KR20160060578A - 중첩 bss 환경에서의 데이터 통신 방법 - Google Patents

Abstract

송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법이 제공된다. 데이터 통신 방법은 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하는 단계, 통신 가능한 각 노드들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하는 단계, CTS 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계 및 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

중첩 BSS 환경에서의 데이터 통신 방법{DATA COMMUNICATING METHOD IN OVERLAPPING BASIC SERVICE SETS ENVIRONMENT}

근거리 무선 통신 시스템의 OBSS(Overlapping Basic Service Sets) 환경에서 간섭이 발생한 경우 공간을 재활용하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.

근거리 통신망인 랜(LAN, Local Area Network)은 크게 유선랜과 무선랜으로 나누어진다. 무선랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크 상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동 사용자의 증가로 인해 그 필요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.

오늘날 가장 많이 사용되는 무선랜 표준은 IEEE 802.11인데, IEEE 802.11 표준에는 무선랜을 구성하는 물리 계층(physical layer, PHY)과 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC)에 관한 규정이 정의되어 있다.

매체 접근 제어 계층은 공유 매체를 사용하는 단말 또는 장치가 매체를 이용/접근할 때 준수해야 할 순서(order)와 규칙을 정의함으로써 효율적으로 매체의 용량을 이용하게 만든다.

동일한 기본 서비스 셋(basic service set, BSS) 내에 속한 무선랜 통신 장치들이 규칙에 따라 통신을 하고 있는 상태에서 동일한 기본 서비스 셋 내에 속하지 않는 전파 방사 장치들이 충분히 영향을 미칠 수 있는 근거리에서 규칙에 관계없이 전파를 방사하고 있다면 무선랜 통신 장치들은 통신에 장애를 받게 된다.

스마트 폰의 보급 등으로 인하여 무선랜의 사용이 폭발적으로 증가하고 있으나 무선랜이 사용되고 있는 주파수 대역이 포화 상태이고 중앙 집중식으로 액세스 포인트 간 제어되지(coordination) 않는 무선랜 기술의 특성으로 인하여 OBSS (Overlapped BSS) 환경에서의 간섭으로 인한 무선랜 성능 저하 문제가 심각한 상황이다.

간섭 환경의 다중 액세스 포인트 네트워크 환경에서 각각의 액세스 포인트 네트워크의 메시지 심볼 전송이 동시에 일어나는 경우 간섭 현상으로 인해 전체 네트워크의 처리량(throughput) 성능이 저하될 수 있다. 따라서 간섭 현상으로 인한 처리량 저하를 막기 위해서는 적절한 간섭 제어(coordination)가 필요하다.

무선랜에서 두 개의 이웃한 송신 노드가 서로 다른 수신 노드에게 전송을 시도할 때 간섭이 발생하지만 동기화 과정에 의해서 동시에 데이터 프레임을 송신할 수 있는 노출 노드(exposed node) 문제가 있다. 무선랜에서는 RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send) 프레임에 의해서 노출 노드 환경이라는 것을 알려줄 수 있다.

간섭이 있는 환경에서의 송신 노드는 다른 송신 노드로부터 수신한 RTS 프레임의 정보를 이용하여 다른 송신 노드와 동기화를 할 수 있다. 종래의 기술에서는 동기화 하기 위해 RTS 프레임으로부터 정보를 추출하였으나, 송신 노드의 RTS 프레임은 데이터와 Ack까지만 포함해서 정하지 않고, 무선랜에서 허용하는 최대값까지 NAV를 설정하여 보내는 경우가 많다. 또, 송신 노드는 MCS(Modulation and Coding Set)에 따라서 달라지는 프레임의 시간 길이(duration)와 수신 노드가 보내는 Ack(혹은 Block Ack)의 정확한 시간 길이(Duration; Ack PPDU의 실제시간)을 알 수 없으므로 다른 송신 노드와 정확한 동기를 맞추어서 송신하기가 어렵다.

본 발명은 노출 노드 환경에 있는 송신 노드가 데이터의 전송이 가능한지 판단하는 방법을 제공한다. 또, 본 발명은 노출 노드 환경에 있는 송신 노드가 데이터 전송을 위해 다른 송신 노드와 동기화 하는 방법을 제공한다.

