KR20140116673A - Mixed frame sutucture for ofdma based wireless mesh network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a frame structure of an OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) based wireless mesh network.
IEEE 802.16에는 메쉬 네트워크(Mesh Network)를 지원하기 위해 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 메쉬 모드(Mesh Mode)가 규격에 포함되어 있다. IEEE 802.16 메쉬 모드에는 중앙 집중 스케줄링(centralized scheduling)과 분산 스케줄링(distributed scheduling)의 두 가지 스케줄링 방식이 정의되어 있다. 중앙 집중 스케줄링은 BS(Base Station) 노드가 모든 노드의 스케줄링을 담당하는 방식이고, 분산 스케줄링은 BS 노드 없이 각 노드가 자신의 스케줄링을 수행하는 방식이다.In IEEE 802.16, a mesh mode (Mesh Mode) based on TDMA (Time Division Multiple Access) is included in the specification to support a mesh network. In IEEE 802.16 mesh mode, two scheduling schemes are defined: centralized scheduling and distributed scheduling. Centralized scheduling is a method in which a BS (Base Station) node handles scheduling of all nodes, and distributed scheduling is a method in which each node performs its own scheduling without a BS node.
도 1은 IEEE 802.16 메쉬에서의 분산 스케줄링을 위한 프레임 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 IEEE 802.16 메쉬에서의 3 웨이 핸드쉐이킹 절차를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a frame structure for distributed scheduling in an IEEE 802.16 mesh, and FIG. 2 is a diagram illustrating a 3-way handshaking procedure in an IEEE 802.16 mesh.
도 1에서, DSCH(Distributed Scheduling)는 분산 스케줄링 메시지 전송을 위한 제어 슬롯을 의미하고, DATA는 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯을 의미한다.In FIG. 1, DSCH (Distributed Scheduling) denotes a control slot for transmission of a distributed scheduling message, and DATA denotes a data slot for data transmission.
IEEE 802.16 메쉬의 분산 스케줄링에서는 도 2에 도시된 것과 같이, 3 웨이 핸드쉐이킹(Three-way handshaking) 절차를 통해 이웃 노드의 자원을 예약한다. 구체적으로, 전송할 데이터를 가진 Request 노드는 자신의 DSCH 송신시점에 Request 메시지를 통해 이웃 노드에게 데이터 슬롯을 요청한다. Request 노드로부터 자원을 요청 받은 Grant 노드는 해당 Request 노드에게 할당할 자원의 영역을 결정하고 결정된 자원에 대한 정보를 자신의 DSCH 송신시점에 Grant 메시지를 통해 해당 Request 노드로 전송한다. 그러면, Grant 메시지를 수신한 Request 노드는 자신의 다음 DSCH 송신시점에 Grant 노드에게 Confirm 메시지를 전송하여 자원 예약을 완료한다.In the distributed scheduling of the IEEE 802.16 mesh, as shown in FIG. 2, reserves resources of neighboring nodes through a three-way handshaking procedure. Specifically, a request node having data to be transmitted requests a data slot to a neighboring node through a Request message at the time of its DSCH transmission. The Grant node that has requested the resource from the Request node determines the area of the resource to be allocated to the corresponding request node and transmits the information about the determined resource to the corresponding request node through the Grant message at the time of transmitting the DSCH. Then, the request node receiving the Grant message transmits a Confirm message to the Grant node at the time of the next DSCH transmission to complete the resource reservation.
그러나, 이와 같이 TDMA를 기반으로 한 IEEE 802.16 메쉬 방식은 Request와 Confirm 메시지 사이의 스케줄링 지연시간이 매우 크므로, 시간 지연에 민감한 트래픽을 전송하기에는 적합하지 못하다.However, since the scheduling delay time between the request message and the confirmation message is very large, the IEEE 802.16 mesh scheme based on the TDMA is not suitable for transmitting the traffic sensitive to the time delay.
