KR20140111487A - 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국, 멤버 노드 및 그 방법들 - Google Patents

멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국, 멤버 노드 및 그 방법들 Download PDF

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KR20140111487A KR1020130025699A KR20130025699A KR20140111487A KR 20140111487 A KR20140111487 A KR 20140111487A KR 1020130025699 A KR1020130025699 A KR 1020130025699A KR 20130025699 A KR20130025699 A KR 20130025699A KR 20140111487 A KR20140111487 A KR 20140111487A
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멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들- 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스임-에게, 제1 통신망을 통해 생성한 멀티캐스트 패킷을 전송한 후, 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 기초로, 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법 을 제공할 수 있다.

Description

멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국, 멤버 노드 및 그 방법들{BASE STATION, MEMBER NODE OF TRANSMITTING DATA BASED ON COOPERATION OF MEMBER NODE UNDER MULTICAST GROUP AND METHODES THEREOF}
아래의 실시예들은 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국, 멤버 노드 및 그 방법들에 관한 것이다.
스마트 폰과 태블릿 PC 등을 포함한 다양한 무선 기기 및 관련 어플리케이션(application)의 급속한 증가로 인해 무선 데이터 트래픽이 급증하고 있다. 이러한 현상들은 더욱 가속화 될 것으로 보이며 이와 더불어 하나 이상의 송신자들이 특정한 하나 이상의 수신자들에게 데이터를 전송하는 방식이 이용되는 멀티캐스트 서비스에 대한 요구도 증대될 것으로 예상된다. 비디오, 오디오, 특히 공동 문서 작업이나 그룹간 문서 전송을 위한 데이터 처리를 위해서는 어느 정도의 시간 손실이 있더라도 신뢰성을 보장할 수 있는 멀티캐스트 프로토콜이 요구된다. 그러나 멀티캐스트 전송에서의 신뢰성을 보장하기 위해서는 손실 패킷에 대한 재전송이 이루어져야 한다.
일 실시예에 따르면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법은 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 생성하는 단계; 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들- 상기 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스임-에게, 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷을 전송하는 단계; 및 상기 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계는 상기 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드로부터 상기 제1 통신망을 통해 (미리 설정된 시간 내에) 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 패킷을 생성하는 단계는 네트워크 코딩(Network Coding)에 의해 상기 멀티캐스트 패킷을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계는 상기 멀태캐스트 패킷에 대하여 새로이 코딩된 멀티캐스트 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 서로 통신할 수 있다.
상기 제1 통신망은 상기 제2 통신망과 서로 상이한 통신 방식을 이용할 수 있다.
상기 제1 통신망이 상기 제2 통신망과 동일한 통신 방식을 이용하는 경우, 상기 제1 통신망과 상기 제2 통신망은 서로 직교(orthogonal)하는 무선 자원을 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법은 기지국으로부터 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 수신하는 단계; 상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 단계; 및 멤버 노드들 간의 협력을 위해, 상기 멀티캐스트 그룹 -상기 멀티캐스트 그룹의 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 서로 연결됨- 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 단계는 상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 상기 미리 설정된 임계값보다 크거나 같은 경우, 다른 멤버 노드로부터 플러딩(flooding)된 네트워크 코딩 패킷을 수신하는 단계; 상기 기지국 및 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 취합하는 단계; 상기 취합 결과에 따라, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들에게 상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 단계는 상기 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷의 다음 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료될 때까지 상기 제2 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들로부터 상기 제2 통신망을 통해 수신한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지에 기반하여 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩(flooding)을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지는 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지 또는 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지인 경우, 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계는 상기 애크(ACK) 메시지의 개수가 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같은지 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지인 경우, 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계는 상기 네크 메시지의 수신 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 통신망은 상기 제2 통신망과 서로 상이한 통신 방식을 이용할 수 있다.
상기 제1 통신망이 상기 제2 통신망과 동일한 통신 방식을 이용하는 경우, 상기 제1 통신망과 상기 제2 통신망은 서로 직교(orthogonal)하는 무선 자원을 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국은 네트워크 코딩(Network Coding)에 의해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 생성하는 패킷 생성부; 및 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들- 상기 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스들임-에게, 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷을 전송하고, 상기 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 패킷 전송부를 포함할 수 있다.
