KR20140116677A - Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140116677A
KR20140116677A KR1020130031558A KR20130031558A KR20140116677A KR 20140116677 A KR20140116677 A KR 20140116677A KR 1020130031558 A KR1020130031558 A KR 1020130031558A KR 20130031558 A KR20130031558 A KR 20130031558A KR 20140116677 A KR20140116677 A KR 20140116677A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grant
node
message
time
request
Prior art date
Application number
KR1020130031558A
Other languages
English (en)
Inventor
김석찬
Original Assignee
인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 filed Critical 인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Priority to KR1020130031558A priority Critical patent/KR20140116677A/ko
Priority to US14/224,781 priority patent/US20140286257A1/en
Publication of KR20140116677A publication Critical patent/KR20140116677A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/04—Scheduled access
    • H04W74/06—Scheduled access using polling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0078—Timing of allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091—Signaling for the administration of the divided path
    • H04L5/0094—Indication of how sub-channels of the path are allocated
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치가 개시된다. OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 복수개의 노드 중 리퀘스트 노드로부터 자원을 요청 받은 그랜트 노드가 기 설정된 범위 내에 다른 그랜트 노드가 존재하는지를 판단하는 단계, 상기 다른 그랜트 노드가 존재하는 경우 그랜트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하는 단계 및 상기 메쉬 선거의 수행 결과를 기초로 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 상기 리퀘스트 노드로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

ＯＦＤＭＡ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치{CONTROL CHANNEL SCHEDULING METHOD FOR OFDMA BASED WIRELESS MESH NETWORK AND APPARATUS PERFORMING THE METHOD}
본 발명의 실시예들은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크에서 제어 채널을 스케줄링하는 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
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 메쉬 네트워크에 존재하는 모든 노드의 스케줄링을 담당하는 방식이고, 분산 스케줄링은 BS 노드 없이 각 노드가 자신의 스케줄링을 수행하는 방식이다.
도 1은 IEEE 802.16 메쉬에서의 분산 스케줄링을 위한 프레임 구조와 3 웨이 핸드쉐이킹 절차를 나타내는 도면이다.
도 1(a)에서 DSCH(Distributed Scheduling)는 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 제어 슬롯을 의미하고, DATA는 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯을 의미한다.
IEEE 802.16 메쉬의 분산 스케줄링에서 각 노드는 도 1(b)에 도시된 것과 같이, 3 웨이 핸드쉐이킹(Three-way handshaking) 절차를 통해 이웃 노드의 자원을 예약한다. 구체적으로, 전송할 데이터를 가진 리퀘스트(Request) 노드는 자신의 DSCH 송신시점에 Request 메시지를 통해 이웃 노드에게 데이터 슬롯을 요청한다. Request 노드로부터 자원을 요청 받은 그랜트(Grant) 노드는 해당 Request 노드에게 할당할 자원 영역을 결정하고, 결정된 자원 영역에 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.
한편, IEEE 802.16 메쉬의 분산 스케줄링에서 각 노드는 자신의 DSCH 송신시점을 결정하기 위해 메쉬 선거(Mesh election) 알고리즘을 사용한다. 메쉬 선거 알고리즘은 특정 노드가 이웃 노드와 충돌 없이 스케줄링 메시지를 송수신할 수 있도록 자신의 DSCH 송신시점을 결정하는 알고리즘이다.
도 2는 IEEE 802.16 메쉬의 메쉬 선거 알고리즘을 나타내는 도면이다.
각 노드는 자신의 고유한 노드 ID와 DSCH 번호를 이용하여 매 DSCH 송신시간 마다 하나의 해쉬(Hash)값을 생성한다(210, 220, 250). 이 때, 각 노드는 해당 DSCH 송신시간에 자신의 해쉬값과 경쟁 노드들의 해쉬값을 계산한다(230). 이후, 자신의 해쉬값과 경쟁 노드들의 해쉬값을 비교하여 자신의 해쉬값이 가장 크다면(340) 메쉬 선거에서 승리한 것으로 해당 DSCH에서 송신할 수 있는 자격을 얻게 된다. 여기서, 경쟁 노드란 해당 DSCH 송신시간에 메쉬 선거에 참여한 모든 1홉 및 2홉 이웃 노드들을 의미한다.