따라서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 스케줄링 지연시간을 줄일 수 있으며 자원 효율을 높일 수 있는 프레임 구조가 요구되고 있다.Accordingly, a frame structure capable of reducing a scheduling delay time and increasing resource efficiency in an OFDMA-based wireless mesh network is required.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 스케줄링 지연시간을 줄일 수 있는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 혼합형 프레임 구조가 제공된다.A hybrid frame structure is provided in an OFDMA-based wireless mesh network capable of reducing the scheduling delay time in an OFDMA-based wireless mesh network.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 자원 효율을 높일 수 있는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 혼합형 프레임 구조가 제공된다.A hybrid frame structure is provided in an OFDMA-based wireless mesh network capable of improving resource efficiency in an OFDMA-based wireless mesh network.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드는 상기 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임을 기초로 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 포함하는 분산 스케줄링 메시지를 생성하는 생성부 및 상기 생성된 메시지를 이웃 노드로 전송하는 송수신부를 포함하고, 상기 프레임은 상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임 및 데이터 전송을 위한 부프레임을 포함하고, 상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임은 상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 각각 전송하기 위한 제1 부채널 및 상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 제2 부채널을 포함할 수 있다.A node configuring a wireless mesh network based on an Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (OFDMA) generates a distributed scheduling message including a request message, an acknowledgment message and an acknowledgment message based on a frame for the OFDMA-based wireless mesh network, Wherein the frame includes a subframe for transmission of the distributed scheduling message and a subframe for data transmission and a subframe for transmission of the distributed scheduling message includes a subframe for transmission of the distributed scheduling message, A first subchannel for transmitting the request message, the grant message and the confirmation message, respectively, and a second subchannel for simultaneously transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message.
일측에 따르면, 상기 요청 메시지는 상기 이웃 노드의 자원을 예약하기 위한 메시지이고, 상기 승인 메시지는 상기 요청 메시지에 대한 상기 이웃 노드의 승인 메시지이며, 상기 확인 메시지는 상기 승인 메시지에 대한 확인 메시지일 수 있다.According to one aspect, the request message is a message for reserving resources of the neighboring node, the grant message is an acknowledgment message of the neighbor node to the request message, and the acknowledgment message is an acknowledgment message for the acknowledgment message have.
다른 측면에 따르면, 상기 제1 부채널은 상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에서 상기 요청 메시지를 전송하기 위한 위치, 상기 승인 메시지를 전송하기 위한 위치 및 상기 확인 메시지를 전송하기 위한 위치가 각각 고정되어 있을 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first subchannel includes a position for transmitting the request message, a position for transmitting the acknowledgment message, and a position for transmitting the acknowledgment message in a subframe for transmission of the distributed scheduling message, It may be fixed.
또 다른 측면에 따르면, 상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에서 상기 제1 부채널 및 상기 제2 부채널 간의 비율은 상기 데이터 중 실시간 데이터와 비실시간 데이터의 비율에 따라 조절될 수 있다.According to another aspect, a ratio between the first subchannel and the second subchannel in a subframe for transmission of the distributed scheduling message may be adjusted according to a ratio of real time data to non real time data among the data.
또 다른 측면에 따르면, 상기 제1 부채널은 실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용되고, 상기 제2 부채널은 비실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.According to another aspect, the first subchannel may be used for scheduling real-time data, and the second subchannel may be used for scheduling non-real-time data.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크에서 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법은 요청 노드가 상기 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임을 기초로 분산 스케줄링을 위한 자원 요청 메시지를 생성하는 단계, 상기 생성한 자원 요청 메시지를 복수개의 승인 노드로 전송하는 단계, 상기 복수개의 승인 노드로부터 상기 자원 요청 메시지에 대한 승인 메시지를 수신하는 단계 및 상기 복수개의 승인 노드 각각으로 상기 승인 메시지에 대한 확인 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 각각 전송하기 위한 제1 부채널 및 상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 제2 부채널을 포함할 수 있다.A method of reserving resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network includes the steps of: a request node generating a resource request message for distributed scheduling based on a frame for the OFDMA-based wireless mesh network; Transmitting the generated resource request message to a plurality of grant nodes, receiving an grant message for the resource request message from the grant nodes, and transmitting an acknowledgment message to each of the grant nodes Wherein the frame comprises a first subchannel for transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message, respectively, and a second subchannel for concurrently transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message, . ≪ / RTI >
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에 요청 메시지를 전송하기 위한 위치, 승인 메시지를 전송하기 위한 위치 및 확인 메시지를 전송하기 위한 위치가 각각 고정되어 있기 때문에 스케줄링 지연시간이 감소됨에 따라 실시간 데이터 전송에 적합하다.In the OFDMA-based wireless mesh network, since a location for transmitting a request message to a subframe for transmission of a distributed scheduling message, a location for transmitting an acknowledgment message, and a location for transmitting an acknowledgment message are fixed, the scheduling delay time is reduced Which is suitable for real-time data transmission.
