transmission standby data information transmitted from the data transmitter to a radio link to the external station. The present invention relates to a data transmission system and method using an overlay media access control apparatus for determining a channel access probability, an initial contention window value, and a transmission length of data to be transmitted on a radio link, thereby transmitting transmission standby data to an external station.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.
최근 스마트폰을 이용한 인터넷 사용이 점차 활발해지고 있으며, 스마트폰 사용자들은 인터넷을 통해 다양한 정보 및 컨텐츠를 공유하고 있다. 이에 IEEE 802.11 기반의 와이파이망을 이용한 무선 인터넷 서비스의 사용 역시 급속도로 증가하고 있으며, 핫스팟(Hot Spot)과 같은 다수의 무선 인터넷망 사용자가 몰리는 지역에서는 동일한 네트워크를 사용하는 다수의 스테이션 간 전송되는 패킷의 충돌 및 전송률의 불공평과 같은 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 현재 출시되는 AP(Access Point) 제품들의 대부분은 물리계층에 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 및 네트워크 이중화(Channel Bonding) 등과 같은 최신 기술을 반영하여 데이터 전송의 성능을 개선하고 있으나, 맥(Mac) 계층에서 사용되는 알고리즘은 기존의 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) 등을 그대로 사용하고 있어 실질적으로 경쟁하는 무선링크 간에 발생하는 데이터 전송의 불공평 등의 성능을 보장하지 못하는 어려움이 있다. Recently, the use of the Internet using a smart phone is increasingly active, and smart phone users are sharing various information and contents through the Internet. As a result, the use of wireless Internet services using the IEEE 802.11-based Wi-Fi network is increasing rapidly, and packets transmitted between multiple stations using the same network in an area where a large number of users of the wireless Internet network such as a hot spot are crowded. Problems such as collisions and unfairness of transmission rates continue to occur. In order to solve this problem, most of the current Access Point (AP) products reflect the latest technologies such as MIMO (Multiple Input Multiple Output) and Network Bonding in the physical layer to improve the performance of data transmission. The algorithm used in the Mac layer uses the existing CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) as it is, so it does not guarantee the performance such as unfairness of data transmission that occurs between competing wireless links. There is no difficulty.
본 실시예는, 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 제어장치를 제작하고, 데이터 전송장치로부터 외부 스테이션에 대한 무선링크에 전송되는 전송대기 데이터 정보를 기반으로 무선링크에 대한 채널접근 확률, 최초 경쟁 윈도우 값, 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하여 이를 통해 전송대기 데이터를 외부 스테이션에 전송함으로써, 데이터를 외부 스테이션에 전송하는 과정에서 발생할 수 있는 무선 링크 간의 데이터 충돌 및 전송 불공평 등의 문제를 최소화한 최적의 데이터 전송 성능을 구현하는데 주된 목적이 있다.In the present embodiment, an overlay control apparatus for controlling a data transmission apparatus for transmitting data to an external station is manufactured, and based on transmission standby data information transmitted from the data transmission apparatus to a radio link to an external station, By determining the channel access probability, the initial contention window value, and the transmission length of the data transmitted on the radio link, the transmission standby data is transmitted to the external station, whereby data collision between the radio links may occur in the process of transmitting the data to the external station. And the main purpose is to implement the optimal data transmission performance to minimize problems such as transmission inequality.
본 실시예는, 데이터 전송장치와 오버레이(Overlay) 매체접근 제어장치를 포함하는 통신시스템에서 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 상기 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 매체접근 제어장치에 있어서, 상기 데이터 전송장치와 통신하는 스테이션으로 전송하기 위한 전송대기 데이터를 저장하는 데이터 저장부; 상기 전송대기 데이터에 대한 정보를 기반으로 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 채널접근 확률 결정부; 상기 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 최초 경쟁 윈도우(CW : Contention Window) 값을 결정하는 경쟁 윈도우 결정부; 상기 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 전송길이 결정부; 및 상기 데이터 전송 장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides an overlay medium access control apparatus for controlling the data transmission apparatus to transmit data to an external station in a communication system including a data transmission apparatus and an overlay medium access control apparatus. A data storage for storing transmission standby data for transmission to a station in communication with the station; A channel access probability determination unit for determining a channel access probability for the radio link set for the station based on the information on the transmission standby data; A contention window determiner configured to determine an initial contention window (CW) value based on the determined channel access probability; A transmission length determining unit determining a transmission length of data transmitted on the wireless link based on the determined channel access probability; And a data transmitter for transmitting the transmission standby data of the transmission length to the data transmission apparatus.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 데이터 전송장치와 오버레이(Overlay) 매체접근 제어장치를 포함하는 통신시스템에서 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 상기 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 매체접근 제어장치에 있어서, 상기 데이터 전송장치와 통신하는 스테이션으로 전송하기 위한 전송대기 데이터를 저장하는 데이터 저장부; 상기 전송대기 데이터에 대한 정보를 기반으로 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 채널접근 확률 결정부; 상기 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 최초 경쟁 윈도우(CW : Contention Window) 값을 결정하는 경쟁 윈도우 결정부; 일정 시간 동안 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 상기 무선링크에서의 평균 충돌 확률을 결정한 후, 상기 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하고, 상기 추정된 채널접근 확률을 이용하여 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 전송길이 결정부; 및 상기 데이터 전송 장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, in the overlay media access control apparatus for controlling the data transmission apparatus for transmitting data to an external station in a communication system including a data transmission apparatus and an overlay medium access control apparatus A data storage unit storing transmission standby data for transmission to a station communicating with the data transmission device; A channel access probability determination unit for determining a channel access probability for the radio link set for the station based on the information on the transmission standby data; A contention window determiner configured to determine an initial contention window (CW) value based on the determined channel access probability; After determining the average collision probability in the wireless link using a response signal to the data previously transmitted to the wireless link for a predetermined time, and estimate the channel access probability based on the average collision probability, the estimated channel access probability Transmission length determining unit for determining the transmission length of the data to be transmitted on the wireless link using; And a data transmitter for transmitting the transmission standby data of the transmission length to the data transmission apparatus.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 하나 이상의 스테이션과 채널을 공유하고, 상기 채널을 통해 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치; 상기 데이터 전송장치 위에 오버레이(Overlay) 형태로 구현되고, 상기 스테이션에 전송하기 위한 상기 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로, 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선링크에 대한 채널접근 확률, 최초 경쟁 윈도우 값 및 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하여, 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 상기 데이터 전송장치에 전송하고, 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 포함하는 설정정보를 발생하는 오버레이 매체접근 제어 장치; 및 상기 오버레이 매체접근 제어 장치로부터 상기 설정정보를 수신하여 상기 설정정보를 상기 데이터 전송장치의 파라미터로 설정하는 어댑터 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용한 데이터 전송 시스템을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present embodiment, a data transmission device for sharing a channel with one or more stations, and transmits transmission standby data through the channel; Implemented in the form of an overlay on the data transmission device, and based on the information on the size of the transmission standby data for transmission to the station, the channel access probability, initial contention window value for the radio link set for the station And an overlay medium access control device for determining a transmission length of data transmitted on the radio link, transmitting transmission standby data of the transmission length to the data transmission device, and generating setting information including the initial contention window value. And an adapter device for receiving the setting information from the overlay medium access control device and setting the setting information as a parameter of the data transmission device.