하지만, 이러한 TDMA를 기반으로 한 IEEE 802.16의 메쉬 선거 알고리즘은 1홉 이웃 노드 뿐만 아니라 2홉 이웃 노드들과도 경쟁하기 때문에 Request와 Confirm 사이의 스케줄링 지연시간이 크다. 따라서, 시간 지연에 민감한 트래픽을 전송하기에는 적합하지 못하다.
또한, IEEE 802.16 메쉬의 분산 스케줄링에서 각 노드들은 주변 노드들의 송수신 상황을 부분적으로만 알 수 있으므로 이것을 기반으로 스케줄링을 수행해야 하는 제약이 있다. 이러한 제약 때문에 각 노드들은 요청 받은 자원 중에서 다른 노드가 허가 가능한 자원을 완전히 포기해야만 간섭을 방지 할 수 있다. 그러나, 이로 인해 발생하는 손실이 시스템 전체에 큰 영향을 준다.
그러므로, 스케줄링 시간 지연을 개선할 수 있으며, 스케줄링 메시지의 충돌을 제거할 수 있고, 이웃 노드의 스케줄링 정보를 얻지 못해 발생하는 데이터 자원에서의 간섭을 줄일 수 있는 방법이 요구되고 있다.
스케줄링 시간 지연을 개선할 수 있는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치가 제공된다.
스케줄링 메시지의 충돌을 제거할 수 있는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치가 제공된다.
이웃 노드의 스케줄링 정보를 얻지 못해 발생하는 데이터 자원에서의 간섭을 감소시킬 수 있는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치가 제공된다.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 복수개의 노드 중 리퀘스트 노드로부터 자원을 요청 받은 그랜트 노드가 기 설정된 범위 내에 다른 그랜트 노드가 존재하는지를 판단하는 단계, 상기 다른 그랜트 노드가 존재하는 경우 그랜트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하는 단계 및 상기 메쉬 선거의 수행 결과를 기초로 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 상기 리퀘스트 노드로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 다른 그랜트 노드는 상기 그랜트 노드로부터 1홉 이웃에 존재하는 그랜트 노드일 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 다른 그랜트 노드는 리퀘스트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거에서 패배한 상기 1홉 이웃 노드일 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 리퀘스트 노드는 복수개의 그랜트 노드로 다중 리퀘스트를 수행할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 수행하는 단계는 상기 그랜트 노드의 식별자 및 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 제어 슬롯 번호를 이용하여 해쉬값을 생성하는 단계, 상기 생성한 해쉬값과 상기 다른 그랜트 노드의 해쉬값을 비교하는 단계, 상기 생성한 해쉬값이 최대인 경우 해당 시간을 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 집합 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간 집합에 포함시키는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 송신하는 단계는 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 다음 분산 스케줄링 메시지의 송신시간에 대한 정보, 부채널 정보 및 데이터 스케줄링 정보와 함께 송신하는 단계일 수 있다.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 복수개의 노드 중 리퀘스트 노드로부터 리퀘스트 메시지가 수신되면 기 설정된 범위 내에 그랜트 노드가 존재하는지를 판단하는 판단부, 상기 다른 그랜트 노드가 존재하는 경우 그랜트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하여 상기 그랜트 메시지에 대한 송신 권한을 획득하는 획득부 및 상기 획득한 그랜트 메시지에 대한 송신 권한을 기초로 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 상기 리퀘스트 노드로 송신하는 송수신부를 포함할 수 있다.
기존 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식의 프레임 구조에서 시간 슬롯을 다시 주파수 상에서 여러 개의 부채널로 나눔으로써 스케줄링 메시지 사이의 지연시간을 획기적으로 개선할 수 있다.