상기 패킷 전송부는 상기 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드로부터 상기 제1 통신망을 통해 (미리 설정된 시간 내에) 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드는 기지국으로부터 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 수신하는 수신부; 상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 패킷 생성부; 및 멤버 노드들 간의 협력을 위해, 상기 멀티캐스트 그룹 -상기 멀티캐스트 그룹의 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 서로 연결됨- 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 전송부를 포함할 수 있다.
상기 패킷 생성부는 상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 생성부를 포함할 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 상기 미리 설정된 임계값보다 크거나 같은 경우, 상기 수신부는 상기 다른 멤버 노드로부터 플러딩(flooding)된 네트워크 코딩 패킷을 수신하고, 상기 기지국 및 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 취합하는 취합부; 및 상기 취합 결과에 따라, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었는지 여부를 판단하는 완료 여부 판단부를 더 포함하며, 상기 전송부는 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들에게 상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지를 전송할 수 있다.
상기 전송부는 상기 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷의 다음 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료될 때까지 상기 제2 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다.
상기 전송부는 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들로부터 상기 제2 통신망을 통해 수신한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지에 기반하여 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩(flooding)을 중단할 수 있다.
상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지는 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지 또는 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지인 경우, 상기 전송부는 상기 애크(ACK) 메시지의 개수가 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같은지 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단할 수 있다.
상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지인 경우, 상기 전송부는 상기 네크 메시지의 수신 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송함으로써 전송 속도를 증대시키는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따라 패킷을 플러딩(flooding)하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 기지국이 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 일 실시예에 따른 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 확인하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 일 실시예에 따라 멤버 노드가 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따른 플러딩(flooding)을 위한 프레임워크를 나타낸다.
도 8은 일 실시예에 따른 애크(ACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따라 애크(ACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10은 일 실시예에 따라 네크(ACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따라 네크(NACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 12는 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국의 블록도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송함으로써 전송 속도를 증대시키는 개념을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스들(예를 들어, 스마트 폰, 태블릿 PC, 노트북 등) 일 수 있다.
도 1을 참조하면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들(120,130,140,150)은 기지국(Base Station)(또는 액세스 포인트(AP))(110)와 글로벌 커넥티비티(global connectivity)를 이용하여 통신하고, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 (120,130,140,150) 상호 간에는 로컬 커넥티비티(local connectivity)를 이용하여 통신하는 것을 살펴볼 수 있다.
이때, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들(120,130,140,150)은 채널 상태 혹은 채널 품질(quality)이 상이하므로 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하더라도 서로 다른 패킷 에러율을 가질 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 이러한 특성을 고려하여 에러가 없거나 에러가 적은 멀티캐스트 패킷을 수신한 멤버 노드가 로컬 커넥티비티(local connectivity)를 이용하여 멀티캐스트 그룹 내로 멀티캐스트 패킷을 플러딩(flooding) 함으로써 다른 멤버 노드와 협력하도록 할 수 있다. 각 멤버 노드는 특정 개수의 수신 패킷을 멀티캐스팅 방식으로 플러딩할 수 있다.
이와 같이 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하는 멤버 노드들이 서로 협력함으로써 멀티 캐스팅 전송 속도를 증대시킬 수 있다. 효율적인 플러딩을 위해 네트워크 코딩(Network Coding)이 이용될 수 있다.
글로벌 커넥티비티(global connectivity)를 위해서는 제1 통신망, 예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선랜(Wireless Local Area Network; WLAN), 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks; WPAN), 와이파이(WiFi) 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 로컬 커넥티비티(local connectivity)를 위해서는 제2 통신망, 예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선랜(WLAN), 근거리 무선 개인 통신망(WPAN), 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 근거리 통신망(Near Field Communication; NFC), 와이기그(Wireless Gigabit Alliance; WiGig) 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
이때, 제1 통신망과 제2 통신망은 서로 다른 통신 방식을 사용할 수 있다. 만약, 제1 통신망과 제2 통신망이 서로 같은 통신 방식을 이용하는 경우, 제1 통신망과 제2 통신망은 서로 직교(orthogonal)하는 무선 자원을 이용하여 통신할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신망이 셀룰러 네트워크이고, 제2 통신망이 셀룰러 네트워크인 경우, 제1 통신망은 제2 통신망과 서로 직교하는 셀룰러 네트워크의 무선 자원을 이용할 수 있다.