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 하나 이상의 스테이션과 채널을 공유하고, 상기 채널을 통해 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치; 상기 데이터 전송장치 위에 오버레이(Overlay) 형태로 구현되어 상기 스테이션에 전송하기 위한 상기 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로, 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선 링크에 대한 채널접근 확률 및 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하고, 상기 무선링크에 기 전송된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 상기 무선링크에서의 평균 충돌 확률을 구하고, 상기 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하여 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한 후, 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 상기 데이터 전송장치로 전송하고, 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 포함하는 설정정보를 발생하는 오버레이 매체접근 제어 장치; 및 상기 오버레이 매체접근 제어 장치로부터 상기 설정정보를 수신하여, 상기 설정정보를 상기 데이터 전송장치의 파라미터로 설정하는 어댑터 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용한 데이터 전송 시스템을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present embodiment, a data transmission device for sharing a channel with one or more stations, and transmits transmission standby data through the channel; Based on the information on the size of the transmission standby data to be transmitted to the station is implemented in the form of an overlay on the data transmission device, the channel access probability and the initial contention window value for the radio link set for the station Determine an average collision probability in the wireless link by using a response signal for data previously transmitted in the wireless link, estimate a channel access probability based on the average collision probability, An overlay medium access control apparatus for determining transmission length, transmitting transmission standby data of the transmission length to the data transmission apparatus, and generating setting information including the initial contention window value; And an adapter device for receiving the setting information from the overlay medium access control device and setting the setting information as a parameter of the data transmission device. .
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 데이터 전송장치로부터 상기 스테이션에 전송되는 상기 전송대기 데이터를 저장하는 과정; 상기 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 상기 스테이션의 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 과정; 상기 채널접근 확률을 이용하여 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하는 과정; 상기 채널접근 확률을 이용하여 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 과정; 상기 전송길이를 기반으로, 상기 데이터 전송장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷과 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 전송하는 과정; 및 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값을 통해, 상기 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법을 제공한다.Further, according to another aspect of the present invention, in the method for controlling a data transmission device for transmitting transmission standby data to one or more stations using an overlay media access control device, the transmission transmitted from the data transmission device to the station Storing standby data; Determining a channel access probability for the radio link of the station from the information on the transmission standby data; Determining an initial contention window value using the channel access probability; Determining a transmission length of data transmitted on the wireless link using the channel access probability; Transmitting the first packet and the first contention window value for transmission standby data of the transmission length to the data transmission device based on the transmission length; And transmitting the transmission standby data to at least one station by using an overlay medium access control device, comprising: transmitting the remaining packets in the transmission queue of the data of the transmission length through a preset auxiliary contention window value. A method of controlling a data transmission apparatus is provided.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 데이터 전송장치로부터 상기 스테이션에 전송되는 상기 전송대기 데이터를 저장하는 과정; 상기 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 상기 스테이션의 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 과정; 상기 채널접근 확률을 이용하여, 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하는 과정; 일정 시간 동안 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 상기 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 상기 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하는 과정; 상기 채널접근 확률을 추정하는 과정을 통해 추정된 채널접근 확률을 이용하여, 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 과정; 상기 전송길이를 기반으로, 상기 데이터 전송장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷과 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 전송하는 과정; 및 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값을 통해, 상기 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법을 제공한다.Further, according to another aspect of the present invention, in the method for controlling a data transmission device for transmitting transmission standby data to one or more stations using an overlay media access control device, the transmission transmitted from the data transmission device to the station Storing standby data; Determining a channel access probability for the radio link of the station from the information on the transmission standby data; Determining an initial contention window value using the channel access probability; Determining an average collision probability for the wireless link using a response signal for data previously transmitted to the wireless link for a predetermined time, and estimating a channel access probability based on the average collision probability; Determining a transmission length of data transmitted on the radio link by using the estimated channel access probability by estimating the channel access probability; Transmitting the first packet and the first contention window value for transmission standby data of the transmission length to the data transmission device based on the transmission length; And transmitting the transmission standby data to at least one station by using an overlay medium access control device, comprising: transmitting the remaining packets in the transmission queue of the data of the transmission length through a preset auxiliary contention window value. A method of controlling a data transmission apparatus is provided.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 제어장치를 제작하고, 데이터 전송장치로부터 외부 스테이션에 대한 무선링크에 전송되는 전송대기 데이터 정보를 기반으로 무선링크에 대한 채널접근 확률, 최초 경쟁 윈도우 값, 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하여, 이를 통해 전송대기 데이터를 외부 스테이션에 전송함으로써, 데이터를 외부 스테이션에 전송하는 과정에서 발생할 수 있는 무선 링크 간의 데이터 충돌 및 전송 불공평 등의 문제를 최소화한 최적의 데이터 전송 성능을 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, an overlay control apparatus for controlling a data transmission apparatus for transmitting data to an external station is manufactured, and transmission standby data information transmitted from the data transmission apparatus to a radio link to the external station is output. Based on the channel access probability for the radio link, the initial contention window value, and the transmission length of the data transmitted on the radio link, the transmission standby data is transmitted to the external station, thereby generating the data to the external station. There is an effect that can implement the optimal data transmission performance to minimize the problems such as data collision and transmission inequality between wireless links.