비실시간 데이터의 경우 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 동시 전송할 수 있는 부채널을 이용함으로써 자원 효율이 높아짐에 따라 데이터 전송률을 향상시킬 수 있다.In the case of non-real-time data, the use of a sub-channel capable of concurrently transmitting the request message, the acknowledgment message and the acknowledgment message can improve the data rate as the resource efficiency increases.
도 1은 IEEE 802.16 메쉬에서의 분산 스케줄링을 위한 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 IEEE 802.16 메쉬에서의 3 웨이 핸드쉐이킹 절차를 나타내는 도면이다.
도 3은 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 IEEE 802.16 메쉬에서의 분산 스케줄링과 OFDMA 기반 분산 스케줄링을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 프레임 구조를 사용 시 제어 채널의 자원 효율이 나빠지는 경우를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 요청 노드가 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a frame structure for distributed scheduling in an IEEE 802.16 mesh.
2 is a diagram illustrating a 3-way handshaking procedure in an IEEE 802.16 mesh.
3 is a diagram illustrating a frame structure of an OFDMA-based wireless mesh network.
4 is a diagram illustrating distributed scheduling in an IEEE 802.16 mesh and OFDMA-based distributed scheduling.
FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining a case where a resource efficiency of a control channel is deteriorated when the frame structure of FIG. 3 is used.
6 is a diagram illustrating a frame structure for an OFDMA-based wireless mesh network according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a node configuring an OFDMA-based wireless mesh network according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for a requesting node to reserve resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 혼합형 프레임 구조는 요청 메시지(Request Message), 승인 메시지(Grant Message) 및 확인 메시지(Confirm Message)를 각각 전송하기 위한 프레임 구조와 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 프레임 구조가 혼합된 구조로서, 실시간 데이터를 전송할 경우에는 Request, Grant, Confirm의 DSCH(Distributed Scheduling) 위치가 고정된 프레임 구조를 이용함으로써 스케줄링의 시간 지연을 줄일 수 있고, 시간 지연에 덜 민감한 데이터를 전송할 경우에는 하나의 DSCH에 Request, Grant, Confirm을 모두 전송할 수 있는 프레임 구조를 이용함으로써 데이터 전송률을 높일 수 있다.The hybrid frame structure for an OFDMA based wireless mesh network according to the present invention includes a frame structure for transmitting a request message, a grant message, and a confirmation message, respectively, A frame structure for concurrently transmitting a request message, an acknowledgment message, and a confirmation message is mixed. When transmitting real-time data, a frame structure in which a DSCH (Distributed Scheduling) position of Request, Grant, The data rate can be increased by using a frame structure capable of transmitting all Request, Grant, and Confirm to one DSCH when data is transmitted with less delay and less sensitive to time delay.
이하, 도 3 내지 도 7을 통해 본 발명에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 혼합형 프레임 구조에 대해 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, a hybrid frame structure for an OFDMA-based wireless mesh network according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 through FIG.
도 3은 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a frame structure of an OFDMA-based wireless mesh network.
도 3에 도시된 프레임 구조는 기존 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식의 시간 슬롯을 다시 주파수 상에서 k 개(여기서, k는 자연수)의 부채널(Subchannel)로 나눈 구조로서, 각각의 부채널을 통해 분산 스케줄링 메시지를 전송할 수 있기 때문에 스케줄링 지연시간을 획기적으로 개선할 수 있다.The frame structure shown in FIG. 3 has a structure in which a time slot of a conventional TDMA scheme is divided into k subchannels (where k is a natural number) on the frequency, and each subchannel Since the distributed scheduling message can be transmitted, the scheduling delay time can be remarkably improved.
