KR20140069652A - 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조 및 이를 이용한 동적 시간 슬롯 할당 방법 - Google Patents

애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조 및 이를 이용한 동적 시간 슬롯 할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 애드혹 네트워크에서 노드 간의 충돌 발생확률을 회피하기 위한 시분할 다중 접속 프레임 구조와 이를 이용하여 노드의 동적 시간 슬롯을 할당하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 시분할 다중 접속 프레임 구조는, 데이터 전송을 위한 제어신호로 구성되는 시그널구간과 데이터를 전송하는 데이터 구간을 포함하는 다수의 반복되는 서브프레임으로 구성되고, 상기 시그널구간은, 데이터를 전송하고자 하는 전송노드가 슬롯할당을 요청하는 요청(request) 미니슬롯과, 해당 서브프레임에서 노드가 사용하는 슬롯정보와 1-홉 이웃노드의 슬롯정보를 전달하기 위한 정보(information) 미니슬롯, 상기 정보 미니슬롯으로부터 수집된 정보를 이용하여 상기 전송노드에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위한 제안(suggestion) 미니슬롯, 그리고 상기 제안 미니슬롯에서 상기 전송노드가 제안한 시간 슬롯 할당에 응답하기 위한 응답(reply) 미니슬롯을 포함하여 구성된다.

Description

애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조 및 이를 이용한 동적 시간 슬롯 할당 방법 {TDMA frame structure of Ad-Hoc network and dynamic time slot assignment method using the same}
본 발명은 애드혹 네트워크에서 노드 간의 충돌 발생확률을 회피하기 위한 시분할 다중 접속 네트워크의 프레임 구조와 이를 이용하여 노드의 동적 시간 슬롯을 할당하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 다중 접속 네트워크 기법은 크게 예약 기반 기법과 경쟁 기반 기법으로 구분할 수 있다.
경쟁기반 방법에 사용되는 CSMA(carrier sensing multiple access)는 구현이 간단하고 네트워크 토폴로지(topology) 정보나 시간 동기화(syncronization)를 요구하지 않는 장점이 있기 때문에 무선 네트워크에서 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 CSMA 방법은 trial-and-error 방식이기 때문에 항상 성공적인 전송을 보장하지 못하는 문제점이 있다.
그리고 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access : TDMA)을 이용하는 예약 기반 방법은 각 단말이 사용할 수 있는 시간 슬롯을 배타적으로 할당받기 때문에 성공적인 데이터 전송을 보장할 수 있다. 하지만, 네트워크 토폴로지 변경 또는 요구 데이터 처리율의 변경에 따라 동적으로 시간 슬롯을 할당하기 위해서는 시간 슬롯 할당의 재조정을 위한 스케줄링 과정이 필요하기 때문에 네트워크를 구성하는 시스템에 오버헤드(overhead)가 발생하게 된다.
이와 같이 예약기반의 TDMA 기법의 근본적인 문제는 전송할 패킷이 없는 노드에 할당된 시간 슬롯이 낭비된다는 것이다. 이러한 단점을 극복하기 위해 사용되는 동적 시분할 다중 접속(dynamic TDMA) 기법은 동적으로 시간 슬롯을 재할당함으로써 시간 슬롯의 활용률을 극대화시킬 수 있다.
애드혹 네트워크를 위한 TDMA 기반의 동적 MAC(media access control) 프로토콜에는 다음과 같은 방식이 사용되고 있다.
먼저, USAP은 동일한 길이의 시간 슬롯(time slot)으로 구성된 고정된 길이의 프레임으로 구성된다. 그리고 N개의 프레임은 하나의 사이클을 구성하며 이러한 구성이 계속 반복된다. 각 프레임의 첫 번째 시간 슬롯에서 사전에 할당받은 노드가 NMOP(network management operation packet)을 전송한다. 이때 NMOP은 자신이 파악한 이웃 노드의 슬롯 정보를 포함하고 있다.
새로 네트워크에 진입한 노드는 이웃 노드들이 전송하는 NMOP을 한 사이클 동안 수집함으로써 슬롯 할당 정보를 파악하여 사용되지 않는 유휴 슬롯을 자기 노드에게 할당한다. 그러나 USAP은 사전에 정의된 고정된 길이의 프레임 길이를 사용하기 때문에 네트워크에 단말의 수가 적다면 슬롯 활용율(slot utilization)이 매우 낮은 단점을 가진다.