도 1은 본 실시예에 따른 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 매체접근 제어장치의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어장치를 이용한 데이터 전송 시스템을 도시한 도면,
도 3은 본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하기 위한 제1 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여, 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하기 위한 제2 방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a diagram showing the structure of an overlay medium access control apparatus for controlling a data transmission apparatus for transmitting data to an external station according to the present embodiment;
2 is a diagram illustrating a data transmission system using an overlay media access control apparatus according to the present embodiment;
3 is a flowchart illustrating a first method for controlling a data transmission apparatus for transmitting transmission standby data to one or more stations using the overlay medium access control apparatus according to the present embodiment;
4 is a flowchart illustrating a second method for controlling a data transmission apparatus for transmitting transmission standby data to one or more stations by using the overlay medium access control apparatus according to the present embodiment.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
매체접근 제어(Media Access Control)는 OSI(Open Systems Interconnection) 기본 참조 모델의 데이터 연결 계층의 일부로서, 데이터 전송시 실제로 데이터를 전기적 신호로 보내는 전송 매체의 제어 방식을 의미한다. 한편, IEEE 802.11 기반의 무선랜에 있어서 가장 많이 사용되는 분산화된 방식의 매체접근 제어 방식은 CSMA/CA((Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)으로써, 다수의 스테이션들이 무선채널을 사용하기 위해 접근을 시도하는 경우 발생하게 되는 충돌확률을 줄이도록 고안되었다. CSMA/CA 방식의 매체접근 제어는 전송하기 위한 데이터의 흐름을 감지하여 채널이 사용 중이 아니면 바로 패킷을 보내지 않고, 예비 신호를 먼저 보내 데이터 전송 중 패킷 충돌을 피하는 방식이다. 하지만 채널의 사용빈도가 증가하여 채널이 복잡해지면 충돌방지의 신호가 흐르는 속도가 매우 느려지기 때문에 데이터의 전송이 지연된다는 단점이 있다.Media access control is part of the data connection layer of the Open Systems Interconnection (OSI) basic reference model, and refers to a control method of a transmission medium that actually transmits data as an electrical signal during data transmission. Meanwhile, the decentralized medium access control method most commonly used in IEEE 802.11-based wireless LAN is carrier sense multiple access (collision avoidance) (CSMA / CA), which allows a plurality of stations to access a wireless channel. CSMA / CA media access control detects the flow of data to be transmitted and attempts to send data by sending a spare signal first without sending a packet if the channel is not in use. This method avoids heavy packet collisions, but when the frequency of the channel increases, the complexity of the channel slows down the transmission of data because the collision prevention signal flows very slowly.
오버레이(Overlay)는 프로그래밍 상의 테크닉의 하나로서, 프로그램이 커서 한번에 내부기억장치에 들어가지 않을 경우나 연산결과를 그대로 다음의 프로그램에 이어받고자 할 경우에 프로그램의 일부를 교체하는 것을 말한다.Overlay is a programming technique that replaces part of a program when the program is large and does not enter the internal memory at once, or when the operation result is to be inherited by the next program.
한편, 본 발명에 따른 오버레이 매체접근 제어장치(100)는 기존에 나온 최적 매체접근 제어인 CSMA/CA 방식을 기반으로 최적의 DCF(Distributed Coordination Function)를 오버레이하여, 무선채널에서 데이터 패킷들의 채널 경쟁 및 전송을 수행하도록 하기 위한 장치이다. Meanwhile, the overlay media
도 1은 본 실시예에 따른 외부 스테이션으로 데이터를 송신하기 위하여 데이터 전송장치를 제어하는 오버레이 매체접근 제어장치(100)의 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the structure of an overlay medium
본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어장치(100)는 데이터 저장부(110), 채널접근 확률 결정부(120), 경쟁 윈도우 결정부(130), 전송길이 결정부(140), 데이터 전송부(150)를 포함한다.The overlay media
데이터 저장부(110)는 데이터 전송장치로부터 외부 스테이션으로 전송하기 위한 데이터가 존재하는 경우에 생성되는 각각의 스테이션에 대한 무선링크를 확인하고, 생성된 무선링크를 통해 전송되는 전송대기 데이터를 저장한다. 즉, 데이터 저장부(110)는 무선링크를 통해 데이터 전송장치로부터 스테이션으로 전송되는 큐(Queue) 형태의 전송대기 데이터를 무선링크 별로 구분하여 저장한다.The
채널접근 확률 결정부(120)는 데이터 저장부(110)에 저장된 전송대기 데이터에 대한 정보를 기반으로 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다. 즉, 채널접근 확률 결정부(120)는 데이터 저장부(110)에 저장된 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 추출하고, 추출된 전송대기 데이터의 크기를 기반으로 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다.The channel access
또한, 채널접근 확률 결정부(120)는 무선링크에 전송되기 위한 다수의 전송대기 데이터가 존재하는 경우, 전송대기 데이터의 큐의 길이를 파악하고, 큐의 길이가 최대값을 가지는 무선링크의 전송대기 데이터를 이용하여 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다.In addition, when there is a plurality of transmission standby data for transmission on the radio link, the channel access
한편, 채널접근 확률 결정부(120)가 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 식은 수학식 1과 같다.On the other hand, the channel access
수학식 1에서 Pl은 무선링크 l에서의 채널접근 확률, ql은 무선링크 l에서의 전송대기 데이터의 큐의 길이를 의미한다. 즉, 무선링크 l에서 큐의 길이가 최대값을 가지는 전송대기 데이터 정보를 사용하여, 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 추출하고, 추출된 전송대기 데이터의 크기값을 수학식 1에 대입시켜 무선링크 l에서의 채널접근 확률을 구한다. 한편, 수학식 1의 임의의 상수 C는 채널접근 확률이 충분히 작은 값부터 가질 수 있도록 적정한 상수 값으로 설정해야 하며, 특히 전송대기 데이터의 큐 길이의 단위에 따라 조절되어야 한다.In Equation 1, P l denotes a channel access probability on radio link l, and q l denotes a length of a queue of transmission standby data on radio link l. That is, by using the transmission standby data information having the maximum length of the queue in the radio link l, the information on the size of the transmission standby data is extracted, and the size of the extracted transmission standby data is substituted into the equation (1) Find the probability of channel access on link l. Meanwhile, the arbitrary constant C in Equation 1 should be set to an appropriate constant value so that the channel access probability has a sufficiently small value, and in particular, it should be adjusted according to the unit of queue length of the transmission standby data.