이와 같이 멤버 노드들 간의 플러딩에 의해 기지국은 멀티캐스트 패킷의 재전송없이 다른 멀티캐스트 패킷(블록)을 지속적으로 전송 가능케 되어 멀티캐스트 전송 속도를 증대 시킬 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따라 패킷을 플러딩(flooding)하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들은 서로 다른 채널 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 채널 상태가 매우 좋은 멤버 노드 D1은 모든 패킷을 에러없이 수신할 수 있고, 채널 상태가 매우 열악한 멤버 노드 D3 또는 멤버 노드 D4는 대부분의 패킷이 에러가 발생하여 제대로 패킷을 수신 할 수 없다.
이러한 상황에서 에러 없이 또는 매우 낮은 에러율로 패킷을 수신하는 멤버 노드들(예를 들어, 멤버 노드 D1 및/또는 멤버 노드 D2)은 로컬 커넥티비티를 이용하여 다른 멤버 노드들(예를 들어, 멤버 노드 D3 또는 멤버 노드 D4에게 멀티캐스트 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다. 따라서, 멀티캐스트 그룹 내의 모든 멤버 노드들은 멀티캐스트 패킷(블록)의 모든 패킷을 에러 없이 수신할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라 기지국이 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 기지국은 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 생성할 수 있다(310). 310에서 기지국은 네트워크 코딩(Network Coding)에 의해 멀티캐스트 패킷을 생성할 수 있다.
기지국은 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들에게, 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷을 전송할 수 있다(320). 이때, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스들일 수 있다.
기지국은 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 판단할 수 있다(330).
330의 판단 결과, 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였다면, 기지국은 제1 통신망을 통해 다음(next) 멀티캐스트 패킷을 전송할 수 있다(340). 반면에, 330에서 멤버 노드들 중 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료한 멤버 노드가 없는 것으로 판단되면, 기지국은 320에서 전송한 멀티캐스트 패킷을 재전송할 수 있다(350). 기지국이 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 방법은 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 확인하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
멀티캐스트 패킷들이 제대로 전달 되었음을 알려 주기 위해, 처음으로 모든 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료한 멤버 노드는 제1 통신망을 통해 애크(ACK) 메시지 혹은 완료 애크(Complete ACK) 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 애크(ACK) 메시지 혹은 완료 애크(Complete ACK) 메시지는 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 메시지로 이해할 수 있다.
이에 따라, 기지국은 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드로부터 제1 통신망을 통해 미리 설정된 시간 내에 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지가 수신되는지 여부를 판단할 수 있다(410).
410에서 미리 설정된 시간 내에 애크(ACK) 메시지가 수신되었다면, 기지국은 제1 통신망을 통해 멤버 노드들에게 다음(next) 멀티캐스트 패킷을 전송할 수 있다(430). 반면에, 410에서 미리 설정된 시간 내에 멤버 노드들로부터 애크(ACK) 메시지를 수신되지 않았다면, 기지국은 해당 멀태캐스트 패킷에 대하여 새로이 코딩된 멀티캐스트 패킷을 재전송할 수 있다(420).
도 5는 일 실시예에 따라 멤버 노드가 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 이하에서 기지국의 동작은 액세스 포인트에 의해 대체될 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 멤버 노드는 기지국으로부터 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 수신할 수 있다(510). 이후, 멤버 노드는 510에서 수신한 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생 여부를 판단하여 동작을 달리할 수 있다.
멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 각각은 제1 통신망을 통해 수신한 멀티캐스트 패킷의 에러 유무, 다시 말해 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(515).
515의 판단 결과, 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작다면, 멤버 노드는 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성할 수 있다(520).
멤버 노드는 멤버 노드들 간의 협력을 위해, 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 520에서 생성한 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다(525).