USAP의 개념을 기초로 제안된 ASPA은 프레임 길이를 두 배씩 증가하도록 하였다. 즉, 네트워크에 단말의 수가 증가하면 그에 비례하여 프레임의 길이도 증가하게 되어 슬롯 사용률을 극대화하도록 한 것이다.
그러나 ASAP은 요구 데이터 처리량에 의해 증가한 프레임 길이를 줄이지 못하는 단점이 있다. 다시 말하면, 일시적인 데이터 처리량의 증가로 인해 프레임의 길이가 증가한 후 다시 데이터 처리량이 감소하였을 경우, 슬롯 활용률이 저하되는 문제점을 가진다.
마지막으로 E-ASAP은 이러한 ASAP의 단점을 보완하기 위해 프레임의 길이를 2배씩 감소시키는 기능을 추가한 것이다.
이상에서 살펴본 애드혹 네트워크 환경에서의 TDMA 기반의 동적 슬롯 할당 기법들은 모두 새로운 노드가 슬롯을 할당할 때 슬롯 충돌을 방지하기 위해 모든 이웃 노드로부터 슬롯 할당 정보를 수집한 후, 모든 인접 노드들과 개별적인 슬롯 할당 협의를 해야한다. 따라서 종래의 기법에 의하면 노드가 네트워크에 새로이 진입하였을 때 신속하게 시간 슬롯을 할당하지 못하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, TDMA 기반의 동적 시간 슬롯 할당 과정에서 새로이 네트워크에 진입하는 노드에 신속하게 시간 슬롯을 할당하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 전송을 위한 제어신호로 구성되는 시그널구간과 데이터를 전송하는 데이터 구간을 포함하는 다수의 반복되는 서브프레임으로 구성되고, 상기 시그널구간은, 데이터를 전송하고자 하는 전송노드가 슬롯할당을 요청하는 요청(request) 미니슬롯과, 해당 서브프레임에서 노드가 사용하는 슬롯정보와 1-홉 이웃노드의 슬롯정보를 전달하기 위한 정보(information) 미니슬롯, 상기 정보 미니슬롯으로부터 수집된 정보를 이용하여 상기 전송노드에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위한 제안(suggestion) 미니슬롯, 그리고 상기 제안 미니슬롯에서 상기 전송노드가 제안한 시간 슬롯 할당에 응답하기 위한 응답(reply) 미니슬롯을 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이때, 상기 전송노드가 상기 제안 미니슬롯을 통해 제안한 슬롯 할당을 인지한 이웃 노드는, 제안된 슬롯할당에 동의하면 침묵하고, 동의하지 않으면 상기 응답 미니슬롯을 통해 톤(tone) 신호를 발생하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 요청 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 첫 번째에 위치하고, 상기 정보 미니슬롯은 상기 요청 미니슬롯의 다음에 위치하며, 상기 제안 미니슬롯은 상기 정보 미니슬롯의 다음에 위치하고, 상기 응답 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 마지막에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 데이터 전송을 위한 슬롯 요청 패킷을 전송하는 슬롯요청단계와, 데이터를 전송하고자 하는 전송노드의 이웃 노드와 상기 이웃 노드의 이웃 노드의 슬롯 정보를 획득하는 정보획득단계, 상기 획득단계에서 수집된 슬롯 정보를 토대로 데이터 전송을 위한 슬롯 할당을 제안하는 슬롯제안단계, 그리고 상기 슬롯제안단계에서 제안된 슬롯을 상기 전송노드에게 할당하는 슬롯할당단계를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이때, 상기 슬롯제안단계에서 전송된 전송노드의 슬롯 정보가 이웃노드와 충돌이 발생하는지 여부를 판단하는 충돌판단단계를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 충돌판단단계에서 전송노드와 이웃노드와 충돌이 발생하는 경우 상기 전송노드의 이웃노드는 톤(tone) 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 네트워크에 새로이 진입하는 노드는 모든 이웃 노드들로부터 시간 슬롯 정보를 획득할 필요가 없기 때문에 신규 진입노드에게 신속하게 시간 슬롯을 할당할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 일반적인 애드혹 네트워크의 토폴로지 보인 개념도,
도 2는 본 발명에 의한 애드혹 네트워크의 프레임 구조를 보인 개념도,
도 3은 본 발명에 의한 슬롯 할당 방법을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 의한 슬롯 할당 방법을 사용하여 노드간의 충돌을 해소하는 과정을 보인 개념도,
도 5는 본 발명에 의한 슬롯 할당 방법을 설명하기 위한 개념도.