경쟁 윈도우 결정부(130)는 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 최초 경쟁 윈도우(CW : Contention Window) 값을 결정한다. 본 발명에 따른 최초 경쟁 윈도우 값은 데이터를 전송하기 위해 대기 중인 스테이션들이 매체 접근을 위해 경쟁하는 시간으로 슬롯 단위로 구분된다.The contention
한편, 경쟁 윈도우 결정부(130)는 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 이용하여, 후보경쟁 윈도우 값을 산출하고, 후보경쟁 윈도우 값을 기 설정된 형태로 근사화한 최초 경쟁 윈도우 값을 결정한다. 이때, 후보경쟁 윈도우 값을 산출하여, 기 설정된 형태로 근사화한 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하는 식은 수학식 2와 같다.Meanwhile, the contention
수학식 2에서 CWl init은 무선링크 l에서의 최초 경쟁 윈도우 값을 의미하며, Pl은 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 의미한다. 즉, 경쟁 윈도우 결정부(130)는 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 수학식 2에 대입시켜, 최초 경쟁 윈도우에 대한 후보경쟁 윈도우 값을 산출하고, 산출된 후보경쟁 윈도우 값을 IEEE 802.11 기반의 데이터 전송장치에 기 설정가능한 경쟁 윈도우 값인 2n-1의 값에 근사화하여 최초 경쟁 윈도우 값을 결정한다.In Equation 2, CW l init denotes an initial contention window value on the radio link l, and P l denotes a channel access probability determined from the channel access probability determiner 120. That is, the contention
전송길이 결정부(140)는 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 기반으로 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한다. 즉, 전송길이 결정부(140)는 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 평균 충돌 확률이 0인 경우, 결정된 채널접근 확률에 반비례하고, 전송대기 데이터의 크기에 비례하여 전송길이를 결정한다.The transmission
또한, 전송길이 결정부(140)는 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 평균 충돌 확률이 0보다 큰 경우, 충돌이 발생하였다고 판단하여 평균 충돌 확률로부터 채널접근 확률을 추정하여, 추정된 채널접근 확률을 이용하여 전송길이를 결정한다.In addition, the
한편, 전송길이 결정부(140)가 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 기반으로 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 식은 수학식 3과 같다.On the other hand, the transmission
수학식 3에서 pc는 평균 충돌 확률을 의미하며, pl BEB는 데이터를 전송하는 과정에서 충돌이 발생하는 경우, 데이터 전송장치의 BEB(Binary Exponential Backoff) 동작을 통해 감소된 채널접근 확률에 대한 추정값이다. 즉, 데이터 전송장치가 최초 경쟁 윈도우를 통해 데이터를 전송하는 과정에서 발생할 수 있는 충돌발생 여부를 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 결정된 평균 충돌 확률을 기반으로 판단하고, 충돌이 발생하지 않았다고 판단되는 경우, 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 수학식 3에 적용시켜 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하고, 충돌이 발생하였다고 판단되는 경우, 감소된 채널접근 확률에 대한 추정값을 수학식 3에 적용시켜 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한다.In Equation 3, p c denotes an average collision probability, and p l BEB corresponds to a probability of reduced channel access through the Binary Exponential Backoff (BEB) operation of the data transmitter when collision occurs during data transmission. It is an estimate. That is, the data transmission device determines whether a collision may occur in the process of transmitting data through the first contention window based on an average collision probability determined by using a response signal for the data previously transmitted on the radio link. If it is determined that it has not occurred, the channel access probability determined by the channel access
한편, 일반적으로 데이터 전송장치는 최초 경쟁 윈도우 값으로 패킷 전송을 시도하여 충돌이 발생하게 되는 경우, 최초 경쟁 윈도우 값을 증가시킨 후, 다시 백오프(Backoff) 과정을 수행한다. 하지만 이러한 동작은 IEEE 802.11 기반의 데이터 전송장치의 칩셋에 구현되어 있어서 충돌로 인한 감소된 채널접근 확률에 대한 추정값을 정확하게 읽어내기가 어렵다. 이에 BEB를 거쳐 감소된 채널접근 확률에 대한 추정값을 수학식 4를 통해 결정한다.In general, when a data transmission apparatus attempts to transmit a packet with an initial contention window value and a collision occurs, the data transmission apparatus increases the initial contention window value and then performs a backoff process again. However, this operation is implemented in the chipset of the IEEE 802.11 based data transmission device, so it is difficult to accurately read the estimated value of the reduced channel access probability due to the collision. Accordingly, the estimated value for the reduced channel access probability through the BEB is determined through Equation 4.
수학식 4에서 q는 1-2pc을 나타내며, m은 최대 재전송 한계값을 의미한다. 즉, 수학식 4를 통해 충돌이 발생하는 경우의 채널접근 확률 감소에 따른 채널접근 확률값을 추정하고, 이를 수학식 3에 반영하여 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한다.In Equation 4, q represents 1-2p c and m represents a maximum retransmission limit. That is, through Equation 4, the channel access probability value is estimated according to the decrease of the channel access probability when a collision occurs, and reflected in Equation 3 to determine the transmission length of data transmitted on the radio link.
또한, 전송길이 결정부(140)는 결정된 전송대기 데이터의 길이가 기 설정된 패킷의 크기보다 큰 경우, 두 개 이상의 패킷의 형태도 전송대기 데이터를 연속적으로 전송한다.In addition, when the length of the determined transmission waiting data is larger than the preset packet size, the transmission
한편, 본 발명에 따른 전송길이 결정부(140)는 충돌이 발생하지 않는 경우, 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 기반으로 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 방식, 충돌이 발생하는 경우, 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하고, 이를 기반으로 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 방식을 동시에 구현하였지만, 반드시 이에 한정되지는 않고, 특정 방식만을 사용하여 전송길이를 결정하도록 구현될 수 있다.Meanwhile, when the collision does not occur, the
한편, 채널접근 확률 결정부(120) 및 전송길이 결정부(140)를 통해 결정된 채널접근 확률 및 전송길이는 IEEE 802.11에서 백오프 동작을 위한 기본 단위인 미니슬롯(Mini-Slot) 단위로 결정되며, 결정된 미니슬롯 단위는 수학식 5를 통하여 바이트(Byte) 단위로 변환해야 한다.Meanwhile, the channel access probability and the transmission length determined by the channel
수학식 5에서 cl은 무선링크 l의 용량을 나타내며, tslot은 미니슬롯이 지속되는 시간을 나타낸다.In Equation 5, c l represents the capacity of the radio link l, t slot represents the time duration of the minislot.