실시예에 따르면, 송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법은, 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하는 단계, 통신 가능한 각 노드 장치들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하는 단계, CTS 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계 및 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 노드 목록은, 통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 노드 목록을 교환하는 단계는, 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 갱신된 노드 목록을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 일 측에 따르면, 노드 목록을 수집하는 단계는, 에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는, 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장하는 단계; 및 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 데이터를 전송하는 단계는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더(PLCP header)를 추출하는 단계; 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정하는 단계; 및 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 한계선을 결정하는 단계는, 송신 노드의 데이터 PPDU의 시간 길이(duration)가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 데이터를 전송하는 단계는, 데이터를 패딩(padding)을 통해서 한계선까지 송신하고 Ack를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단하는 단계는, 송신 노드 및 수신 노드에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교하는 단계; 다른 송신 노드의 송신 신호를 송신 노드가 수신한 신호의 세기와 다른 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기보다 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기가 미리 설정된 크기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하는 단계; 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는, 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)를 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록 SNR을 추정하여 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 수신 노드에 데이터를 송신하는 송신 노드는, 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부; CTS timeout이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 판단부; 및 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 수신 노드에 데이터를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 판단부는, 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장하고, 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다.

일 측에 따르면, 통신부는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.

일 측에 따르면, 통신부는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출하고, 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정하고, 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 전송할 수 있다.

일 측에 따르면, 판단부는, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단할 수 있다.

일 측에 따르면, 판단부는, 제2 수신 노드가 제2 송신 노드의 신호를 수신한 세기가 제2 송신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기 및 제2 수신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용할 수 있다.

일 측에 따르면, 통신부는, 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하고, 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정할 수 있다.

실시예에 따르면, 송신 노드로부터 데이터를 수신하는 수신 노드는, 수신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부; 노출 노드(exposed node)로 판단된 송신 노드로부터 공간 재활용 전송을 통해 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료되면 송신 노드에서 결정된 한계선에 대응하여 Ack를 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 통신부는, Ack의 MCS를 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록 설정할 수 있다.

데이터 프레임 공간을 재활용하여 일부 구간에서 동시에 데이터를 송수신 하고, 무선랜 전송의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 노드 장치의 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 노출 노드 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 CTS-to-Self를 이용한 보호 및 Ack 없는 데이터의 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송 시 에러가 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송시 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 노드 장치의 블록도를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 노드 장치(100)는 노드 목록 처리부(110), 판단부(120) 및 통신부(130)를 포함할 수 있다. 이때, 노드 장치(100)는 수신 노드 및 송신 노드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 노드 장치는 STA(station) 및 AP(Access Point)를 포함할 수 있다.

무선랜 BSS 내부에서 각 노드 장치는 수신할 수 있는 노드 목록을 다른 노드 장치에 송신할 수 있다. 이때 노드 장치는 같은 BSS가 아니더라도 주변에 있는 수신 가능한 모든 노드 장치의 주소와 수신된 신호의 세기를 수집할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 노드 목록 처리부(110)는 노드 장치(100)와 통신 가능한 노드 목록을 수집할 수 있다. 예를 들면, 노드 장치(100)가 송신 노드인 경우, 송신 노드와 통신할 수 있는 커버리지에 있는 다른 노드 장치의 목록을 수집할 수 있다. 여기서 노드 목록은 통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함할 수 있다. 신호 세기는 통신 가능한 노드 장치에서 송신한 신호를 노드 장치(100)가 수신한 신호의 세기가 될 수 있다.

예를 들면, 송신 노드에서 데이터를 송신할 수 있는 노드 장치의 주소와 송신 노드와 수신 노드 간의 신호의 세기를 노드 목록으로 할 수 있다.