도 3에서 DSCH-R, DSCH-G 및 DSCH-C는 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임(Subframe)으로서 각각 요청 메시지(Request Message), 승인 메시지(Grant Message) 및 확인 메시지(Confirm Message)의 전송을 위한 부프레임을 나타낸다. 한편, DATA는 데이터 전송을 위한 부프레임을 의미한다.In FIG. 3, DSCH-R, DSCH-G, and DSCH-C are subframes for transmission of a distributed scheduling message. Each subframe includes a Request message, a Grant message, and a Confirm message Indicates a subframe for transmission. On the other hand, DATA means a subframe for data transmission.
도 3과 같은 프레임 구조는 DSCH가 여러 개의 부프레임(DSCH-R, DSCH-G 및 DSCH-C)으로 나뉨으로써 분산 스케줄링 메시지의 송신기회를 높일 수 있고, 요청(Request), 승인(Grant) 및 확인(Confirm) 메시지 전송을 위한 DSCH의 위치가 고정됨으로써 요청 메시지와 승인 메시지 사이의 스케줄링 지연시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
3, the DSCH is divided into several sub-frames (DSCH-R, DSCH-G, and DSCH-C), thereby increasing the transmission opportunity of the distributed scheduling message, The location of the DSCH for transmitting the confirmation message is fixed, thereby reducing the scheduling delay time between the request message and the acknowledgment message.
도 4(a)는 TDMA 기반 IEEE 802.16 메쉬에서의 분산 스케줄링을 나타내는 도면이고, 도 4(b)는 OFDMA 기반 분산 스케줄링을 나타내는 도면이다.FIG. 4A is a diagram illustrating distributed scheduling in a TDMA-based IEEE 802.16 mesh, and FIG. 4B is a diagram illustrating OFDMA-based distributed scheduling.
도 4(a)에 도시된 것과 같이 도 1과 같은 IEEE 802.16 메쉬의 프레임 구조를 이용하여 스케줄링 메시지를 충돌 없이 송수신하려면 Request 노드 사이의 거리가 2홉 이상이 되어야 하지만, 도 4(b)에 도시된 것과 같이 도 3과 같은 프레임 구조를 이용하여 스케줄링 메시지를 송수신하는 경우에는 Request 노드 사이의 거리가 1홉인 경우에도 서로 다른 부채널을 사용하기 때문에 충돌 없이 스케줄링 메시지의 송수신이 가능하다.As shown in FIG. 4A, in order to transmit / receive a scheduling message without collision using the frame structure of the IEEE 802.16 mesh as shown in FIG. 1, the distance between the request nodes should be 2 hops or more, In the case of transmitting / receiving a scheduling message using the frame structure shown in FIG. 3, even when the distance between the request nodes is one hop, transmission / reception of a scheduling message without collision is possible because different subchannels are used.
그러나, 도 1과 같은 IEEE 802.16 메쉬에서는 각 노드가 자신의 DSCH 전송시점에 Request, Grant, Confirm 메시지를 동시에 보낼 수 있지만, 도 3과 같은 OFDMA 방식에서는 Request, Grant, Confirm을 전송하는 DSCH의 위치가 미리 정해져 있기 때문에 자원 효율 측면에서는 약점을 가진다.
However, in the IEEE 802.16 mesh as shown in FIG. 1, each node can simultaneously send a Request, Grant, and Confirm message at its own DSCH transmission time. However, in the OFDMA scheme shown in FIG. 3, the location of a DSCH for transmitting Request, Grant, It has a weak point in terms of resource efficiency because it is predetermined.