데이터 전송부(150)는 데이터 전송 장치에 전송길이의 전송대기 데이터를 전송한다. 즉, 데이터 전송부(150)는 전송길이 결정부(140)를 통해 결정된 전송길이를 기반으로, 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷을 경쟁 윈도우 결정부(130)에서 결정된 최초 결정 윈도우 값 및 패킷의 채널접근 순서를 결정하는 AIFS 값과 함께 데이터 전송장치에 전송한다.The
또한, 데이터 전송부(150)는 데이터 전송 장치에 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값 및 첫 번째 패킷에 전송되는 AIFS 값보다 작은 AIFS 값과 함께 데이터 전송장치에 전송한다. 이를 통해, 데이터 전송장치는 스테이션에 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 연속적으로 두 번째 패킷을 전송할 수 있다. 한편, 기 설정된 보조 경쟁 윈도우는 가장 작은 값인 0의 값을 설정하여 데이터 전송장치에 전송하는 것이 가장 바람직하지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.In addition, after transmitting the first packet to the data transmission device, the
또한, 데이터 전송부(150)는 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 두 번째 패킷을 전송하는 경우, AIFS(Arbitration Inter Frame Spacing) 값을 첫 번째 패킷의 AIFS 값보다 작은 값으로 설정하여 연속적인 패킷 전송이 주위의 다른 스테이션에 의해 방해받지 않도록 설정한다.In addition, when transmitting the second packet after transmitting the first packet, the
도 2는 본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어장치(100)를 이용한 데이터 전송 시스템(200)을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a
본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어장치(100)를 이용한 데이터 전송 시스템(200)은 오버레이 매체접근 제어 장치(100), 어댑터 장치(210), 데이터 전송장치(220)를 포함한다.The
오버레이 매체접근 제어장치(100)는 데이터 전송장치(220) 위에 오버레이 형태로 구현되고 스테이션에 전송되는 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로, 스테이션의 무선링크에 대한 채널접근 확률, 최초 경쟁 윈도우 및 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하여, 전송길이의 전송대기 데이터를 데이터 전송장치(220)에 전송하고, 최초 경쟁 윈도우 값 및 AIFS 값을 포함하는 설정정보를 발생한다.The overlay medium
또한, 오버레이 매체접근 제어장치(100)는 스테이션에 전송하기 위한 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로, 스테이션에 대하여 설정된 무선 링크에 대한 채널접근 확률 및 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하는 한편, 무선링크에 기 전송된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 결정된 무선링크에서의 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하여 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한다. 이후 전송길이의 전송대기 데이터를 데이터 전송장치로 전송하고 최초 경쟁 윈도우 값을 포함하는 설정정보를 발생한다.In addition, the overlay medium
한편, 오버레이 매체접근 제어장치(100)는 충돌이 발생하지 않는 경우, 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 기반으로 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 방식, 충돌이 발생하는 경우, 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하고, 이를 기반으로 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 방식을 동시에 구현하였지만, 반드시 이에 한정되지는 않고, 특정 방식만을 사용하여 전송길이를 결정하도록 구현될 수 있다.On the other hand, the overlay medium
어댑터 장치(210)는 오버레이 매체접근 제어 장치(100)로부터 생성된 최초 경쟁 윈도우 및 AIFS 값을 포함하는 설정정보를 수신하고, 수신된 설정정보를 데이터 전송장치(220)의 파라미터로 설정한다.The
데이터 전송장치(220)는 어댑터 장치(210)를 통해 오버레이 매체접근 제어장치(100)로부터 생성된 최초 경쟁 윈도우 및 AIFS 값을 포함하는 설정정보를 전달받고, 이를 기반으로 스테이션에 데이터를 전송한다. 본 발명에 따른 데이터 전송장치(220)는 기 상용화되고 있는 저가의 데이터 전송장치(220)에 오버레이 매체접근 제어장치(100)를 구축하는 방식을 사용하여 데이터 전송장치(220)를 업그레이드하는 과정에서 발생하는 비용을 감소시켰으며, 기존의 데이터 전송장치(220)에 사용되고 있는 BEB 방식을 유지하여, 충돌이 발생하는 경우, 감소된 채널접근 확률을 보정시키도록 설정하였다.The
한편, 본 실시예에 따른 데이터 전송장치(220)는 기 상용화되고 있는 저가의 데이터 전송장치(220)를 사용한다고 정의되었으나 반드시 이에 한정되지는 않고, 최신 기술이 반영되어 데이터 전송의 성능을 개선할 수 있는 업그레이드 된 장치를 사용할 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어 장치(100)를 이용하여, 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치(220)를 제어하기 위한 제1 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a first method for controlling the
도 3에서 도시하듯이 오버레이 매체접근 제어 장치(100)를 이용하여, 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치(220)를 제어하기 위한 제1 방법은 데이터 저장부(110)가 데이터 전송장치(220)로부터 외부 스테이션으로 전송하기 위한 데이터가 존재하는 경우에 형성되는 각각의 스테이션에 대한 무선링크를 확인하고, 형성된 무선링크를 통해 전송되는 큐 형태의 전송대기 데이터를 저장하는 과정으로 시작된다(S300).As illustrated in FIG. 3, the first method for controlling the
채널접근 확률 결정부(120)는 데이터 저장부(110)에 저장된 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 추출하고, 추출된 전송대기 데이터의 크기를 수학식 1에 반영하여 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다(S310). 한편, 채널접근 확률 결정부(120)는 무선링크에 전송되기 위한 다수의 전송대기 데이터가 존재하는 경우, 전송대기 데이터의 큐의 길이를 파악하고, 큐의 길이가 최대값을 가지는 무선링크의 전송대기 데이터를 이용하여 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다.The channel access
경쟁 윈도우 결정부(130)는 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 수학식 2에 대입시켜, 최초 경쟁 윈도우에 대한 후보경쟁 윈도우 값을 산출하고, 산출된 후보경쟁 윈도우 값을 IEEE 802.11 기반의 데이터 전송장치에 기 설정가능한 경쟁 윈도우 값인 2n-1의 값에 근사화하여 최초 경쟁 윈도우 값을 결정한다(S320).The contention
전송길이 결정부(140)는 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 평균 충돌 확률이 0인 경우, 수학식 3을 통해 결정된 채널접근 확률에 반비례하고, 전송대기 데이터의 크기에 비례하여 전송길이를 결정한다(S330). 한편, 전송길이 결정부(140)는 평균 충돌 확률이 0보다 큰 경우, 충돌이 발생하였다고 판단하여 평균 충돌 확률로부터 채널접근 확률을 추정하여, 추정된 채널접근 확률을 수학식 3에 대입하여 전송길이를 결정한다.The
데이터 전송부(150)는 전송길이 결정부(140)를 통해 결정된 전송길이를 기반으로, 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷을 경쟁 윈도우 결정부(130)에서 결정된 최초 결정 윈도우 값 및 패킷의 채널접근 순서를 결정하는 AIFS 값과 함께 데이터 전송장치(220)에 전송한다(S340).Based on the transmission length determined by the transmission
데이터 전송부(150)는 데이터 전송 장치(220)에 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값 및 첫 번째 패킷에 전송되는 AIFS 값보다 작은 AIFS 값과 함께 데이터 전송장치(220)에 전송한다(S350). 한편, 기 설정된 보조 경쟁 윈도우는 가장 작은 값인 0의 값을 설정하여 데이터 전송장치에 전송하는 것이 가장 바람직하지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.After transmitting the first packet to the
도 3에서는 단계 S300 내지 단계 S350을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S300 내지 단계 S350 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 3, steps S300 to S350 are described as being sequentially executed. However, this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs. Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 3 or executing one or more steps of steps S300 to S350 in parallel without departing from the essential characteristics of one embodiment of the present invention. 3 is not limited to the time series order.