일 측에 따르면, 노드 목록 처리부(110)는 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 갱신된 노드 목록을 송신할 수 있다. 또, 노드 목록 처리부(110)는 에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제할 수 있다. 즉, 노드 목록 처리부(110)는 노드 목록이 새로 갱신되면 노드 장치간 노드 목록의 교환을 통해 새로운 노드 목록을 저장할 수 있으며, 저장된 노드 목록이 오랫동안 통신 가능한 노드 장치로 검색되지 않는 경우 해당 노드 목록을 삭제할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 판단부(120)는 CTS timeout이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단할 수 있다. 여기서 RTS 프레임을 수신한 송신 노드에서 CTS timeout이 발생하면, 노출 노드임을 판단할 수 있다. 이때, 송신 노드는 수신 노드로 공간 재활용 전송을 할 수 있는지 판단할 수 있다.

일 측에 따르면, 판단부(120)는 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장하고, 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다. 이때, 판단부는 수신 노드의 노드 목록을 통해서 노출 노드에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.

수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우, 동시에 송신을 해도 송신 노드 간 간섭이 발생하지 않을 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 판단부(120)는 공간 재활용 전송을 수행할 수 있는 것으로 판단할 수 있다. 만약, 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는 경우, 수신 신호 강도를 보고 공간 재활용 전송을 수행할 지 판단할 수 있다.

판단부(120)는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단할 수 있다. 여기서, CCA는 무선 LAN 802.11 물리계층 상의 기능 중 하나고, 공유 무선 채널에 대해 물리적으로 사용 가능 여부에 대한 감지 기능을 수행할 수 있다.

판단부(120)는 송신 노드 및 수신 노드에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교할 수 있다.

예를 들면, 판단부(120)는 다른 송신 노드의 송신 신호를 송신 노드가 수신한 신호의 세기와 다른 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기보다 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기가 미리 설정된 크기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 통신부(130)는 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 상기 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.

일 측에 따르면, 통신부(130)는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.

통신부(130)는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출할 수 있다.

이때, 통신부(130)는 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정할 수 있다.

통신부(130)는 송신 노드의 데이터 PPDU가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기할 수 있다.

통신부(130)는 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 데이터 프레임을 수신 노드에 전송할 수 있다.

통신부(130)는 데이터를 패딩(padding)을 통해서 상기 한계선까지 송신하고 Ack를 수신할 수 있다.

통신부(130)는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정할 수 있다. 이때, 통신부(130)는 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정할 수 있다.

통신부(130)는 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)는 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록, SNR을 추정하여 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 노드 장치(100)는 수신 노드로 동작할 수 있다.

이때, 송신 노드로부터 데이터를 수신하는 수신 노드로 동작하는 노드 장치(100)는 수신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드 장치들과 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부(110) 및 노출 노드(exposed node)로 판단된 송신 노드로부터 공간 재활용 전송을 통해 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료되면 송신 노드에서 결정된 한계선에 대응하여 Ack를 전송하는 통신부(130)를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 통신부(130)는 Ack의 MCS를 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록 설정할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 노드 장치에 의해 수행되는 데이터 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 여기서, 노드 장치는 송신 노드가 될 수 있다.

도 2를 참조하면, 단계(210)에서 노드 장치는 자신과 통신 가능한 노드 목록을 수집할 수 있다. 여기서, 노드 목록은 통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함할 수 있다.

일 측에 따르면, 노드 장치는 에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제할 수 있다.

단계(220)에서, 노드 장치는 통신 가능한 각 노드 장치들과 통신 가능한 노드 목록을 교환할 수 있다.

노드 장치는 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 갱신된 노드 목록을 송신할 수 있다.

단계(230)에서, 노드 장치는 수신 노드로 공간 재활용 전송을 허용할 지 여부를 판단할 수 있다. 노드 장치는 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS 프레임을 수신하여 다른 송신 노드의 주소를 저장할 수 있다. 노드 장치는 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인할 수 있다.

수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않으면 수신 노드에서 간섭이 일어나지 않으므로, 송신 노드는 데이터의 전송을 수행할 수 있다.

수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있으면, 간섭이 일어나는 경우에 해당하므로 수신 신호 강도를 비교할 수 있다.

노드 장치는 수신 노드의 노드 목록에 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단할 수 있다. 노드 장치는 송신 노드 및 수신 노드에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교할 수 있다.