앞에서 기술한 종래의 동적 시간 슬롯 할당 기법들은 새로운 노드가 네트워크에 진입하는 경우 모든 이웃 노드들로부터 시간 슬롯 할당 정보를 수집함으로써 슬롯 간의 충돌을 회피하고 숨겨진 단말 문제를 해결하도록 하는 것이다. 각 이웃 노드가 전달하는 슬롯 할당 정보에는 각 노드의 슬롯정보와 각 노드와 1-홉(hop) 거리의 이웃 노드의 슬롯 정보가 포함되어 있다. 결과적으로 네트워크에 새로이 진입하는 노드는 2-홉 이내에 있는 노드에 대한 시간 슬롯 정보를 획득하게 된다.
그러나 시간 슬롯 할당에 필요한 정보를 획득하기 위해 항상 모든 이웃 노드들로부터 시간 슬롯 정보를 수집할 필요는 없다.
도 1에는 애드혹 네트워크의 토폴로지가 개념도로 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명하면, 기존의 애드혹 네트워크에 새로인 진입하는 노드가 노드 B로부터 시간 슬롯 정보를 수신했다면, 새로운 노드의 2-홉 범위 이내의 시간 슬롯 할당 정보를 완벽하게 인지할 수 있게 된다. 왜냐하면, 노드 B에서 제공되는 시간 슬롯 정보는 노드 B의 시간 슬롯 정보뿐만 아니라 노드 B의 1-홉 거리의 이웃 노드들(노드 A, 노드 C, 노드 D)에 대한 시간 슬롯 정보들도 포함되어 있기 때문이다. 따라서 노드 A와 노드 C로부터 시간 슬롯 정보를 수신할 필요가 없게 되는 것이다.
다음으로, 상기한 바와 같은 개념을 기초로 하여 본 발명에 의한 애드혹 네트워크의 프레임 구조에 대해 설명하도록 한다. 도 2에는 본 발명에 의한 애드혹 네트워크의 프레임 구조가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 프레임은 다수 개(M 개)의 서브 프레임(subframe)으로 구성되고, 각 서브 프레임은 시그널 구간(signal period)과, 상기 시그널 구간의 다음에 이어지는 데이터 전송 구간(data transmitting period)으로 구성된다.
상기 시그널 구간은 N+3개의 미니슬롯(mini slot)으로 구성되고, 상기 데이터 전송 구간은 N개의 시간 슬롯(time slot)으로 구성된다. 따라서 전체 프레임의 크기는 M과 N의 파라미터에 의해 결정된다.
상기 시그널 구간은 각 노드의 시간 슬롯 할당에 필요한 시간 슬롯 할당 정보를 교환하고, 각 노드의 이웃 노드들 간의 시간 슬롯 할당의 협의를 위해 사용된다. 상기 시그널 구간을 구성하는 각 미니 슬롯은 짧은 길이의 제어 패킷을 전송하기 위해 사용되기 때문에, 상기 미니 슬롯의 길이는 상기 데이터 전송 구간에서 사용되는 시간 슬롯의 길이에 비해 짧게 형성된다.
그리고 상기 시그널 구간에 사용되는 미니 슬롯의 종류는 요청 미니 슬롯(request mini slot)과, 정보 미니 슬롯(information mini slot), 제안 미니 슬롯(suggestion mini slot), 그리고 응답 미니 슬롯(reply mini slot)의 4가지 미니 슬롯으로 구성된다.
상기 요청 미니 슬롯은 시그널 구간의 맨 앞에 위치하고, 상기 응답 미니 슬롯은 시그널 구간의 맨 뒤에 위치하며, 상기 제안 미니 슬롯은 응답 미니 슬롯의 앞에 위치한다. 그리고 상기 정보 미니 슬롯은 N개의 미니 슬롯으로 구성된다.
상기 요청 미니 슬롯은 슬롯 할당 패킷을 전송하기 위한 미니 슬롯이다. 즉, 네트워크에 새로이 진입하는 노드 또는 시간 슬롯을 추가로 할당받기를 원하는 노드는 상기 요청 미니 슬롯을 이용하여 슬롯 할당을 요청한다.