도 5는 도 3의 프레임 구조를 사용 시 제어 채널의 자원 효율이 나빠지는 경우를 설명하기 위한 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram for explaining a case where the resource efficiency of a control channel is deteriorated when the frame structure of FIG. 3 is used, and FIG. 6 is a diagram illustrating a frame structure for a OFDMA-based wireless mesh network according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 5에는 일 예로, 도 3에 도시된 OFDMA 기반 분산 스케줄링 방식의 프레임 구조에서의 자원 할당이 도시되어 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 하나의 DSCH에는 세 개의 부채널이 사용되는 것으로 가정한다.In FIG. 5, resource allocation in a frame structure of the OFDMA-based distributed scheduling scheme shown in FIG. 3 is illustrated. Hereinafter, for convenience of description, it is assumed that three subchannels are used in one DSCH.
도 3의 프레임 구조는 Request, Grant, Confirm을 전송하는 DSCH의 위치가 미리 정해져 있기 때문에 부채널 3번을 획득한 노드가 없을 경우에는 도 5에 도시된 것과 같이, 3개의 DSCH, 즉 DSCH-R, DSCH-G, DSCH-C 모두를 사용하지 못하는 경우가 발생한다. 즉, 도 3과 같은 프레임 구조는 스케줄링 지연시간 측면에서는 큰 강점을 가지지만, 제어 채널의 자원 효율 측면에서는 약점을 가진다.3, since the position of the DSCH for transmitting Request, Grant, and Confirm is predetermined, when there is no node that has acquired the subchannel 3, three DSCHs, i.e., DSCH-R , DSCH-G, and DSCH-C can not be used. That is, although the frame structure shown in FIG. 3 has a great advantage in terms of scheduling delay time, it has a weak point in resource efficiency of the control channel.
따라서, 본 발명에 따른 프레임 구조는 도 6에 도시된 것과 같이 실시간 데이터를 전송할 경우에는 Request, Grant, Confirm의 DSCH 위치가 고정된 프레임 구조를 이용함으로써 스케줄링의 시간 지연을 줄이고, 시간 지연에 덜 민감한 데이터를 전송할 경우에는 하나의 DSCH에 Request, Grant, Confirm을 모두 전송할 수 있는 프레임 구조를 이용함으로써 데이터 전송률을 높일 수 있다.Accordingly, when transmitting real-time data as shown in FIG. 6, the frame structure according to the present invention uses a frame structure in which DSCH positions of Request, Grant, and Confirm are fixed, thereby reducing a scheduling time delay, When data is transmitted, the data transmission rate can be increased by using a frame structure capable of transmitting both Request, Grant, and Confirm in one DSCH.
도 6에는 일 예로, 첫 번째와 두 번째 부채널은 실시간 데이터의 스케줄링을 위해 Request, Grant, Confirm의 DSCH 위치가 고정된 구조를 사용하고, 세 번째 부채널은 비실시간 데이터의 스케줄링을 위해 DSCH에 Request, Grant, Confirm 모두 전송할 수 있는 구조를 사용하는 것이 도시되어 있다.In FIG. 6, the first and second subchannels use a structure in which DSCH positions of Request, Grant, and Confirm are fixed for real-time data scheduling, and a third subchannel uses DSCH for scheduling non- Request, Grant, and Confirm can be transmitted.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임 구조는 IEEE 802.16 메쉬의 프레임 구조와 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조가 혼합되어 있기 때문에, 제어 채널의 자원 효율을 높임과 동시에 실시간 데이터 전송 시에 스케줄링 지연 시간을 줄일 수 있다.As described above, the frame structure for the OFDMA-based wireless mesh network according to the embodiment of the present invention is mixed with the frame structure of the IEEE 802.16 mesh and the frame structure of the OFDMA-based wireless mesh network, The scheduling delay time can be reduced in real time data transmission.
뿐만 아니라, nVoIP, 화상회의 등의 실시간 데이터와 HTTP, FTP 등의 비실시간 데이터의 트래픽 양에 따라 가변적으로 각각에 할당 부채널의 비를 조절하면 무선 메쉬 네트워크의 QoS(Quality of Service)와 전송률을 크게 개선할 수 있다.