그랜트 노드가 리퀘스트 노드로부터 자원을 요청 받은 경우 기 설정된 범위 내에 다른 그랜트 노드가 존재하는지를 판단하여 그랜트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하고 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 리퀘스트 노드로 송신함으로써 기존 OFDMA 기반 분산 스케줄링 방식에서 발생할 수 있는 스케줄링 메시지의 충돌을 제거할 수 있고 따라서 스케줄링 정보의 신뢰도를 높일 수 있다.
그랜트 메시지를 송신할 권한을 갖지 못한 노드에 리퀘스트하는 것을 미리 막을 수 있기 때문에 이웃 노드의 스케줄링 정보를 얻지 못해 발생하는 데이터 자원에서의 간섭을 감소시킬 수 있으므로 메쉬 네트워크의 신호 품질을 개선할 수 있다.
도 1은 IEEE 802.16 메쉬에서의 분산 스케줄링을 위한 프레임 구조와 3 웨이 핸드쉐이킹 절차를 나타내는 도면이다.
도 2는 IEEE 802.16 메쉬의 메쉬 선거 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 OFDMA 기반 메쉬 선거 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 TDMA 방식과 OFDMA 방식의 분산 스케줄링 간의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 OFDMA 기반 분산 스케줄링에서 그랜트 메시지의 충돌이 방생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 메쉬 선거 알고리즘을 나타내는 흐름이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법을 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3에서, DSCH(Distributed Scheduling)는 분산 스케줄링 메시지 전송을 위한 부프레임(Subframe)을 의미하고, DATA는 데이터 전송을 위한 부프레임을 의미한다. 그리고, DSCH-R, DSCH-G, DSCH-C는 각각 Request, Grant, Confirm을 위한 DSCH를 나타낸다.
이와 같이 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크의 프레임 구조는 기존 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식의 프레임 구조에서 시간 슬롯이 다시 주파수 상에서 여러 개(K 개, 여기서 K는 자연수)의 부채널(Subchannel)로 나뉨으로써 스케줄링 메시지 사이의 지연시간을 획기적으로 개선할 수 있다.
도 4는 OFDMA 기반 메쉬 선거 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 각각의 노드는 자신의 고유한 노드 식별자(ID)와 DSCH 번호를 이용하여 현재 DSCH 송신시간에 하나의 해쉬(Hash)값을 생성하고(310), 생성한 자신의 해쉬값과 부프레임 경쟁 노드들의 해쉬값을 계산한다(320). 여기서, 부프레임 경쟁 노드란 해당 DSCH 송신시간에 해당 부프레임에 대한 메쉬 선거에 참여한 모든 1홉 이웃 노드들을 의미한다.
이후, 각 노드는 자신의 해쉬값과 부프레임 경쟁 노드들의 해쉬값을 비교하여(330) 자신의 해쉬값이 최대인 경우 즉, 해당 부프레임에 대해 1홉 이웃 노드들과의 경쟁에서 승리한 경우, 해당 부프레임 경쟁에서 승리한 2홉 이웃 노드들과 부채널에 대한 경쟁을 수행한다(350~370). 그러나, 해당 부프레임에 대해 1홉 이웃 노드들과의 경쟁에서 승리하지 못한 경우 해당 노드는 다음 DSCH 송신시간에 다시 해쉬값을 생성함으로써(340) 다음 DSCH 송신시간에 부프레임 경쟁 노드들과 스케줄링 메시지를 송신할 자격을 얻기 위한 경쟁을 수행한다.
구체적으로, 해당 부프레임에 대해 1홉 이웃 노드들과의 경쟁에서 승리한 노드는 해당 부프레임의 부채널을 통해 스케줄링 메시지를 송신할 자격을 얻기 위해 자신의 해쉬값과 부채널 경쟁 노드들의 해쉬값을 계산한다(360). 여기서, 부채널 경쟁 노드란 해당 DSCH 송신시간에 해당 부프레임에 대한 경쟁에서 승리한 2홉 이웃 노드들을 의미한다.