다음으로, 상기 정보 미니 슬롯은 각 노드가 사용하는 시간 슬롯 정보와 각 노드의 이웃 노드의 시간 슬롯 정보를 전달하기 위한 미니 슬롯이다. 네트워크에 가입된 노드는 자신이 이용하는 시간 슬롯의 위치에 따라 정보 미니 슬롯을 할당받게 된다.
그리고 상기 제안 미니 슬롯은 이웃 노드의 정보 미니 슬롯을 통해 수집된 슬롯 할당 정보를 이용하여 자신에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위해 사용되는 미니 슬롯이다. 상기 요청 미니 슬롯에서 시간 슬롯 요청을 한 노드가 상기 제안 미니 슬롯을 사용하게 된다.
마지막으로, 상기 응답 미니 슬롯은 제안 미니 슬롯에서 제안된 시간 슬롯 할당에 대한 응답을 하기 위한 미니 슬롯이다. 상기 제안 미니 슬롯에서 제안된 시간 슬롯 할당을 인지한 노드는 상기 제안 미니 슬롯에서 제안된 시간 슬롯 할당에 동의하는 경우에는 침묵하고, 동의하지 않는 경우에는 톤(tone)신호를 발생시킴으로써 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 상기한 바와 같은 프레임 구조를 가지는 애드혹 네트워크에서 각 노드가 스스로 시간 슬롯을 할당하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
네트워크에 새로이 가입하는 노드 또는 시간 슬롯을 추가로 할당받기를 원하는 노드는 임의의 서브 프레임의 요청 미니 슬롯을 통해 슬롯 요청 패킷을 전송한다(S10).
그리고 상기 서브 프레임에서 시간 슬롯을 할당받아 사용하고 있는 이웃 노드들은 자신의 정보 미니 슬롯을 통해 자신의 슬롯 정보와 자신의 이웃 노드의 슬롯 정보를 전송한다. 이와 같이 시간 슬롯 할당을 원하는 노드는 상기 정보 미니 슬롯을 통해 수집된 정보들을 토대로 2-홉 이내의 이웃 노드들이 사용하지 않는 유휴 슬롯을 인지할 수 있다(S12).
그러나 슬롯을 요청한 노드는 네트워크의 전체 노드의 시간 슬롯 정보를 수집한 것이 아니라 서브 프레임에서 일부 이웃 노드의 시간 슬롯 정보를 수집한 것이다. 이러한 제한된 슬롯 정보를 기반으로 슬롯을 요청한 노드는 미할당 슬롯을 스스로 판단하고 제안 미니 슬롯을 통해 자신이 할당할 슬롯 정보를 전송한다(S14).
이와 같이 슬롯 할당을 요청하는 노드는 네트워크를 구성하는 전체 노드의 슬롯 정보를 토대로 슬롯 할당을 제안하는 것이 아니라, 일부 이웃 노드들로부터 제공된 슬롯 정보를 토대로 슬롯 할당을 제안하기 때문에, 제안한 슬롯이 2-홉 이내의 이웃 노드들과 충돌을 야기할 수 있게 된다.
따라서 슬롯 할당을 요청하는 노드의 이웃 노드가 충돌을 인지했다면(S16), 이웃 노드들은 응답 미니 슬롯을 통해 톤(tone) 신호를 전송한다(S20). 다수의 이웃 노드들이 톤(tone) 신호를 발생시킬 수 있기 때문에 다수의 이웃 노드들과 슬롯 할당 협상을 하게 되는 것이다. 따라서 슬롯 할당을 요청하는 노드에 시간 슬롯을 할당하는데 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있게 된다.
그러나 응답 미니 슬롯에서 톤(tone) 신호가 전송되지 않았다면, 제안된 슬롯은 모든 이웃 노드에 의해서 사용이 승인된 것으로 볼 수 있다(S18).
만약 이웃 노드에 의해 톤(tone) 신호가 발생하였다면 슬롯을 제안한 노드는 다음 서브 프레임에서 정보 미니 슬롯을 통해 추가적인 슬롯 정보를 수집한 이후에 다른 슬롯 할당을 제안하게 된다(S22).
이와 같이 순차적으로 서브 프레임을 통해 이웃 노드들의 슬롯 정보가 추가로 누적되기 때문에 재시도 횟수가 늘어남에 따라 슬롯 할당 성공 확률도 증가하게 된다. 하지만, 슬롯 할당을 요청하는 노드가 모든 서브 프레임에 대해서 슬롯 할당에 실패했다면, 현재 유휴 슬롯이 존재하지 않는 것이기 때문에 슬롯 할당을 중단하고 일정 시간 경과 후에 다시 슬롯 할당을 시도하게 된다.