In addition, by adjusting the ratio of allocated subchannels to real-time data such as nVoIP, video conferencing, and non-real-time data such as HTTP and FTP, QoS (Quality of Service) and transmission rate It can be greatly improved.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a node configuring an OFDMA-based wireless mesh network according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 것과 같이, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드(700)는 생성부(710) 및 송수신부(720)를 포함한다.As shown in FIG. 7, a
생성부(710)는 도 6과 같은 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임을 기초로 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 포함하는 분산 스케줄링 메시지를 생성한다.The
상기 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임은 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임 및 데이터 전송을 위한 부프레임을 포함할 수 있다. 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임은 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 각각 전송하기 위한 제1 부채널과 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 제2 부채널을 포함할 수 있다. 여기서, 요청 메시지는 이웃 노드의 자원을 예약하기 위한 메시지이고, 승인 메시지는 요청 메시지에 대한 이웃 노드의 승인 메시지이며, 확인 메시지는 승인 메시지에 대한 확인 메시지를 의미한다.The frame for the OFDMA-based wireless mesh network may include a subframe for transmission of a distributed scheduling message and a subframe for data transmission. The subframe for transmission of the distributed scheduling message may include a first subchannel for transmitting a request message, an acknowledgment message and a confirmation message, respectively, and a second subchannel for concurrently transmitting a request message, an acknowledgment message and an acknowledgment message . Here, the request message is a message for reserving resources of a neighboring node, the grant message is an acknowledgment message of a neighbor node to a request message, and the acknowledgment message is an acknowledgment message of an acknowledgment message.
제1 부채널은 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에서 요청 메시지를 전송하기 위한 위치, 승인 메시지를 전송하기 위한 위치 및 확인 메시지를 전송하기 위한 위치가 각각 고정되어 있을 수 있다. 그리고, 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에서 제1 부채널 및 제2 부채널 간의 비율은 실시간 데이터와 비실시간 데이터의 비율에 따라 조절될 수 있다. 이 때, 제1 부채널은 실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용되고, 제2 부채널은 비실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용됨으로써 제어 채널의 자원 효율을 높임과 동시에 실시간 데이터 전송 시에 스케줄링 지연 시간을 줄일 수 있다.The first subchannel may have a fixed location for transmitting a request message, a location for transmitting an acknowledgment message, and a location for transmitting an acknowledgment message in a subframe for transmission of a distributed scheduling message. The ratio between the first subchannel and the second subchannel in the subframe for transmission of the distributed scheduling message can be adjusted according to the ratio of the real time data to the non real time data. In this case, the first subchannel is used for real-time data scheduling and the second subchannel is used for scheduling of non-real-time data, thereby increasing the resource efficiency of the control channel and reducing the scheduling delay time at the time of real- have.
송수신부(720)는 생성부(710)에서 생성된 메시지를 이웃 노드로 전송한다.
The transmission /
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 요청 노드가 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 8을 참조하여 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 요청 노드가 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for a requesting node to reserve resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, a method for a requesting node to reserve resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network will be described in more detail with reference to FIG.
요청 노드는 먼저, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 프레임을 기초로 분산 스케줄링을 위한 자원 요청 메시지를 생성한다(810). 이 때, 상기 프레임은 도 6에 도시된 것과 같이, 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 각각 전송하기 위한 제1 부채널과 요청 메시지, 승인 메시지 및 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 제2 부채널을 포함하는 부프레임을 포함할 수 있다.The requesting node first generates a resource request message for distributed scheduling based on the frame for the OFDMA-based wireless mesh network (810). At this time, as shown in FIG. 6, the frame includes a first subchannel for transmitting a request message, an acknowledgment message and an acknowledgment message, and a second subchannel for concurrently transmitting a request message, an acknowledgment message and an acknowledgment message And a subframe including the subframe.
상기 제1 부채널은 상기 부프레임에서 자원 요청 메시지를 전송하기 위한 위치, 승인 메시지를 전송하기 위한 위치 및 확인 메시지를 전송하기 위한 위치가 각각 고정되어 있을 수 있다. 그리고, 상기 부프레임에서 제1 부채널 및 제2 부채널 간의 비율은 실시간 데이터와 비실시간 데이터의 비율에 따라 조절될 수 있다. 또한, 제1 부채널은 실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용될 수 있으며, 제2 부채널은 비실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.The first subchannel may have a fixed position for transmitting a resource request message, a position for transmitting an acknowledgment message, and a position for transmitting an acknowledgment message in the subframe. In the subframe, the ratio between the first subchannel and the second subchannel may be adjusted according to the ratio of real-time data to non-real-time data. Also, a first subchannel may be used for scheduling real-time data, and a second subchannel may be used for scheduling non-real-time data.