도 4는 본 실시예에 따른 오버레이 매체접근 제어 장치(100)를 이용하여, 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치(220)를 제어하기 위한 제2 방법을 설명하기 위한 순서도이다4 is a flowchart illustrating a second method for controlling the
도 4에서 도시하듯이 오버레이 매체접근 제어 장치(100)를 이용하여, 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치(220)를 제어하기 위한 제2 방법은 데이터 저장부(110)가 데이터 전송장치(220)로부터 외부 스테이션으로 전송하기 위한 데이터가 존재하는 경우에 형성되는 각각의 스테이션에 대한 무선링크를 확인하고, 형성된 무선링크를 통해 전송되는 큐 형태의 전송대기 데이터를 저장하는 과정으로 시작된다(S400).As shown in FIG. 4, the second method for controlling the
채널접근 확률 결정부(120)는 데이터 저장부(110)에 저장된 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 추출하고, 추출된 전송대기 데이터의 크기를 수학식 1에 반영하여 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다(S410). 한편, 채널접근 확률 결정부(120)는 무선링크에 전송되기 위한 다수의 전송대기 데이터가 존재하는 경우, 전송대기 데이터의 큐의 길이를 파악하고, 큐의 길이가 최대값을 가지는 무선링크의 전송대기 데이터를 이용하여 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정한다.The channel access
경쟁 윈도우 결정부(130)는 채널접근 확률 결정부(120)로부터 결정된 채널접근 확률을 수학식 2에 대입시켜, 최초 경쟁 윈도우에 대한 후보경쟁 윈도우 값을 산출하고, 산출된 후보경쟁 윈도우 값을 IEEE 802.11 기반의 데이터 전송장치에 기 설정가능한 경쟁 윈도우 값인 2n-1의 값에 근사화하여 최초 경쟁 윈도우 값을 결정한다(S420).The contention
전송길이 결정부(140)는 일정 시간 동안 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 평균 충돌 확률을 수학식 4에 대입시켜 채널접근 확률을 추정한다(S430).The
전송길이 결정부(140)는 추정된 채널접근 확률을 수학식 3에 대입시켜 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한다(S440).The transmission
데이터 전송부(150)는 전송길이 결정부(140)를 통해 결정된 전송길이를 기반으로, 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷을 경쟁 윈도우 결정부(130)에서 결정된 최초 결정 윈도우 값 및 패킷의 채널접근 순서를 결정하는 AIFS 값과 함께 데이터 전송장치(220)에 전송한다(S450).Based on the transmission length determined by the transmission
데이터 전송부(150)는 데이터 전송 장치(220)에 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값 및 첫 번째 패킷에 전송되는 AIFS 값보다 작은 AIFS 값과 함께 데이터 전송장치(220)에 전송한다(S460). 한편, 기 설정된 보조 경쟁 윈도우는 가장 작은 값인 0의 값을 설정하여 데이터 전송장치에 전송하는 것이 가장 바람직하지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.After transmitting the first packet to the
도 4에서는 단계 S400 내지 단계 S460을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S400 내지 단계 S460 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 4, steps S400 to S460 are described as being sequentially executed. However, this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs. Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 4 or executing one or more steps of steps S400 to S460 in parallel without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. 4 is not limited to the time series order.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 오버레이 매체접근 제어장치 110: 데이터 저장부
120: 채널접근 확률 결정부 130: 경쟁 윈도우 결정부
140: 전송길이 결정부 150: 데이터 전송부
200: 데이터 전송 시스템 210: 어댑터 장치
220: 데이터 전송장치100: overlay media access control device 110: data storage unit
120: channel access probability determination unit 130: competition window determination unit
140: transmission length determination unit 150: data transmission unit
200: data transmission system 210: adapter device
220: data transmission device
Claims (22)
상기 데이터 전송장치와 통신하는 스테이션으로 전송하기 위한 전송대기 데이터를 저장하는 데이터 저장부;
상기 전송대기 데이터에 대한 정보를 기반으로 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 채널접근 확률 결정부;
상기 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 최초 경쟁 윈도우(CW : Contention Window) 값을 결정하는 경쟁 윈도우 결정부;
상기 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 전송길이 결정부; 및
상기 데이터 전송 장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.An overlay medium access control apparatus for controlling the data transmission apparatus to transmit data to an external station in a communication system including a data transmission apparatus and an overlay medium access control apparatus,
A data storage unit for storing transmission standby data for transmission to a station communicating with the data transmission device;
A channel access probability determination unit for determining a channel access probability for the radio link set for the station based on the information on the transmission standby data;
A contention window determiner configured to determine an initial contention window (CW) value based on the determined channel access probability;
A transmission length determining unit determining a transmission length of data transmitted on the wireless link based on the determined channel access probability; And
Data transmission unit for transmitting the transmission standby data of the transmission length to the data transmission device
Overlay media access control apparatus comprising a.
상기 데이터 저장부는 상기 전송대기 데이터를 큐(Queue) 형태로 저장하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 1,
The data storage unit overlay media access control apparatus, characterized in that for storing the transmission standby data in the form of a queue (Queue).
상기 채널접근 확률 결정부는 상기 큐의 길이가 가장 큰 값을 가지는 무선링크의 전송대기 데이터를 이용하여 상기 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.3. The method of claim 2,
And the channel access probability determining unit determines the channel access probability for the wireless link by using the transmission standby data of the wireless link having the largest length of the queue.
상기 채널접근 확률 결정부는 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 상기 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 추출하고, 추출된 상기 전송대기 데이터의 크기를 기반으로 상기 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 1,
The channel access probability determination unit extracts information on the size of the transmission standby data from the information on the transmission standby data stored in the data storage unit, and based on the extracted size of the transmission standby data, the channel for the radio link. An overlay medium access control apparatus, characterized in that for determining the probability of access.
상기 경쟁 윈도우 결정부는 결정된 상기 채널접근 확률을 이용하여, 후보경쟁 윈도우 값을 산출하고, 상기 후보경쟁 윈도우 값을 기 설정된 형태로 근사화한 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 상기 데이터 전송장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 1,
The contention window determining unit calculates a candidate contention window value by using the determined channel access probability, and transmits the initial contention window value to which the candidate contention window value is approximated in a predetermined form to the data transmission device. Overlay media access control device.