노드 장치는 다른 송신 노드의 송신 신호를 송신 노드가 수신한 신호의 세기와 다른 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기보다 송신 노드의 송신 신호를 수신 노드가 수신한 신호의 세기가 미리 설정된 크기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용할 수 있다.

단계(240)에서, 노드 장치는 공간 재활용 전송 방법을 이용하여 수신 노드에 데이터를 전송할 수 있다.

노드 장치는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV 재설정 이후 상기 수신 노드에 상기 데이터를 전송할 수 있다.

노드 장치는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출할 수 있다.

노드 장치는 프리앰블 헤더의 Legacy part로부터 상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정할 수 있다.

노드 장치는 송신 노드의 데이터 PPDU가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기할 수 있다.

노드 장치는 백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 전송할 수 있다.

노드 장치는 데이터를 패딩(padding)을 통해서 상기 한계선까지 송신하고 Ack를 수신할 수 있다.

노드 장치는 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임으로 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하고, 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack 수신이 완료되도록 설정할 수 있다.

노드 장치는 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)는 수신 신호 강도의 차이에 의해서 수신이 가능하도록, SNR을 추정하여 설정할 수 있다.

도 3 내지 도 8을 통해서 OBSS(Overlapping Basic Service Sets) 환경에서 복수의 노드 장치들 간의 무선 데이터 통신 방법을 확인할 수 있다.

도 3은 노출 노드 환경을 설명하기 위한 도면이다.

하나의 송신 노드가 수신 노드에 데이터를 전송하려 할 때, 가까운 위치에 있는 다른 송신 노드가 데이터를 전송 중일 경우, NAV가 설정되어 데이터 전송이 제한되게 된다.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(310), 제1 수신 노드(320), 제2 송신 노드(330) 및 제2 수신 노드(340)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 송신 노드(310)와 제2 송신 노드(330) 간의 거리가 가깝기 때문에 데이터 전송에 따른 간섭이 우려될 수 있다. 도 3의 노드 장치 간 위치 및 커버리지를 살펴보면, 제1 수신 노드(320)와 제2 수신 노드(340)는 서로 멀리 떨어져 있어 서로 영향을 미치지 않는다. 따라서, 제1 송신 노드(310) 및 제2 송신 노드(330)가 동시에 데이터를 전송할 때 제1 수신 노드(320) 및 제2 수신 노드(340)는 데이터의 동시 수신이 가능하지만, 제1 송신 노드(310) 및 제2 송신 노드(330)가 서로의 캐리어 센싱 커버리지에 들어있기 때문에 데이터의 동시 전송이 불가능하다.

도 3에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 무선랜에서는 RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send) 프레임에 의해서 노출 노드(exposed node) 환경이라는 것을 알려줄 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 송신 노드(310)는 데이터 전송을 위해 RTS 프레임(311)을 송신할 수 있다. 이후 제1 수신 노드(320)는 CTS(321)를 송신하여 데이터 전송을 받을 준비가 되었음을 알릴 수 있다. 제2 송신 노드(330)는 제1 송신 노드(310)가 보낸 RTS 프레임(311)을 수신하였는데 제1 수신 노드(320)가 보낸 CTS(321)를 수신하지 못하였다면 제1 송신 노드(310)와 제2 송신 노드(330)는 노출 노드 관계에 있다는 것을 유추할 수 있다. 이때, 제2 송신 노드(330)는 제1 송신 노드(310)의 데이터(312)와 제1 수신 노드의 Ack(322)와 제2 수신노드의 Ack(341)의 동기를 맞추어서 제2 수신 노드(340)에 데이터(331)를 전송할 수 있다.

이때, 제2 송신 노드(330)가 제1 송신 노드(310)로부터 수신한 RTS 프레임(311)을 이용하여 동기를 맞추는데, RTS 프레임(311)로부터 정보를 추출하였으나 RTS 프레임(311)이 데이터(312)와 Ack(322)까지만 포함해서 정하지 않고, 무선랜에서 허용하는 최대값까지 NAV를 설정하여 보내는 경우가 많다. 또한, 제1 송신 노드(310)는 MCS(Modulation and Coding Set)에 따라서 달라지는 제1 수신 노드(320)가 보내는 Ack(혹은 Block Ack)의 정확한 시간 길이(Duration; Ack PPDU의 실제시간)를 알 수 없으므로, 제2 송신 노드(330)가 정확한 동기를 맞추어서 송신하기가 어렵다.