다음으로, 본 발명에 의한 프레임 구조를 이용한 슬롯 할당 방법을 사용하는 경우 각 노드들 간에 충돌이 발생하지 않도록 하는 방법을 설명하도록 한다. 노드 간에 충돌이 발생하는 것은 슬롯 할당과정에서 새로운 노드가 동일한 시간 슬롯을 사용하는 다수의 노드와 연결될 때 발생한다.
도 4(a)를 참조하면, 노드 D와 노드 E와의 거리는 2-홉보다 크기 때문에, 동일한 시간 슬롯(슬롯 4)을 통해 데이터를 전송할 수 있다.
그러나 도 4(b)에서와 같이, 노드 D와 노드 E의 사이에 신규 노드가 진입하게 되는 경우, 노드 D와 노드 E의의 거리는 2-홉 이내가 되기 때문에 동일한 시간 슬롯(슬롯 4)을 사용하는 노드 D와 노드 E는 충돌이 발생하게 된다.
그러나 본 발명에 의하면, 네트워크에 새로이 진입하는 신규 노드는 이웃 노드들로부터 전달되는 슬롯 정보를 통해 충돌이 발생하는 것을 감지할 수 있다. 따라서, 신규 노드는 충돌이 발생하는 시간 슬롯(슬롯 4)을 자신이 사용하도록 할당하고, 이웃 노드들(노드 D, 노드 E)에게 프레임 정보를 통해 시간 슬롯 4는 신규 노드가 사용한다는 정보를 전달함으로써 노드 D와 노드 E가 동일한 시간 슬롯(슬롯 4)을 사용함으로 인해 발생하는 충돌을 해소할 수 있다.
반면, 신규 노드에 의해 기존의 노드와 동일한 시간 슬롯을 사용함으로써 충돌이 발생하게 된다면, 해당 노드들은 충돌이 발생하는 시간 슬롯을 반납하고, 앞에서 설명한 절차에 의해 새로운 시간 슬롯을 할당받게 된다. 이때 각 노드들은 이미 충분한 프레임 정보를 수집한 상태이기 때문에 신속한 슬롯 할당이 가능해진다.
마지막으로 본 발명에 의한 프레임 구조를 이용한 슬롯 할당 방법에 대해 예를 들어 설명하도록 한다.
도 5(a)는 기존의 애드혹 네트워크에 신규 노드가 진입하는 경우의 네트워크 토폴로지를 보인 개념도이고, 도 5(b)는 프레임 구조를 도시한 개념도이다.
도 5(a)에서 각 원안에 도시된 좌/우측 숫자는 서브프레임과 시간 슬롯을 의미한다. 예를 들면, 2/1은 두 번째 서브 프레임의 첫 번째 시간 슬롯을 의미한다. 그리고 도 5(b)에서 서브 프레임에 도시된 각 알파벳은 해당 시간 슬롯에 할당되어 있는 노드를 의미한다.
먼저, 신규 노드가 첫 번째 서브 프레임에 진입하였다면, 두 번째 서브 프레임의 요청 미니 슬롯을 통해 슬롯 할당을 요청하고, 정보 미니 슬롯을 통해 노드 B와 노드 C로부터 슬롯 정보를 수신하게 된다. 노드 B의 슬롯 정보에는 노드 B와 1-홉 이웃 노드인 노드 A와 노드 D의 슬롯 정보가 포함되어 있다.
이 경우, 신규 노드는 네트워크 내의 모든 유휴 슬롯을 즉각 인지하고, 유휴 슬롯 중에서 임의로 하나의 시간 슬롯을 자신의 슬롯으로 할당할 수 있다.
그러나 신규 노드가 두 번째 서브 프레임에서 진입하였다면, 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 요청 미니 슬롯을 통해 슬롯 할당을 요청하게 된다. 이 경우 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 시그널 구간에서 슬롯 할당 정보를 완전하게 획득할 수 없다. 왜냐하면, 첫 번째 서브 프레임에는 노드 A와 노드 D의 시간 슬롯만이 할당되어 있으므로, 시그널 구간의 정보 미니 슬롯에는 노드 A와 노드 D의 슬롯 정보만이 전송된다. 따라서 노드 A와 노드 D의 슬롯 정보와 노드 A와 노드 D의 1-홉 거리 내에 있는 노드 B의 정보만이 전달되기 때문에, 신규 노드는 노드 C의 슬롯 정보는 알 수 없는 상태가 되게 때문이다.