이후, 상기 노드는 자신의 해쉬값과 부채널 경쟁 노드들의 해쉬값을 비교하여(370) 자신의 해쉬값이 최대인 경우 즉, 부프레임과 부채널에 대한 경쟁에서 모두 승리한 경우 해당 부프레임의 부채널(k)로 스케줄링 메시지를 송신할 자격을 얻을 수 있다(380).
그러나, 해당 부채널(k)에 대한 부채널 경쟁들과의 경쟁에서 승리하지 못한 경우 해당 노드는 다음 부채널(k+1)에 대한 경쟁을 다시 수행할 수 있다(390).
도 5는 TDMA 방식과 OFDMA 방식 간의 분산 스케줄링의 차이를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 OFDMA 기반 분산 스케줄링에서 그랜트 메시지의 충돌이 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서 A, B, C 및 D는 노드를 나타내고, R은 Request 메시지, G는 Grant 메시지, C는 Confirm 메시지를 나타낸다.
TDMA 방식은 제어 슬롯에서 스케줄링 메시지를 충돌 없이 송수신하려면 도 5(a)에 도시된 것과 같이 리퀘스트(Request) 노드(노드 A 및 노드 D) 사이의 거리가 2홉 이상이 되어야 하지만, OFDMA 방식은 도 5(b)에 도시된 것과 같이 서로 다른 부채널을 사용하기 때문에 리퀘스트 노드(노드 A 및 노드 C) 사이의 거리가 1홉인 경우에도 충돌 없이 스케줄링 메시지를 송수신할 수 있다. 일 예로, 도 5(b)에는 노드 A와 노드 C가 각각 부채널 1 및 부채널 2를 사용하여 리퀘스트 메시지(R1, R2)를 송신하고, 이를 모두 수신한 노드 B가 노드 A와 C에 각각 부채널 1과 2를 사용하여 그랜트(Grant) 메시지(G1, G2)를 송신하는 것이 도시되어 있다. 그러나, 이러한 OFDMA 방식은 Request 노드 사이의 거리가 2홉이 되는 경우 Grant 메시지 사이에서 충돌이 발생할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 Grant 메시지 사이에서 충돌이 발생하는 경우에 대해 보다 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위하여 도 6에 도시된 것과 같이, 4개의 노드(노드 A, 노드 B, 노드 C 및 노드 D)는 일렬로 배치되며, DSCH가 두 개의 부채널을 가진다고 가정한다.
노드 A와 노드 D가 서로 다른 부채널의 DSCH-R를 통해 각각 노드 B와 노드 C에 Request 메시지를 전송하면, 이 Request를 수신한 노드 B와 노드 C는 해당 부채널의 DSCH-G를 통해 Grant 메시지를 송신한다. 그러나, 노드 B와 노드 C는 1홉 이웃 노드이므로 서로의 Grant 메시지를 수신하지 못하게 되어 서로의 스케줄링 정보를 얻지 못하는 문제가 발생한다. 따라서, 노드 B와 노드 C의 Grant 메시지 사이에서 충돌이 발생할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법은 이러한 Grant 메시지의 충돌을 방지하기 위하여 다음과 같은 분산 스케줄링을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 메쉬 선거 알고리즘을 나타내는 흐름이다. 이하, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법에 대해 설명한다.
기존 OFDMA 기반 분산 스케줄링 방식에서 Request 노드로부터 DATA 자원을 요청 받은 Grant 노드에게는 항상 DSCH-G를 통해 Grant 메시지를 송신할 수 있는 자격이 주어진다. 그러나, 본 발명에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법은 Request 노드로부터 DATA 자원을 요청 받은 Grant 노드가 1홉 이웃에 또 다른 Grant 노드가 존재한다면 메쉬 선거를 통해 경쟁하여 승리한 경우에만 DSCH-G를 통해 Grant 메시지를 송신할 권한을 가질 수 있도록 한다. 이 때, 각각의 노드가 다음 DSCH-R 송신시간 및 송신 부채널을 결정하는 과정은 도 4의 알고리즘과 동일하다.