도 4는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 CTS-to-Self를 이용한 보호 및 Ack 없는 데이터의 전송을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(410), 제1 수신 노드(420), 제2 송신 노드(430), 제2 수신 노드(440) 및 제3 송신 노드(450)를 포함할 수 있다.

노출 노드 환경에서 제1 송신 노드(410)는 숨겨진 노드 문제(hidden node problem)를 방지하기 위해서 RTS 프레임을 송신하고 제1 수신 노드(420)는 CTS를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(430)는 제1 수신 노드(420)의 커버리지에서 벗어나 있기 때문에 제1 수신 노드(420)로부터 송신된 CTS를 수신하지 못하고 CTS Timeout(431)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행할 수 있다. 제2 송신 노드(430)는 NAV에 의한 가상적 감지(Virtual Carrier Sensing)가 아이들(idle)로 설정되어 있으므로 CSMA/CA에 의한 채널 접속 절차를 수행할 수 있다. 제2 송신 노드(430)의 백오프 카운트(backoff count; 432)가 0이 되면 CTS-to-Self(433)를 통해서 제2 송신 노드(430)의 커버리지에 해당하는 영역에 대해서 NAV를 설정하여 송신을 보호할 수 있다. 제1 송신 노드(410)의 커버리지에 속하는 제3 송신 노드(450)도 노출 노드 관계에 있지만, 제1 송신 노드(410)에 의해 NAV(451)가 설정되어 송신을 하지 못하고 대기상태에 들어간다. 이때 CTS(421)에 의해 설정되는 NAV 값(451)은 제1 송신 노드(410)가 보낸 NAV값의 끝에 맞추어서 설정한다.

여기서, 가상적 감지(Virtual Carrier Sensing)는 일종의 타이머로써, 전송 채널을 확보한 노드 장치가 송출 프레임 내에 채널이 점유될 시간을 알려주는 기능을 한다. 따라서, NAV에 의한 시간 타이머로 매체의 사용 중 여부를 논리적으로 알게 한다.

도 4에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 제1 송신 노드(410)는 데이터 송신을 위해 RTS 프레임(411)을 송신하고, 제1 수신 노드(420)로부터 CTS(421)를 수신하여 데이터(413)를 송신할 수 있다. 여기서, 제2 송신 노드(430)는 데이터(413)의 프리앰블 정보(412)에 있는 길이 정보를 이용해서 한계선(460)을 파악할 수 있다.

제2 송신 노드(430)는 제1 송신 노드(410)가 송신한 Data PPDU에 있는 프리앰블 정보만을 수신하고, 프리앰블에 포함된 Legacy 정보로부터 Data PPDU의 시간 길이(duration)를 알 수 있다. 여기에서 구해진 시간 길이는 제2 송신 노드(430)가 송신할 수 있는 한계선(460)을 구하는데 사용될 수 있다.

제2 송신 노드(430)는 Ack가 필요 없는 No-Ack 데이터인 경우에 한계선(460) 이내까지만 No-Ack 데이터(434)를 제2 수신 노드(440)에 송신하고 한계선(460) 이후에 제1 수신 노드(410)가 보내는 Ack(422)가 완료될 때까지 대기 상태에 있는다. Data PPDU가 길어서 한계선(460) 이전에 No-Ack 데이터(434)의 전송이 끝나지 않는 경우에는 공간 재활용에 의한 전송 시퀀스를 포기할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따라 노출 노드 환경에서 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(510), 제1 수신 노드(520), 제2 송신 노드(530), 제2 수신 노드(540) 및 제3 송신 노드(550)를 포함할 수 있다.