이와 같이, 낮은 에러율로 또는 에러 없이 패킷들을 수신한 멤버 노드는, 멀티캐스트 그룹의 다른 멤버를 위해서, 수신한 멀티캐스트 패킷을 이용하여 새로운 네트워크 코딩 패킷을 생성하고 전송한다. 멀티캐스트 그룹 내의 멤버 노드들은 네트워크 코딩 패킷과 기지국에서 전송한 네트워크 코딩 패킷을 이용해서 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료할 수 있다.
525에서 멤버 노드는 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷의 다음(next) 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료될 때까지 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다. 이때, 멀티캐스트 그룹의 멤버들은 제2 통신망을 통해 서로 통신할 수 있다.
하지만, 경우에 따라서 멤버 노드는 해당 멀티캐스트 패킷(블록)에 할당된 플러딩 타임(flooding time)이 끝나기 전에 플러딩을 조기 종료할 수 있다. 멤버 노드가 플러딩을 조기 종료하는 경우에 대하여는 도 8 내지 도 11을 통해 설명한다.
플러딩(flooding)을 위한 프레임워크는 도 7을 참조하여 설명한다.
515의 판단 결과, 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 크거나 같다면, 멤버 노드는 멀티캐스트 그룹 내에서 에러없이 멀티캐스트 패킷을 수신한 다른 멤버로부터 멀티캐스트 패킷을 수신할 수 있다(530). 이때, 멤버 노드가 수신한 멀티캐스트 패킷은 다른 멤버 노드로부터 플러딩(flooding)된 것일 수 있다.
멤버 노드는 510에서 기지국으로부터 수신한 멀티캐스트 패킷 및 530에서 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 취합하고(535), 취합 결과에 따라, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다(540).
멤버 노드는 540의 판단 결과에 기초하여, 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들에게 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지를 전송할 수 있다. 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지는 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지 또는 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
멤버 노드는 540의 판단 결과, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었다면, 애크(ACK) 메시지를 생성하고(545), 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었다면, 네크(NACK) 메시지를 생성할 수 있다(550).
멤버 노드는 545 또는 550에서 생성된 메시지를 제2 통신망을 통해 멀티캐스트 그룹 내로 전송할 수 있다(555).
도 6은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 기지국(또는 액세스 포인트)(610)가 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 그룹 내로 네트워크 코딩된 세 개의 패킷들(CP(1), CP(2), CP(3))을 전송하고, 멀티캐스트 그룹 내에는 3개의 멤버 노드들(멤버 노드 1(620), 멤버 노드 2(630) 및 멤버 노드 3(640))이 포함된 것을 살펴볼 수 있다.
멀티캐스트 그룹 내의 멤버 노드 1(620)은 N1 Mbps의 전송률로 패킷을 수신하고, 멤버 노드 2(630)는 N2 Mbps의 전송률로, 멤버 노드 3(640)는 N3 Mbps의 전송률로 패킷을 수신할 수 있다. 전송률은 N1 ≥ N2 ≥ N3 와 같다고 하자.
이때, 멤버 노드 1(620)가 네트워크 코딩된 세 개의 패킷들(CP(1), CP(2), CP(3))을 에러없이 수신하고, 멤버 노드 2(630)는 패킷 CP(1)에서 에러가 발생했으며, 멤버 노드 3(640)는 패킷 CP(2) 및 패킷 CP(3)에서 에러가 발생했다고 하자.
그러면, 기지국(또는 액세스 포인트(610))는 가장 채널 상태가 우수한 멤버 노드(예를 들어, 멤버 노드 1(620))의 채널 용량에 맞춰 최상의 데이터 전송률 N1 Mbps 로 멤버 노드들에게 패킷을 전송할 수 있다. 이를 통해, 기지국은 멀티 캐스트 패킷 전송의 속도를 증대시킬 수 있다.
모든 패킷들을 에러 없이 수신한 멤버 노드 1(620)은 수신한 세 개의 패킷들(CP(1), CP(2), CP(3))들을 이용하여 새로이 코딩된 패킷(예를 들어, 패킷 CP(4))을 생성할 수 있다. 멤버 노드 1(620)는 새로이 코딩된 패킷 CP(4)를 로컬 커넥티비티를 위한 제2 통신망을 통해 플러딩할 수 있다. 마찬가지로, 패킷 CP(2), CP(3)을 에러없이 수신한 멤버 노드 2(630)는 패킷 CP(2), CP(3)을 이용하여 새로이 코딩된 패킷(예를 들어, 패킷 CP(5))를 생성하고, 이를 제2 통신망을 통해 플러딩할 수 있다.