따라서 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 시간 슬롯 1과 시간 슬롯 2가 각각 노드 A와 노드 D에 할당되어 있음에도, 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 두 번째 시간 슬롯을 제외한 모든 시간 슬롯이 유휴 상태인 것으로 인지하게 된다. 왜냐하면, 신규 노드는 노드 A로부터 2-홉 떨어져 있고, 노드 B는 첫 번째 서브 프레임에서 슬롯 정보를 전송할 수 없기 때문이다.
따라서 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 첫 번째 시간 슬롯을 자신의 시간 슬롯으로 할당할 수 있다. 이러한 경우 노드 A와 충돌이 발생하게 된다. 그러나 노드 B와 노드 C, 그리고 노드 D는 제안 미니 슬롯으로부터 충돌을 인지하고 신규 노드가 제안한 슬롯 할당을 거부하기 위해 응답 미니 슬롯을 통해 톤 신호를 발생시킨다.
그러면 신규 노드는 첫 번째 서브프레임에서의 슬롯 할당을 포기하고 다음 서브 프레임에서 슬롯 할당을 재시도하게 된다. 신규 노드가 다음 서브 프레임에서 슬롯 할당을 재시도하는 경우, 이전 서브 프레임에서 슬롯 정보를 획득하였기 때문에 슬롯 할당의 성공확률은 증가하게 된다.
S10:슬롯요청단계
S12:정보획득단계
S14:슬롯제안단계
S16:충돌판단단계
S18:슬롯할당단계

Claims (6)

  1. 데이터 전송을 위한 제어신호로 구성되는 시그널구간과 데이터를 전송하는 데이터 구간을 포함하는 다수의 반복되는 서브프레임으로 구성되고,
    상기 시그널구간은,
    데이터를 전송하고자 하는 전송노드가 슬롯할당을 요청하는 요청(request) 미니슬롯과;
    해당 서브프레임에서 노드가 사용하는 슬롯정보와 1-홉 이웃노드의 슬롯정보를 전달하기 위한 정보(information) 미니슬롯;
    상기 정보 미니슬롯으로부터 수집된 정보를 이용하여 상기 전송노드에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위한 제안(suggestion) 미니슬롯; 그리고
    상기 제안 미니슬롯에서 상기 전송노드가 제안한 시간 슬롯 할당에 응답하기 위한 응답(reply) 미니슬롯을 포함하여 구성되는 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송노드가 상기 제안 미니슬롯을 통해 제안한 슬롯 할당을 인지한 이웃 노드는, 제안된 슬롯할당에 동의하면 침묵하고, 동의하지 않으면 상기 응답 미니슬롯을 통해 톤(tone) 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 요청 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 첫 번째에 위치하고,
    상기 정보 미니슬롯은 상기 요청 미니슬롯의 다음에 위치하며,
    상기 제안 미니슬롯은 상기 정보 미니슬롯의 다음에 위치하고,
    상기 응답 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 마지막에 위치하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조.
  4. 데이터 전송을 위한 슬롯 요청 패킷을 전송하는 슬롯요청단계와;
    데이터를 전송하고자 하는 전송노드의 이웃 노드와 상기 이웃 노드의 이웃 노드의 슬롯 정보를 획득하는 정보획득단계;
    상기 획득단계에서 수집된 슬롯 정보를 토대로 데이터 전송을 위한 슬롯 할당을 제안하는 슬롯제안단계; 그리고
    상기 슬롯제안단계에서 제안된 슬롯을 상기 전송노드에게 할당하는 슬롯할당단계를 포함하여 구성되는 애드혹 네트워크의 동적 시간 슬롯 할당 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬롯제안단계에서 전송된 전송노드의 슬롯 정보가 이웃노드와 충돌이 발생하는지 여부를 판단하는 충돌판단단계를 더 포함하여 구성되는 애드혹 네트워크의 동적 시간 슬롯 할당 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 충돌판단단계에서 전송노드와 이웃노드와 충돌이 발생하는 경우 상기 전송노드의 이웃노드는 톤(tone) 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 동적 시간 슬롯 할당 방법.
KR1020120137188A 2012-11-29 2012-11-29 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조 및 이를 이용한 동적 시간 슬롯 할당 방법 KR101413777B1 (ko)

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