자원 요청 메시지가 생성되면, 요청 노드는 자원 요청 메시지를 복수개의 승인 노드로 전송한다(820). 이 때, 승인 노드는 요청 노드와 1홉 거리 또는 2홉 거리에 위치한 이웃 노드일 수 있다.When the resource request message is generated, the requesting node transmits a resource request message to a plurality of grant nodes (820). In this case, the acknowledgment node may be a neighboring node located at a distance of one or two hops from the requesting node.
승인 노드는 요청 노드로부터 수신한 자원 요청 메시지를 기초로 요청 노드에게 할당할 자원의 영역을 결정하고 결정된 자원 영역에 대한 정보를 자신의 송신 시점에 승인 메시지를 통해 요청 노드로 전송한다.Based on the resource request message received from the requesting node, the granting node determines the region of the resource to be allocated to the requesting node and transmits the information about the determined resource region to the requesting node through the grant message at the transmission time of the granting node.
요청 노드는 승인 노드로부터 자원 요청 메시지에 대한 승인 메시지가 수신되면(830), 해당하는 승인 노드로 승인 메시지에 대한 확인 메시지를 전송한다(840).The request node sends 840 an acknowledgment message for the resource request message from the grant node (830), and transmits an acknowledgment message for the grant message to the grant node (840).
OFDMA 기반 분산 스케줄링 방식의 무선 메쉬 네트워크는 기존 이동통신망과 달리 기지국 및 중계국이 필요하지 않으므로 망 구축시의 경제성이 높고 네트워크 확장이 용이하다. 따라서, 기존 유선 및 무선망의 인프라가 부족한 지역의 기간 통신망 또는 경찰, 소방, 응급 등의 공공 안전용 통신망에 적용될 수 있다.A wireless mesh network based on OFDMA-based distributed scheduling method has high economical efficiency and easy network expansion since a base station and a relay station are not needed unlike existing mobile communication networks. Accordingly, the present invention can be applied to a communication network for public security such as police, fire fighting, emergency, etc. in a region where the infrastructure of existing wired and wireless networks is insufficient.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (10)
상기 생성된 메시지를 이웃 노드로 전송하는 송수신부
를 포함하고,
상기 프레임은,
상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임 및 데이터 전송을 위한 부프레임을 포함하고,
상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임은,
상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 각각 전송하기 위한 제1 부채널 및 상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 제2 부채널을 포함하는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드.A generating unit for generating a distributed scheduling message including a request message, an acknowledgment message and an acknowledgment message based on a frame for an OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) based wireless mesh network; And
A transmitting / receiving unit for transmitting the generated message to a neighboring node
Lt; / RTI >
The frame includes:
A subframe for transmission of the distributed scheduling message and a subframe for data transmission,
Wherein the subframe for transmission of the distributed scheduling message comprises:
A first subchannel for transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message, and a second subchannel for concurrently transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message,
A node composing OFDMA based wireless mesh network.
상기 요청 메시지는 상기 이웃 노드의 자원을 예약하기 위한 메시지이고, 상기 승인 메시지는 상기 요청 메시지에 대한 상기 이웃 노드의 승인 메시지이며, 상기 확인 메시지는 상기 승인 메시지에 대한 확인 메시지인,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드.The method according to claim 1,
Wherein the request message is a message for reserving resources of the neighboring node, the grant message is an acknowledgment message of the neighbor node to the request message, and the acknowledgment message is an acknowledgment message of the acknowledgment message,
A node composing OFDMA based wireless mesh network.
상기 제1 부채널은,
상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에서 상기 요청 메시지를 전송하기 위한 위치, 상기 승인 메시지를 전송하기 위한 위치 및 상기 확인 메시지를 전송하기 위한 위치가 각각 고정되어 있는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드.The method according to claim 1,
The first sub-
Wherein a location for transmitting the request message, a location for transmitting the acknowledgment message, and a location for transmitting the acknowledgment message are fixed in a subframe for transmission of the distributed scheduling message,
A node composing OFDMA based wireless mesh network.