패킷 CP(2) 및 패킷 CP(3)에서 에러가 발생한 멤버 노드 3(640)는 멤버 노드 1(620) 및 멤버 노드 2(630)로부터 새로이 코딩된 패킷 CP(4) 및 패킷 CP(5)를 수신할 수 있다. 이와 같이 멀티캐스트 그룹 내의 모든 멤버 노드들은 이러한 과정을 반복함으로써 기지국(또는 액세스 포인트)(610)로부터 패킷들(CP(2), CP(3))에 대한 재전송이 없이도 필요한 수만큼의 코딩된 패킷을 수신할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따른 플러딩(flooding)을 위한 프레임워크를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 기지국 또는 액세스 포인트는 글로벌 링크(Global link)를 통해 해당 통신 방식에서 정해진 방식으로 그룹 멤버들에게 멀티캐스트 패킷(블록) 또는 유니캐스트 패킷(블록)을 전송할 수 있다. 글로벌 링크(Global link)는 글로벌 커넥티비티(global connectivity)라고 부를 수도 있다.
로컬 링크(Local link)에서는 글로벌 링크(Global link)에서 사용된 통신 방식과 다른 통신 방식을 사용하거나, 동일한 통신 방식일 경우 서로 직교(orthogonal)하는 무선 자원을 사용하여 각 멤버 노드들이 수신한 패킷들을 인접한 다른 멤버 노드들에게 플러딩할 수 있다. 로컬 링크(Local link)는 로컬 커넥티비티(local connectivity)라고 부를 수 있다.
로컬 링크에서 수행되는 패킷 블록(예를 들어, 패킷 블록 1)의 플러딩은 글로벌 링크에서 다음 패킷 블록(패킷 블록 2)의 수신이 완료될 때까지 수행될 수 있으며, 경우에 따라 해당 패킷 블록에 할당된 플러딩 타임(flooding time)이 끝나기 전에 조기 종료(혹은 중단)될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 애크(ACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들(820,830,840,850)은 기지국(Base Station)(810)와 글로벌 커넥티비티를 위한 제1 통신망(예를 들어, 셀룰러 네트워크)을 이용하여 통신하고, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들(820,830,840,850) 상호 간에는 로컬 커넥티비티(local connectivity)를 위한 제2 통신망을 이용하여 통신하는 것을 살펴볼 수 있다.
제2 통신망은 예를 들어, 셀룰러 네트워크, 무선랜(WLAN), 근거리 무선 개인 통신망(WPAN), 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 근거리 통신망(Near Field Communication; NFC), 와이기그(Wireless Gigabit Alliance; WiGig) 중 어느 하나일 수 있다.
멀티캐스트 그룹 내의 멤버 노드들(820,830,840,850) 각각은 기지국(810) 또는 다른 멤버 노드들로부터 N개의 네트워크 코딩된 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 코딩된 전체 패킷들을 성공적으로 수신 하였는지 여부에 따라 완료 애크(complete ACK) 메시지를 제2 통신망을 통해 멀티 캐스트 그룹 내로 전송할 수 있다. 따라서, 멀티캐스트 그룹 내의 모든 멤버 노드들(820,830,840,850)이 완료 애크(complete ACK) 메시지를 수신한 경우, 플러딩 중인 멤버 노드는 플러딩 타임(flooding time)이 완료하기 이전이라도 조기에 패킷 플러딩을 중단할 수 있다. 이와 같이, 멤버 노드는 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들로부터 제2 통신망을 통해 수신한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지에 기반하여 네트워크 코딩 패킷의 플러딩(flooding)을 중단할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따라 애크(ACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
앞서 도 5를 통해 전술한 바와 같이 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은 경우, 멤버 노드는 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성할 수 있다(910). 그리고 멤버 노드들 간의 협력을 위해, 멤버 노드는 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다(920).
이 때, 다른 멤버 노드들은 기지국 및 해당 멤버 노드로부터 플러딩된 멀티캐스트 패킷(블록)을 수신할 수 있다. 그리고, 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료된 다른 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지를 전송할 수 있다.