상기 전송길이 결정부는 상기 결정된 채널접근 확률에 반비례하고, 상기 전송대기 데이터의 크기에 비례하여 상기 데이터의 전송길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 1,
And the transmission length determining unit is inversely proportional to the determined channel access probability and determines the transmission length of the data in proportion to the size of the transmission standby data.
상기 전송길이 결정부는 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 상기 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 상기 평균 충돌 확률이 0인 경우에, 상기 결정된 채널접근 확률에 반비례하고 상기 전송대기 데이터의 크기에 비례하는 상기 전송길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method according to claim 6,
The transmission length determiner determines an average collision probability for the wireless link using a response signal for data previously transmitted to the wireless link. When the average collision probability is 0, the transmission length determiner is inversely proportional to the determined channel access probability. And determining the transmission length in proportion to the size of the transmission standby data.
상기 전송길이 결정부는 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 상기 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 상기 평균 충돌 확률이 0보다 큰 경우에, 상기 평균 충돌 확률로부터 채널접근 확률을 추정하여, 상기 추정된 채널접근 확률을 이용하여 상기 전송길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method according to claim 6,
The transmission length determiner determines an average collision probability for the wireless link by using a response signal for data previously transmitted to the wireless link, and when the average collision probability is greater than zero, access the channel from the average collision probability. And estimating a probability to determine the transmission length using the estimated channel access probability.
상기 전송길이 결정부는 상기 결정된 전송대기 데이터의 길이가 기 설정된 패킷의 크기보다 큰 경우, 두 개 이상의 패킷의 형태로 전송대기 데이터를 연속적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 1,
And the transmission length determining unit continuously transmits transmission waiting data in the form of two or more packets when the determined length of the transmission waiting data is larger than a preset packet size.
상기 데이터 전송부는 상기 전송길이를 기반으로, 상기 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷과 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 상기 데이터 전송장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 1,
And the data transmission unit transmits the first packet and the initial contention window value for transmission standby data of the transmission length to the data transmission apparatus based on the transmission length.
상기 데이터 전송부는 상기 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 상기 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값과 함께 상기 데이터 전송장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 10,
And the data transmitter is configured to transmit the remaining packets waiting to be transmitted among the data of the transmission length to the data transmitter with a preset auxiliary contention window value after transmitting the first packet.
상기 데이터 전송장치와 통신하는 스테이션으로 전송하기 위한 전송대기 데이터를 저장하는 데이터 저장부;
상기 전송대기 데이터에 대한 정보를 기반으로 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 채널접근 확률 결정부;
상기 결정된 채널접근 확률을 기반으로, 최초 경쟁 윈도우(CW : Contention Window) 값을 결정하는 경쟁 윈도우 결정부;
일정 시간 동안 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 상기 무선링크에서의 평균 충돌 확률을 결정한 후, 상기 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하고, 상기 추정된 채널접근 확률을 이용하여 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 전송길이 결정부; 및
상기 데이터 전송 장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.An overlay medium access control apparatus for controlling the data transmission apparatus to transmit data to an external station in a communication system including a data transmission apparatus and an overlay medium access control apparatus,
A data storage unit for storing transmission standby data for transmission to a station communicating with the data transmission device;
A channel access probability determination unit for determining a channel access probability for the radio link set for the station based on the information on the transmission standby data;
A contention window determiner configured to determine an initial contention window (CW) value based on the determined channel access probability;
After determining the average collision probability in the wireless link using a response signal to the data previously transmitted to the wireless link for a predetermined time, and estimate the channel access probability based on the average collision probability, the estimated channel access probability Transmission length determining unit for determining the transmission length of the data to be transmitted on the wireless link using; And
Data transmission unit for transmitting the transmission standby data of the transmission length to the data transmission device
Overlay media access control apparatus comprising a.
상기 경쟁 윈도우 결정부는 상기 채널접근 확률 결정부에서 결정된 상기 채널접근 확률을 이용하여 후보경쟁 윈도우 값을 산출하고, 상기 후보경쟁 윈도우 값을 기 설정된 형태로 근사화한 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 상기 데이터 전송장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.13. The method of claim 12,
The contention window determination unit calculates a candidate contention window value by using the channel access probability determined by the channel access probability decision unit, and approximates the initial contention window value by approximating the candidate contention window value to a predetermined form. Overlay media access control device, characterized in that for transmitting.
상기 데이터 전송부는 상기 추정된 채널접근 확률에 따른 상기 전송길이를 기반으로, 상기 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷과 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 상기 데이터 전송장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.13. The method of claim 12,
The data transmitter transmits the first packet and the initial contention window value for the transmission standby data of the transmission length to the data transmission apparatus based on the transmission length according to the estimated channel access probability. Media access control device.
상기 데이터 전송부는 상기 첫 번째 패킷을 전송한 이후, 상기 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값과 함께 상기 데이터 전송장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치.The method of claim 14,
And the data transmitter is configured to transmit the remaining packets waiting to be transmitted among the data of the transmission length to the data transmitter with a preset auxiliary contention window value after transmitting the first packet.
상기 데이터 전송장치 위에 오버레이(Overlay) 형태로 구현되고, 상기 스테이션에 전송하기 위한 상기 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로, 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선링크에 대한 채널접근 확률, 최초 경쟁 윈도우 값 및 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하여, 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 상기 데이터 전송장치에 전송하고, 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 포함하는 설정정보를 발생하는 오버레이 매체접근 제어 장치; 및
상기 오버레이 매체접근 제어 장치로부터 상기 설정정보를 수신하여 상기 설정정보를 상기 데이터 전송장치의 파라미터로 설정하는 어댑터 장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용한 데이터 전송 시스템.A data transmission apparatus for sharing a channel with at least one station and transmitting transmission standby data through the channel;
Implemented in the form of an overlay on the data transmission device, and based on the information on the size of the transmission standby data for transmission to the station, the channel access probability, initial contention window value for the radio link set for the station And an overlay medium access control device for determining a transmission length of data transmitted on the radio link, transmitting transmission standby data of the transmission length to the data transmission device, and generating setting information including the initial contention window value. And
Adapter device for receiving the setting information from the overlay medium access control device and setting the setting information as a parameter of the data transmission device
Data transmission system using an overlay media access control device, characterized in that it comprises a.