도 5를 통해서 공간재활용에 의한 Ack가 필요한 데이터(534)를 송신하는 절차를 확인할 수 있다. 제1 송신 노드(510)가 데이터(513)의 송신을 위해 RTS 프레임(511)을 송신하고, 제1 수신 노드(520)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(521)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(530)는 제1 수신 노드(520)의 커버리지에서 벗어나 있기 때문에 CTS(521)를 수신하지 못하고 CTS Timeout(531)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행할 수 있다. 제2 송신 노드(530)는 NAV에 의한 가상적 감지(Virtual Carrier Sensing)가 아이들(idle)로 설정되어 있으므로 CSMA/CA에 의한 채널 접속 절차를 수행할 수 있다. 이때, 제2 송신 노드(530)의 백오프 카운트(532)가 0이 되면 CTS-to-Self(533)를 보내서 제2 송신 노드(530)의 커버리지에 해당하는 영역에 대해서 NAV를 설정하여 송신을 보호할 수 있다.

제2 송신 노드(530)는 IEEE 802.11ac에서 정의된 A-MPDU Pre-Eof Padding(APEP)을 이용하여 데이터(534) 및 패딩(535)을 전송함으로써 송신할 수 있는 한계선(560)까지 길이를 맞춘다. 여기서, 제2 송신 노드(530)는 데이터(513)의 프리앰블 정보(512)에 있는 길이 정보를 이용해서 한계선(560)을 파악할 수 있다.

도 5에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 제1 수신 노드(520)가 제1 송신 노드(510)로 Ack(522)를 보내는 동시에 제2 수신 노드(540)에서 제2 송신 노드(530)로 Ack(541)를 송신할 수 있다. 만약 두 Ack의 시간 길이가 다른 경우에는 IFS(Inter Frame Spacing)에 의해서 보호가 되므로 제1 송신 노드(510)가 새로운 시퀀스를 시작해도 충돌 등의 문제가 발생하지 않는다.

도 6은 일 실시예에 따라 공간 재활용에 의한 데이터 및 Ack의 전송 시 에러가 발생하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(610), 제1 수신 노드(620), 제2 송신 노드(630) 및 제2 수신 노드(640)를 포함할 수 있다. 제1 송신 노드(610)가 데이터(613)의 송신을 위해 RTS 프레임(611)을 송신하고, 제1 수신 노드(620)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(621)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(630)는 제1 수신 노드(620)의 커버리지 밖에 있기 때문에 CTS(621)를 수신할 수 없다. 이 경우, 제2 송신 노드(630)는 CTS Timeout(631)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행하고, 백오프 카운트(632)가 0이 되면 CTS-to-Self(633)를 보내서 데이터(634) 및 패딩(635)을 전송할 수 있다. 이때, 제2 수신 노드(640)는 제1 송신 노드(610) 및 제2 송신 노드(630)의 커버리지 안에 있기 때문에 CTS-to-Self(633)와 데이터(634)의 전송으로 인한 충돌(641, 642)이 발생할 수 있다. 또, 제1 송신 노드(610)는 제1 수신 노드(620)와 제2 수신 노드(640)의 커버리지 안에 있기 때문에 Ack들(622, 643) 간의 충돌(614)이 발생할 수 있다.

도 6에 도시된 프로토콜 시퀀스를 참조하면, 제2 송신 노드(630)가 공간 재활용 전송이 가능하다고 판단한 경우, CTS-to-Self(633)및 패딩(635)이 된 데이터를 송신할 수 있다. 이때, 제2 수신 노드(640)는 제1 송신 노드(610)가 보내는 데이터(613)와 제2 송신 노드(630)가 보내는 데이터(634)를 동시에 수신하므로 충돌(642)이 발생할 확률이 높다. 제2 수신 노드(640)가 제2 송신 노드(630)가 보낸 데이터(634)를 충돌 없이 수신했다고 해도 제2 수신 노드(640)와 제1 송신 노드(610)는 서로의 커버리지에 포함되어 제2 수신 노드(640)가 보내는 Ack(643)와 제1 수신 노드(620)가 보내는 Ack(622)를 제1 송신 노드(610)가 동시에 수신하기 때문에 충돌 에러(614)가 발생할 수 있다. 따라서, 도 6과 같은 경우에는 공간 재활용 전송을 사용하지 않는 것이 좋다.

도 7은 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(710), 제1 수신 노드(720), 제2 송신 노드(730) 및 제2 수신 노드(740)를 포함할 수 있다.