다음 DSCH-R 송신시간 및 송신 부채널이 결정되면, 기존 OFDMA 기반 분산 스케줄링 방식에서는 Grant 노드가 현재 분산 스케줄링 메시지(DSCH)의 송신시간에 자신의 다음 DSCH 송신시간에 대한 정보와 부채널 정보를 데이터 스케줄링 정보와 함께 Request 노드로 전송하지만, 본 발명에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법에서는 Request 노드에서 DSCH-G를 송신할 권한을 갖지 못한 노드에 Request 하는 것을 미리 막기 위해 다음 DSCH 송신시간 및 부채널 정보뿐만 아니라, DSCH-G를 통해 그랜트 메시지의 송신 가능(또는 불가능) 시간 집합(G)에 대한 정보까지 데이터 스케줄링 정보와 함께 Request 노드로 송신한다. 따라서, 이를 수신한 Request 노드는 그랜트 메시지를 송신할 권한을 가진 노드로만 Request를 수행하게 된다.
이하, 일 예로 Grant 노드가 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 집합에 대한 정보를 Request 노드로 전송하는 과정에 대해 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
Grant 노드는 도 4의 과정을 통해 다음 DSCH-R 송신시간 및 송신 부채널이 결정되면(710, 720), 자신 및 Grant 경쟁 노드의 해쉬값을 계산한다(730). 여기서, Grant 경쟁 노드는 해당 DSCH에서 DSCH-R의 메쉬 선거에서 패배한 모든 1홉 이웃 노드를 의미한다.
이후, Grant 노드는 자신의 해쉬값과 Grant 경쟁 노드들의 해쉬값을 비교하여(740) 자신의 해쉬값이 최대인 경우 해당 DSCH 송신시간을 Grant 송신 가능시간 집합에 포함시킨다(750). 그러나, 자신의 해쉬값이 최대가 아닌 경우 Grant 노드는 현재 DSCH 송신시간을 1만큼 증가시킨 후(760) 다시 자신의 해쉬값과 Grant 경쟁 노드들의 해쉬값을 비교하는 과정을 반복한다.
Grant 노드는 이와 같은 과정을 현재 DSCH 송신시간이 다음 DSCH-R 송신시간 이상이 될 때까지 반복함으로써(770) 현재 DSCH-R 송신시간과 다음 DSCH-R 송신시간 사이의 모든 Grant 송신 가능시간의 집합에 대한 정보를 Request 노드로 송신할 수 있다(780).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법을 나타내는 예시도이다.
도 8에서 노드 B와 노드 E는 DSCH-R의 송신 권한을 얻은 Request 노드이고, 노드 A와 노드 D는 DSCH-G의 송신 권한을 가진 노드이며, 노드 C는 DSCH-G의 송신 권한을 가지지 못한 노드라고 가정한다.
이 경우, 노드 B는 노드 A 또는 노드 C에 Request 할 수 있지만 노드 C는 DSCH-G를 송신할 권리가 없으므로 노드 A에게만 Request 한다. 노드 E는 DSCH-G를 송신 권한을 가진 노드 D에 Request 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 Request 노드에서 DSCH-G를 송신할 권한을 갖지 못한 노드에 Request 하는 것을 미리 막을 수 있기 때문에 노드 C와 노드 D의 Grant 메시지 사이에서 충돌이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서, OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드 중 어느 하나일 수 있다.
OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드는 Grant 노드로 동작 시 제어채널 스케줄링을 수행할 수 있다. 이를 위하여 상기 노드(900)는 도 9에 도시된 것과 같이, 판단부(910), 획득부(920) 및 송수신부(930)을 포함한다.
판단부(910)는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 복수개의 노드 중 Request 노드로부터 Request 메시지가 수신되면 기 설정된 범위 내에 다른 Grant 노드가 존재하는지를 판단한다. 여기서, 다른 Grant 노드는 상기 노드(900)로부터 1홉 이웃에 존재하는 Grant 노드일 수 있다. 일 예로, 다른 Grant 노드는 Request 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거에서 패배한 1홉 이웃 노드일 수 있다. 한편, 상기 Request 노드는 복수개의 Grant 노드로 다중 리퀘스트를 수행할 수 있다.