멤버 노드는 이에 따라, 다른 멤버 노드들로부터 애크 메시지를 수신하고(930), 수신한 애크(ACK) 메시지의 개수를 카운팅할 수 있다(940). 멤버 노드는 카운팅 결과, 애크(ACK) 메시지의 개수가 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같은지 여부를 판단할 수 있다(950).
950의 판단 결과, 애크(ACK) 메시지의 개수가 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같다면, 멤버 노드는 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단할 수 있다(960).
반면에, 950의 판단 결과, 애크(ACK) 메시지의 개수가 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같지 않다면, 다시 말해 애크(ACK) 메시지의 개수가 멤버 노드들의 개수보다 작다면, 멤버 노드는 애크 메시지를 포함한 새로운 네트워크 코딩 패킷을 생성할 수 있다(970). 이후, 멤버 노드는 920으로 가서 새로운 네트워크 코딩 패킷을 플러딩할 수 있다.
이때, 멤버 노드는 애크(ACK) 메시지를 한번만 새로운 네트워크 코딩 패킷에 포함시켜 전송할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 네크(ACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들(1020,1030,1040,1050)은 액세스 포인트(AP)(1010)와 글로벌 커넥티비티를 위한 제1 통신망(예를 들어, 와이파이(WiFi) 무선 자원)을 이용하여 통신하고, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들(1020,1030,1040,1050) 상호 간에는 로컬 커넥티비티(local connectivity)를 위한 제2 통신망을 이용하여 통신하는 것을 살펴볼 수 있다.
제2 통신망은 예를 들어, 무선랜(WLAN), 근거리 무선 개인 통신망(WPAN), 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 근거리 통신망(Near Field Communication; NFC), 와이기그(Wireless Gigabit Alliance; WiGig) 중 어느 하나일 수 있다.
멀티캐스트 그룹 내의 멤버 노드들(1020,1030,1040,1050) 각각은 기지국(1010) 또는 다른 멤버 노드들로부터 N개의 네트워크 코딩된 멀티캐스트 패킷을 수신할 수 있다. N개의 네트워크 코딩된 멀티캐스트 패킷들 중 일부 패킷만으 수신하여 추가적인 패킷이 필요한 멤버 노드는 제2 통신망을 통해 네크(NACK) 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 멀티캐스트 그룹 내에서 모든 패킷을 수신한 멤버 노드(혹은 낮은 에러률로 패킷을 수신한 멤버 노드)는 일정 시간 내에서 네크(NACK) 메시지의 수신이 없으면, 멀티캐스트 그룹 내의 모든 멤버 노드들이 패킷을 수신한 것으로 보아 조기에 패킷의 플러딩을 중단할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법에 따라 네크(NACK) 메시지를 기반으로 플러딩을 중단하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
앞서 도 5를 통해 전술한 바와 같이 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은 경우, 멤버 노드는 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성할 수 있다(1110). 그리고, 멤버 노드는 멤버 노드들 간의 협력을 위해, 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다(1120).
다른 멤버 노드들은 기지국 및 해당 멤버 노드로부터 플러딩된 멀티캐스트 패킷(블록)을 수신할 수 있다. 이 때, 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부만 완료된 다른 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지를 전송할 수 있다.
멤버 노드는 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들로부터 네크(NACK) 메시지가 수신되었는지 여부를 판단할 수 있다(1130).
1130에서 다른 멤버 노드들로부터 수신된 네크(NACK) 메시지가 있다면, 멤버 노드는 멀티캐스트 패킷을 이용하여 새로운 네트워크 코딩 패킷을 생성(1140)한 후, 다른 멤버 노드들에게 플러딩할 수 있다(1120).
반면에, 1130에서 다른 멤버 노드들로부터 수신된 네크(NACK) 메시지가 없다면, 멤버 노드는 플러딩을 중단할 수 있다(1150).
여기서, 다른 멤버 노드들로부터 수신된 네크(NACK) 메시지가 없다는 것은 모든 멤버 노드들이 멀티캐스트 패킷을 수신했음을 의미할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국의 블록도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 기지국은 패킷 생성부(1210) 및 패킷 전송부(1230)를 포함할 수 있다.