제1 송신 노드(710)가 데이터(713)의 송신을 위해 RTS 프레임(711)을 송신하고, 제1 수신 노드(720)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(721)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(730)는 제1 수신 노드(720)의 커버리지 밖에 있기 때문에 CTS(721)를 수신할 수 없다. 이 경우, 제2 송신 노드(730)가 CTS Timeout(731)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행하여 백오프 카운트(732)가 0이 되면 CTS-to-Self(733)를 보내서 데이터(734) 및 패딩(735)을 전송할 수 있다. 이때도 제2 송신 노드(730)가 CTS-to-Self(733)와 데이터(734)를 전송할 때, 제1 송신 노드(710)가 송신한 데이터(713)와 충돌(741, 742)이 발생할 수 있지만 신호 세기 차에 의해 통신이 가능하다.

하지만, 제2 송신 노드(730)와 제2 수신 노드(740)의 거리가 제2 수신 노드(740)와 제1 송신 노드(710)의 거리보다 가깝기 때문에, 수신 신호의 세기 차이에 의해서 제2 수신 노드(740)는 제2 송신 노드(730)가 보낸 CTS-to-Self(733) 및 데이터(734)를 수신할 수 있다. 이때 도 5에서 설명한 규칙에 의해서 제2 송신 노드(730)가 보내는 데이터(734)의 길이를 설정하면 제1 송신 노드(710)가 제1 수신 노드(720)가 송신한 Ack(722)와 제2 수신 노드(740)가 송신한 Ack(743)를 동시에 수신하므로 충돌(714)이 발생하게 된다.

도 8은 일 실시예에 따라 수신 신호의 강도 차이를 이용한 공간 재활용에 따른 데이터 및 Ack의 전송을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 제1 송신 노드(810), 제1 수신 노드(820), 제2 송신 노드(830) 및 제2 수신 노드(840)를 포함할 수 있다.

제1 송신 노드(810)가 데이터(813)의 송신을 위해 RTS 프레임(811)을 송신하고, 제1 수신 노드(820)는 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS(821)를 송신할 수 있다. 제2 송신 노드(830)는 제1 수신 노드(820)의 커버리지 밖에 있기 때문에 CTS(821)를 수신할 수 없다. 이 경우, 제2 송신 노드(830)가 CTS Timeout(831)이 지난 이후에 NAV reset과정을 수행하고, 백오프 카운트(832)가 0이 되면 CTS-to-Self(833)를 보내서 데이터(834) 및 패딩(835)을 전송할 수 있다. 이때, 제2 송신 노드(830)가 CTS-to-Self(833)와 데이터(834)를 전송할 때, 제1 송신 노드(810)가 송신한 데이터(813)와 충돌(841, 842)이 발생할 수 있지만 신호 세기 차에 의해 통신이 가능하다.

여기서, 제2 수신 노드(840)가 공간 재활용에 따른 데이터 수신이 가능한 경우, 제2 송신 노드(830)는 송신하는 프레임의 길이를 Ack(843)의 수신까지 고려하여 한계선(850) 내부에서 시퀀스가 완료되도록 제한할 수 있다. 따라서, 제1 수신 노드(820)가 송신한 Ack(822)와 제2 수신 노드(840)가 송신한 Ack(843) 간에 시간차가 생기므로 데이터의 전송이 가능하다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

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.

100: 노드 장치
110: 노드 목록 처리부
120: 판단부
130: 통신부

Claims (15)