획득부(920)는 판단부(910)의 판단 결과 다른 Grant 노드가 존재하는 것으로 판단되면, Grant 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하여 Grant 메시지에 대한 송신 권한을 획득한다. 이를 위하여 획득부(920)는 Grant 노드의 ID 및 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 제어 슬롯 번호를 이용하여 해쉬값을 생성할 수 있다. 그리고, 생성한 해쉬값과 다른 Grant 노드의 해쉬값을 계산하여 비교한다. 이 때, 상기 생성한 해쉬값이 최대인 경우 해당 시간을 Grant 메시지의 송신 가능 시간 집합에 포함시키거나 또는 Grant 메시지의 송신 불가능 시간 집합에서 제거할 수 있다.
송수신부(930)는 획득부(920)에서 획득한 Grant 메시지에 대한 송신 권한을 기초로 Grant 메시지의 송신 가능 시간 또는 Grant 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 Request 노드로 송신함으로써 Request 노드에서 DSCH-G를 송신할 권한을 갖지 못한 노드에 Request 하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 이 때, 송수신부(930)는 Grant 메시지의 송신 가능 시간 또는 Grant 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 다음 분산 스케줄링 메시지의 송신시간에 대한 정보, 부채널 정보 및 데이터 스케줄링 정보와 함께 Request노드로 송신할 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.

Claims (12)

  1. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 복수개의 노드 중 리퀘스트 노드로부터 자원을 요청 받은 그랜트 노드가 기 설정된 범위 내에 다른 그랜트 노드가 존재하는지를 판단하는 단계;
    상기 다른 그랜트 노드가 존재하는 경우 그랜트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하는 단계; 및
    상기 메쉬 선거의 수행 결과를 기초로 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 상기 리퀘스트 노드로 송신하는 단계
    를 포함하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다른 그랜트 노드는,
    상기 그랜트 노드로부터 1홉 이웃에 존재하는 그랜트 노드인 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다른 그랜트 노드는,
    리퀘스트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거에서 패배한 상기 1홉 이웃 노드인 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리퀘스트 노드는,
    복수개의 그랜트 노드로 다중 리퀘스트를 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 그랜트 노드의 식별자 및 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 제어 슬롯 번호를 이용하여 해쉬값을 생성하는 단계;
    상기 생성한 해쉬값과 상기 다른 그랜트 노드의 해쉬값을 비교하는 단계;
    상기 생성한 해쉬값이 최대인 경우 해당 시간을 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 집합에 포함시키거나 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간 집합에서 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 다음 분산 스케줄링 메시지의 송신시간에 대한 정보, 부채널 정보 및 데이터 스케줄링 정보와 함께 송신하는 단계인 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법.
  7. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 기반 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 복수개의 노드 중 리퀘스트 노드로부터 리퀘스트 메시지가 수신되면 기 설정된 범위 내에 그랜트 노드가 존재하는지를 판단하는 판단부;
    상기 다른 그랜트 노드가 존재하는 경우 그랜트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거를 수행하여 상기 그랜트 메시지에 대한 송신 권한을 획득하는 획득부; 및
    상기 획득한 그랜트 메시지에 대한 송신 권한을 기초로 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 상기 리퀘스트 노드로 송신하는 송수신부
    를 포함하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다른 그랜트 노드는,
    상기 그랜트 노드로부터 1홉 이웃에 존재하는 그랜트 노드인 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 다른 그랜트 노드는,
    리퀘스트 메시지를 송신할 권한을 획득하기 위한 메쉬 선거에서 패배한 1홉 이웃 노드인 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 리퀘스트 노드는,
    복수개의 그랜트 노드로 다중 리퀘스트를 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 획득부는,
    상기 그랜트 노드의 ID 및 분산 스케줄링 메시지의 전송을 위한 제어 슬롯 번호를 이용하여 해쉬값을 생성하고 상기 생성한 해쉬값과 상기 다른 그랜트 노드의 해쉬값을 계산하여 비교하여 상기 생성한 해쉬값이 최대인 경우 해당 시간을 상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 집합에 포함시키거나 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간 집합에서 제거하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 송수신부는,
    상기 그랜트 메시지의 송신 가능 시간 또는 상기 그랜트 메시지의 송신 불가능 시간에 대한 정보를 다음 분산 스케줄링 메시지의 송신시간에 대한 정보, 부채널 정보 및 데이터 스케줄링 정보와 함께 상기 리퀘스트 노드로 송신하는 것을 특징으로 하는 OFDMA 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링을 수행하는 장치.