패킷 생성부(1210)는 네트워크 코딩(Network Coding)에 의해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 생성할 수 있다.
패킷 전송부(1230)는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들에게, 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷을 전송할 수 있다. 그리고, 패킷 전송부(1230)는 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 기초로, 멀티캐스트 패킷을 재전송할 수 있다. 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스들일 수 있다.
패킷 전송부(1230)는 판단부(1231) 및 전송부(1233)를 포함할 수 있다.
판단부(1231)는 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드로부터 제1 통신망을 통해 (미리 설정된 시간 내에) 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지가 수신되는지 여부를 판단할 수 있다.
전송부(1233)는 판단부(1231)의 판단 결과에 기초하여, 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷을 멤버 노드들에게 재전송할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드의 블록도이다.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 멤버 노드는 수신부(1310), 패킷 생성부(1330), 전송부(1350), 취합부(1370) 및 완료 여부 판단부(1390)를 포함할 수 있다.
수신부(1310)는 기지국 또는 액세스 포인트로부터 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 수신할 수 있다.
패킷 생성부(1330)는 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생 여부를 기초로, 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성할 수 있다. 패킷 생성부(1330)는 판단부(1331) 및 생성부(1333)를 포함할 수 있다.
판단부(1331)는 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다.
판단부(1331)에서의 판단 결과, 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 크거나 같은 경우, 수신부(1310)는 다른 멤버 노드로부터 플러딩(flooding)된 네트워크 코딩 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 취합부(1370)는 기지국 및 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 취합할 수 있다. 완료 여부 판단부(1390)는 취합부(1370)에서 취합된 결과에 따라, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다.
이때, 전송부(1350)는 완료 여부 판단부(1390)의 판단 결과에 기초하여 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들에게 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지를 전송할 수 있다.
생성부(1333)는 판단부(1331)의 판단 결과를 기초로, 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성할 수 있다.
전송부(1350)는 멤버 노드들 간의 협력을 위해, 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다. 멀티캐스트 그룹의 멤버들은 제2 통신망을 통해 서로 연결될 수 있다.
전송부(1350)는, 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷의 다음 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료될 때까지, 제2 통신망을 통해 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)할 수 있다.
전송부(1350)는, 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들로부터 제2 통신망을 통해 수신한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지에 기반하여 네트워크 코딩 패킷의 플러딩(flooding)을 중단할 수 있다. 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지는 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지 또는 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지인 경우, 전송부(1350)는 애크(ACK) 메시지의 개수가 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같은지 여부에 따라 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단할 수 있다. 또한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지인 경우, 전송부(1350)는 네크 메시지의 수신 여부에 따라 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티캐스트 전송에서 멤버 노드들 간의 협력을 통해 기지국 또는 액세스 포인트에서 패킷 재전송 없이 연속적인 패킷 전송이 가능케 함으로써 멀티캐스트 전송 속도를 증대시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 기지국 또는 액세스 포인트
120,130,140,150: 멤버 노드들

Claims (28)

  1. 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 생성하는 단계;
    멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들- 상기 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스임-에게, 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷을 전송하는 단계; 및
    상기 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계는
    상기 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드로부터 상기 제1 통신망을 통해 (미리 설정된 시간 내에) 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 패킷을 생성하는 단계는
    네트워크 코딩(Network Coding)에 의해 상기 멀티캐스트 패킷을 생성하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 단계는
    상기 멀태캐스트 패킷에 대하여 새로이 코딩된 멀티캐스트 패킷을 전송하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들은
    제2 통신망을 통해 서로 통신하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 통신망은
    상기 제2 통신망과 서로 상이한 통신 방식을 이용하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 통신망이 상기 제2 통신망과 동일한 통신 방식을 이용하는 경우,
    상기 제1 통신망과 상기 제2 통신망은 서로 직교(orthogonal)하는 무선 자원을 이용하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  8. 기지국으로부터 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 수신하는 단계;
    상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 단계; 및
    멤버 노드들 간의 협력을 위해, 상기 멀티캐스트 그룹 -상기 멀티캐스트 그룹의 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 서로 연결됨- 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 단계는
    상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 상기 미리 설정된 임계값보다 크거나 같은 경우, 다른 멤버 노드로부터 플러딩(flooding)된 네트워크 코딩 패킷을 수신하는 단계;
    상기 기지국 및 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 취합하는 단계;
    상기 취합 결과에 따라, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들에게 상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 단계는
    상기 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷의 다음 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료될 때까지 상기 제2 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들로부터 상기 제2 통신망을 통해 수신한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지에 기반하여 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩(flooding)을 중단하는 단계
    를 더 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지는
    상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지 또는 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지 중 어느 하나를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지인 경우,
    상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계는
    상기 애크(ACK) 메시지의 개수가 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같은지 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지인 경우,
    상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계는
    상기 네크 메시지의 수신 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 단계
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 제1 통신망은
    상기 제2 통신망과 서로 상이한 통신 방식을 이용하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 제1 통신망이 상기 제2 통신망과 동일한 통신 방식을 이용하는 경우,
    상기 제1 통신망과 상기 제2 통신망은 서로 직교(orthogonal)하는 무선 자원을 이용하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 방법을 수행하는 프로그램을 기록하는, 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
  19. 네트워크 코딩(Network Coding)에 의해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 생성하는 패킷 생성부; 및
    멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들- 상기 멤버 노드들은 동일한 멀티캐스트 패킷을 수신하고, 서로 협력하는 디바이스들임-에게, 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷을 전송하고, 상기 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신을 완료하였는지 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 패킷 전송부
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 패킷 전송부는
    상기 멀티캐스트 그룹에 속한 멤버 노드들 중 어느 하나의 멤버 노드로부터 상기 제1 통신망을 통해 (미리 설정된 시간 내에) 멀티 캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 패킷을 재전송하는 전송부
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 기지국.
  21. 기지국으로부터 제1 통신망을 통해 멀티캐스트 패킷(multicast packet)을 수신하는 수신부;
    상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생 여부를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 패킷 생성부; 및
    멤버 노드들 간의 협력을 위해, 상기 멀티캐스트 그룹 -상기 멀티캐스트 그룹의 멤버 노드들은 제2 통신망을 통해 서로 연결됨- 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 전송부
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 패킷 생성부는
    상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 미리 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단 결과를 기초로, 상기 멀티캐스트 패킷을 이용하여 네트워크 코딩 패킷을 생성하는 생성부
    를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 멀티캐스트 패킷에서의 에러 발생율이 상기 미리 설정된 임계값보다 크거나 같은 경우,
    상기 수신부는
    상기 다른 멤버 노드로부터 플러딩(flooding)된 네트워크 코딩 패킷을 수신하고,
    상기 기지국 및 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들부터 수신한 멀티캐스트 패킷을 취합하는 취합부; 및
    상기 취합 결과에 따라, 모든 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료되었는지 여부를 판단하는 완료 여부 판단부
    를 더 포함하며,
    상기 전송부는
    상기 판단 결과에 기초하여, 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 다른 멤버 노드들에게 상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지를 전송하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 전송부는
    상기 제1 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 패킷의 다음 멀티캐스트 패킷의 수신이 완료될 때까지 상기 제2 통신망을 통해 상기 멀티캐스트 그룹 내의 다른 멤버 노드들에게 상기 네트워크 코딩 패킷을 플러딩(flooding)하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 전송부는
    상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들로부터 상기 제2 통신망을 통해 수신한, 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지에 기반하여 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩(flooding)을 중단하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지는
    상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지 또는 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지 중 어느 하나를 포함하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 전부 완료되었음을 알리는 애크(ACK) 메시지인 경우,
    상기 전송부는
    상기 애크(ACK) 메시지의 개수가 상기 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들의 개수와 같은지 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 패킷의 수신 여부와 관련된 메시지가 상기 멀티캐스트 패킷의 수신이 일부 완료되었음을 알리는 네크(NACK) 메시지인 경우,
    상기 전송부는
    상기 네크 메시지의 수신 여부에 따라 상기 네트워크 코딩 패킷의 플러딩을 중단하는 멀티캐스트 그룹에 속하는 멤버 노드들 간의 협력에 기반하여 데이터를 전송하는 멤버 노드.
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