1. 송신 노드에 의해 수행되는 데이터 통신 방법에 있어서,
   상기 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하는 단계;
   통신 가능한 각 노드 장치들과 상기 통신 가능한 노드 목록을 교환하는 단계;
   CTS(Clear to Send) 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 노드 목록은,
   통신 가능한 노드 장치의 주소 및 노드 장치 간 신호 세기를 포함하는 데이터 통신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 노드 목록을 교환하는 단계는,
   상기 송신 노드가 상기 통신 가능한 노드 목록이 갱신될 때마다 상기 통신 가능한 각 노드 장치들에 갱신된 노드 목록을 송신하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 노드 목록을 수집하는 단계는,
   에이징(aging)에 의해 노드 목록을 삭제하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는,
   상기 송신 노드와 다른 송신 노드의 RTS(Request to Send) 프레임을 수신하여 상기 다른 송신 노드의 주소를 저장하는 단계; 및
   상기 송신 노드가 전송하고자 하는 프레임의 수신 주소에 대응하는 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있는지 확인하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는,
   상기 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함되어 있지 않은 경우에 응답하여, NAV(Network Allocation Vector) 재설정 이후 상기 수신 노드에 상기 데이터를 전송하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 데이터를 전송하는 단계는,
   상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에서 프리앰블 헤더를 추출하는 단계;
   상기 프리앰블 헤더의 레거시 파트(Legacy part)로부터 상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터의 시간 길이(duration)를 이용해서 한계선을 결정하는 단계; 및
   백오프 카운트가 0이 되면 CTS-to-Self를 이용하여 프레임을 상기 수신 노드에 전송하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 한계선을 결정하는 단계는,
   상기 송신 노드의 데이터 PPDU(PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) protocol data unit)가 길어서 한계선 이전에 데이터 전송이 끝나지 않을 경우, 공간 재활용 전송을 포기하는 단계
   를 포함하는 데이터 통신 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 데이터를 전송하는 단계는,
   상기 데이터를 패딩(padding)을 통해서 상기 한계선까지 상기 수신 노드에 송신하고 Ack(Acknowledgement)를 상기 수신 노드로부터 수신하는 단계
   를 더 포함하는 데이터 통신 방법.
10. 제5항에 있어서,
    상기 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 단계는,
    상기 수신 노드의 노드 목록에 상기 다른 송신 노드의 주소가 포함된 경우에 응답하여, CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단하는 단계
    를 포함하는 데이터 통신 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 CCA(Clear Channel Assessment) 레벨 조절에 의한 공간 재활용 전송이 가능한지 판단하는 단계는,
    상기 송신 노드 및 상기 수신 노드 각각에 수집된 노드 목록을 이용하여 신호 세기를 비교하는 단계;
    2 수신 노드가 제2 송신 노드의 신호를 수신한 세기가 제2 송신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기 및 제2 수신 노드가 제1 송신 노드의 신호를 수신한 세기보다 큰 경우 공간 재활용 전송을 허용하는 단계
    를 포함하는 데이터 통신 방법.
12. 제10항에 있어서,
    상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는,
    상기 다른 송신 노드가 송신하는 데이터 프레임에 포함된 프리앰블 헤더를 이용해서 한계선을 설정하는 단계;
    상기 한계선 이내에서 데이터 전송 및 Ack(Acknowledgement) 수신이 완료되도록 설정하는 단계
    를 포함하는 데이터 통신 방법.
13. 제10항에 있어서,
    상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 단계는,
    상기 데이터의 MCS(Modulation and Coding Set)는 수신 신호 강도의 차이에 의해서 상기 데이터의 수신이 가능하도록, SNR(signal-to-noise ratio)을 추정하여 설정하는 단계
    를 포함하는 데이터 통신 방법.
14. 수신 노드에 데이터를 송신하는 송신 노드에 있어서,
    상기 송신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드 장치들과 상기 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부;
    CTS 타임아웃(timeout)이 발생한 경우, 노출 노드(exposed node)로 판단하여, 수신 노드로의 공간 재활용 전송의 허용 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 공간 재활용 전송의 허용 여부 판단에 따라 상기 수신 노드에 데이터를 전송하는 통신부
    를 포함하는 송신 노드.
15. 송신 노드로부터 데이터를 수신하는 수신 노드에 있어서,
    상기 수신 노드와 통신 가능한 노드 목록을 수집하고, 통신 가능한 각 노드들과 상기 통신 가능한 노드 목록을 교환하여 저장하는 노드 목록 처리부; 및
    노출 노드(exposed node)로 판단된 상기 송신 노드로부터 공간 재활용 전송을 통해 데이터를 수신하고, 데이터 수신이 완료되면 상기 송신 노드에서 결정된 한계선에 대응하여 Ack를 전송하는 통신부
    를 포함하는 수신 노드.

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