상기 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 부프레임에서 상기 제1 부채널 및 상기 제2 부채널 간의 비율은,
상기 데이터 중 실시간 데이터와 비실시간 데이터의 비율에 따라 조절되는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드.The method according to claim 1,
Wherein the ratio between the first subchannel and the second subchannel in a subframe for transmission of the scattered scheduling message is determined by:
Time data; and a control unit for controlling the ratio of the real-
A node composing OFDMA based wireless mesh network.
상기 제1 부채널은 실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용되고, 상기 제2 부채널은 비실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용되는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드The method according to claim 1,
Wherein the first subchannel is used for scheduling real time data and the second subchannel is used for scheduling non real time data,
OFDMA-based wireless mesh network
상기 생성한 자원 요청 메시지를 복수개의 승인 노드로 전송하는 단계;
상기 복수개의 승인 노드로부터 상기 자원 요청 메시지에 대한 승인 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 복수개의 승인 노드 각각으로 상기 승인 메시지에 대한 확인 메시지를 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 프레임은,
상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 각각 전송하기 위한 제1 부채널 및 상기 요청 메시지, 상기 승인 메시지 및 상기 확인 메시지를 동시 전송하기 위한 제2 부채널을 포함하는 부프레임을 포함하는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법.Generating a resource request message for distributed scheduling based on a frame for a wireless mesh network based on OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access);
Transmitting the generated resource request message to a plurality of grant nodes;
Receiving an acknowledgment message for the resource request message from the plurality of grant nodes; And
Transmitting an acknowledgment message for the grant message to each of the plurality of grant nodes
Lt; / RTI >
The frame includes:
And a sub-frame including a first sub-channel for transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message, respectively, and a second sub-channel for concurrently transmitting the request message, the grant message and the acknowledgment message.
A method for reserving resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network.
상기 승인 노드는,
상기 요청 노드의 이웃 노드인,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법.The method according to claim 6,
The grant node comprising:
A neighbor node of the requesting node,
A method for reserving resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network.
상기 제1 부채널은,
상기 부프레임에서 상기 자원 요청 메시지를 전송하기 위한 위치, 상기 승인 메시지를 전송하기 위한 위치 및 상기 확인 메시지를 전송하기 위한 위치가 각각 고정되어 있는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법.The method according to claim 6,
The first sub-
Wherein a location for transmitting the resource request message, a location for transmitting the grant message, and a location for transmitting the acknowledgment message are fixed in the subframe,
A method for reserving resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network.
상기 부프레임에서 상기 제1 부채널 및 상기 제2 부채널 간의 비율은,
실시간 데이터와 비실시간 데이터의 비율에 따라 조절되는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법.The method according to claim 6,
The ratio between the first subchannel and the second subchannel in the subframe is determined by a ratio
Real-time data and non-real-time data,
A method for reserving resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network.
상기 제1 부채널은 실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용되고, 상기 제2 부채널은 비실시간 데이터의 스케줄링을 위해 사용되는,
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크에서 이웃 노드의 자원을 예약하는 방법.The method according to claim 6,
Wherein the first subchannel is used for scheduling real time data and the second subchannel is used for scheduling non real time data,
A method for reserving resources of a neighboring node in an OFDMA-based wireless mesh network.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130031547A KR20140116673A (en) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Mixed frame sutucture for ofdma based wireless mesh network |
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|---|---|---|---|
| KR1020130031547A KR20140116673A (en) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Mixed frame sutucture for ofdma based wireless mesh network |
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| KR20140116673A true KR20140116673A (en) | 2014-10-06 |
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| KR1020130031547A KR20140116673A (en) | 2013-03-25 | 2013-03-25 | Mixed frame sutucture for ofdma based wireless mesh network |
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|---|---|
| KR (1) | KR20140116673A (en) |
-
2013
- 2013-03-25 KR KR1020130031547A patent/KR20140116673A/en not_active Application Discontinuation
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