상기 데이터 전송장치 위에 오버레이(Overlay) 형태로 구현되어 상기 스테이션에 전송하기 위한 상기 전송대기 데이터의 크기에 대한 정보를 기반으로, 상기 스테이션에 대하여 설정된 무선 링크에 대한 채널접근 확률 및 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하고, 상기 무선링크에 기 전송된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 상기 무선링크에서의 평균 충돌 확률을 구하고, 상기 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하여 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정한 후, 상기 전송길이의 전송대기 데이터를 상기 데이터 전송장치로 전송하고, 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 포함하는 설정정보를 발생하는 오버레이 매체접근 제어 장치; 및
상기 오버레이 매체접근 제어 장치로부터 상기 설정정보를 수신하여, 상기 설정정보를 상기 데이터 전송장치의 파라미터로 설정하는 어댑터 장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용한 데이터 전송 시스템.A data transmission apparatus for sharing a channel with at least one station and transmitting transmission standby data through the channel;
Based on the information on the size of the transmission standby data to be transmitted to the station is implemented in the form of an overlay on the data transmission device, the channel access probability and the initial contention window value for the radio link set for the station Determine an average collision probability in the wireless link by using a response signal for data previously transmitted in the wireless link, estimate a channel access probability based on the average collision probability, An overlay medium access control apparatus for determining transmission length, transmitting transmission standby data of the transmission length to the data transmission apparatus, and generating setting information including the initial contention window value; And
An adapter device for receiving the setting information from the overlay medium access control device, and setting the setting information as a parameter of the data transmission device.
Data transmission system using an overlay media access control device, characterized in that it comprises a.
상기 데이터 전송장치로부터 상기 스테이션에 전송되는 상기 전송대기 데이터를 저장하는 과정;
상기 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 상기 스테이션의 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 과정;
상기 채널접근 확률을 이용하여 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하는 과정;
상기 채널접근 확률을 이용하여 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 과정;
상기 전송길이를 기반으로, 상기 데이터 전송장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷과 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 전송하는 과정; 및
기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값을 통해, 상기 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 전송하는 과정을
포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법.A method of controlling a data transmission device for transmitting transmission standby data to at least one station using an overlay medium access control device,
Storing the transmission standby data transmitted from the data transmission device to the station;
Determining a channel access probability for the radio link of the station from the information on the transmission standby data;
Determining an initial contention window value using the channel access probability;
Determining a transmission length of data transmitted on the wireless link using the channel access probability;
Transmitting the first packet and the first contention window value for transmission standby data of the transmission length to the data transmission device based on the transmission length; And
The process of transmitting the remaining packets waiting for transmission among the data of the transmission length through a preset auxiliary contention window value
A method of controlling a data transmission device for transmitting transmission standby data to at least one station using an overlay media access control device comprising a.
상기 채널접근 확률을 결정하는 과정은 상기 전송대기 데이터의 크기를 추출하고, 상기 추출된 전송대기 데이터의 크기를 기반으로 상기 채널접근 확률을 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법.19. The method of claim 18,
The determining of the channel access probability may include extracting the size of the transmission standby data and determining the channel access probability based on the extracted size of the transmission standby data. A method of controlling a data transmission device for transmitting transmission standby data to at least one station.
상기 전송대기 데이터의 전송길이를 결정하는 과정은 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답신호를 이용하여 상기 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 상기 평균 충돌 확률이 0인 경우에, 상기 추출된 채널접근 확률에 반비례하고 상기 전송대기 데이터의 크기에 비례하는 상기 전송길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법.19. The method of claim 18,
The determining of the transmission length of the transmission standby data may include determining an average collision probability for the wireless link by using a response signal for data previously transmitted to the wireless link, and when the average collision probability is 0, the And controlling the data transmission apparatus for transmitting the transmission standby data to at least one station by using the overlay medium access control apparatus, wherein the transmission length is determined in inverse proportion to the extracted channel access probability and proportional to the size of the transmission standby data. How to.
상기 전송대기 데이터의 전송길이를 결정하는 과정은 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 상기 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 상기 평균 충돌 확률이 0보다 큰 경우에, 상기 평균 충돌 확률로부터 추정된 채널접근 확률을 이용하여 상기 전송길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법.19. The method of claim 18,
Determining the transmission length of the transmission standby data is determined using the response signal for the data previously transmitted to the radio link, the average collision probability for the radio link, if the average collision probability is greater than zero, And determining the transmission length by using the channel access probability estimated from the average collision probability.
상기 데이터 전송장치로부터 상기 스테이션에 전송되는 상기 전송대기 데이터를 저장하는 과정;
상기 전송대기 데이터에 대한 정보로부터 상기 스테이션의 무선링크에 대한 채널접근 확률을 결정하는 과정;
상기 채널접근 확률을 이용하여, 최초 경쟁 윈도우 값을 결정하는 과정;
일정 시간 동안 상기 무선링크에 기 송신된 데이터에 대한 응답 신호를 이용하여 상기 무선링크에 대한 평균 충돌 확률을 결정하고, 상기 평균 충돌 확률을 기반으로 채널접근 확률을 추정하는 과정;
상기 채널접근 확률을 추정하는 과정을 통해 추정된 채널접근 확률을 이용하여, 상기 무선링크에 전송되는 데이터의 전송길이를 결정하는 과정;
상기 전송길이를 기반으로, 상기 데이터 전송장치에 상기 전송길이의 전송대기 데이터에 대한 첫 번째 패킷과 상기 최초 경쟁 윈도우 값을 전송하는 과정; 및
기 설정된 보조 경쟁 윈도우 값을 통해, 상기 전송길이의 데이터 중 전송대기 중인 나머지 패킷을 전송하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 매체접근 제어 장치를 이용하여 하나 이상의 스테이션에 전송대기 데이터를 전송하는 데이터 전송장치를 제어하는 방법.
A method of controlling a data transmission device for transmitting transmission standby data to at least one station using an overlay medium access control device,
Storing the transmission standby data transmitted from the data transmission device to the station;
Determining a channel access probability for the radio link of the station from the information on the transmission standby data;
Determining an initial contention window value using the channel access probability;
Determining an average collision probability for the wireless link using a response signal for data previously transmitted to the wireless link for a predetermined time, and estimating a channel access probability based on the average collision probability;
Determining a transmission length of data transmitted on the radio link by using the estimated channel access probability by estimating the channel access probability;
Transmitting the first packet and the first contention window value for transmission standby data of the transmission length to the data transmission device based on the transmission length; And
The process of transmitting the remaining packets waiting to be transmitted among the data of the transmission length through a preset auxiliary contention window value.
Method of controlling a data transmission device for transmitting the transmission standby data to one or more stations using an overlay media access control device comprising a.
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