KR1020130031558A 2013-03-25 2013-03-25 Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치 KR20140116677A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130031558A KR20140116677A (ko) 2013-03-25 2013-03-25 Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치
US14/224,781 US20140286257A1 (en) 2013-03-25 2014-03-25 Method and apparatus for performing control channel scheduling in orthogonal frequency division multiplexing access (ofdma)-based wireless mesh network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130031558A KR20140116677A (ko) 2013-03-25 2013-03-25 Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140116677A true KR20140116677A (ko) 2014-10-06

Family

ID=51569099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130031558A KR20140116677A (ko) 2013-03-25 2013-03-25 Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140286257A1 (ko)
KR (1) KR20140116677A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6498707B2 (ja) * 2014-06-27 2019-04-10 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． リソース標識処理方法及び処理装置、アクセスポイント、並びにステーション
CN113347600B (zh) * 2021-06-02 2022-04-22 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种实现资源调度的方法、系统、设备及列车

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120012749A (ko) * 2010-08-03 2012-02-10 한국전자통신연구원 Ｏｆｄｍａ에 기반한 무선 메쉬 네트워크에서의 분산 스케줄링 방법 및 장치
US8767578B2 (en) * 2010-12-16 2014-07-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for access control in wireless communication system

Also Published As

Publication number Publication date
US20140286257A1 (en) 2014-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11424895B2 (en) Method for performing sidelink communication and device therefor
EP3410810B1 (en) Terminal apparatus, base station apparatus, and communication methods
JP6541796B2 (ja) トラッキングチャネルのためのシステム及び方法
KR101536155B1 (ko) 화이트 스페이스에서 제어 채널들을 사용 및／또는 구현하기 위한 방법 및 장치
US20210167883A1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving sidelink synchronization signal in wireless communication system
JP2019527990A (ja) ランダムアクセスのための方法及び装置
KR20120073147A (ko) 단말간의 직접통신을 수행하는 방법
WO2014139475A1 (en) System and method for time-power-frequency hopping for d2d discovery
WO2017077625A1 (ja) 通信装置および無線通信方法
KR20160108524A (ko) D2d 신호 전송 방법 및 장치
JP2020523821A5 (ko)
CN107205262B (zh) 一种基于无线自组织网络的数据传输方法及装置
US11109422B2 (en) Random access enhancements for uRLLC over 5G wireless networks
JP6856714B2 (ja) 所定の物理トポロジを有する無線メッシュネットワークへの高速な加入
US20230292371A1 (en) Rar window definition in ntn
CN107925894B (zh) 用于信道安全性的系统和方法
GB2578682A (en) Method and apparatus for random access in an integrated access and backhaul communication system
US8767578B2 (en) Method and apparatus for access control in wireless communication system
KR20140116677A (ko) Ｏｆｄｍａ 기반 무선 메쉬 네트워크를 위한 제어채널 스케줄링 방법 및 이를 수행하는 장치
KR20160000410A (ko) D2D(Device to Device) 통신 방법 및 장치
US20140286163A1 (en) Data channel scheduling method and system for orthogonal frequency division multiplexing access (ofdma)-based wireless mesh network
CN114143857B (zh) 灵活的传送网
Wan et al. Broadcast enhanced cooperative asynchronous multichannel MAC for wireless ad hoc network
KR20140059423A (ko) 디바이스 간 직접 통신 시스템에서 비직교 커넥션 아이디를 이용한 스케쥴링 방법 및 장치
KR101774558B1 (ko) 무선 통신 시스템에서의 접속 제어 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid