KR20180058663A

KR20180058663A - 동기식 tdma 시스템에서 복수 채널을 이용한 서비스 방법

Info

Publication number: KR20180058663A
Application number: KR1020180014682A
Authority: KR
Inventors: 황현구
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2018-02-06
Filing date: 2018-02-06
Publication date: 2018-06-01

Abstract

본 발명은 동기식 무선 분산 통신 환경에서 효율적으로 서비스를 발견하고 이용하는 방법을 제안하고 있다. 본 발명에서는 4종류의 슬롯을 제안하고 있으며, 2종류의 채널을 제안하고 있다. 즉, 고정 방송 슬롯, 일반 방송 슬롯, 고정 사용 슬롯, 일반 사용 슬롯의 4 종류의 슬롯과 방송 채널과 사용 채널의 2종류의 채널을 제안한다.

Description

동기식 TDMA 시스템에서 복수 채널을 이용한 서비스 방법 {Method for service using multiple channel in synchronous TDMA systems}

본 발명은 동기식 TDMA 시스템에서 서비스를 제공하는 방법에 대한 것으로 보다 상세하게는 동기식 TDMA 시스템에서 멀티 채널을 이용한 서비스 방법에 대한 것이다.

분산 통신 시스템에서 서비스를 발견하기 위해서는 여러 단계를 거쳐야 한다. PAC (peer aware communication, IEEE802.15.8) 표준의 경우, 동기화, 발견, 관계 맺기의 단계가 있다. 즉, 단말들끼리 동기화를 수행하고, 이후 다른 단말들을 발견하며, 관계 맺기를 통하여 서비스를 발견하게 된다.

이러한 절차는 매우 복잡하여 실제 시장에 상용화되기가 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 빠르게 서비스를 발견하고, 원하는 서비스에 접속하는 방법을 제안하고자 한다.

이렇게 하기 위하여 본 발명은 선행 발명(10-2017-0026778, 이하 선행 발명 1)의 환경을 가정한다. 즉, 동기식 TDMA 시스템에서 슬롯을 분산 단말들이 경쟁을 통하여 할당하는 방식을 사용한다. 자세한 경쟁 방식은 선행 발명 1에 기술되어 있다.

기존의 동기식 TDMA 는 제어국이 단말에게 슬롯을 할당하는 방식이었다. 그러나, 단말들만 존재하는 분산 통신에서는 슬롯을 할당하는 제어국이 없기 때문에, 단말들 스스로 슬롯을 할당하여야 한다. 이러한 시스템의 대표적인 예가 SOTDMA 이다. 그러나 기존의 SOTDMA는 경쟁 절차 없이 무조건 빈 슬롯을 할당하기 때문에, 단말이 많은 환경에서 슬롯의 충돌 확률이 높다. 또, 충돌이 발생했는지 알 수 없기 때문에 주기적으로 할당한 슬롯을 교체해야 한다. 이때, 선행 발명 1에서는 분산 단말들이 주파수가 다른 경쟁 채널에서 동기식 CSMA/CA 와 CDAD 를 통해서 경쟁을 수행함으로써 자원 충돌 확률을 극히 낮추어 수만명이 채널을 사용해도 매우 낮은 자원 충돌 확률을 갖도록 하였다.

이때, 본 발명은 선행 발명 1의 경쟁 방식을 고려하여 동기식 TDMA 환경하에서 빠르게 서비스를 발견하고, 원하는 서비스에 접속하는 방법을 제시하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 분산 통신 시스템에서 단말들이 쉽게 서비스를 발견하여 사용하는 방법을 제안하고자 한다.

본 발명에서는 4종류의 슬롯을 제안하고 있으며, 2종류의 채널을 제안하고자 한다.

본 발명에서는 고정 방송 슬롯, 일반 방송 슬롯, 고정 사용 슬롯, 일반 사용 슬롯의 4 종류의 슬롯과 방송 채널과 사용 채널의 2종류의 채널을 제안하고자 한다.

방송 채널과 사용 채널은 서로 긴밀히 상호작용 하면서 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 서비스 제공 단말에 여러 다른 단말이 접속한 경우, 서비스 단말은 방송 채널의 슬롯을 통하여 접속중에 많은 단말에게 한꺼번에 정보를 전달하는 방안을 제안할 수 있다.

많은 사용 슬롯을 할당할 때, 슬롯 그룹을 지정하여, 슬롯 그룹의 한 슬롯을 할당하면, 해당 슬롯이 속한 슬롯 그룹의 모든 슬롯을 할당한 것으로 간주하여 많은 슬롯을 한꺼번에 할당하는 방안을 제안할 수 있다.

무선 분산 시스템에서 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위하여 슬롯맵이 전송될 수 있다. 특히, 이러한 슬롯 맵은 방송 채널에서 방송될 수 있는데, 방송 채널에 대한 슬롯 맵이 아니라 접속이 가능한 사용 채널의 슬롯 맵을 방송하면 효과적으로 숨겨진 노드 문제를 해결하는 방안을 제안할 수 있다.

채널과 슬롯의 구성 및 동작 방식은 동기식 무선 분산 통신 시스템에서 효과적으로 사용될 수 있는 방안을 제안할 수 있다.

동기식 TDMA 분산 시스템에서 방송 채널을 구성하는 방법은 보통의 단말이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 정보를 방송할 수 있도록 미리 할당된 지정 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 방송 슬롯 중에서 상기 일반 방송 슬롯 혹은 상기 고정 방송 슬롯 혹은 상기 일반 방송 슬롯과 상기 고정 방송 슬롯을 함께 포함하여 방송 채널을 구성하는 것을 특징으로 한다.

동기식 TDMA 분산 시스템에서 사용 채널을 구성하는 방법은 보통의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신할 수 있도록 미리 할당된 지정 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나의 슬롯 종류 혹은 그 이상의 슬롯 종류를 포함하는 것을 특징으로 한다.

동기식 TDMA 분산 시스템에서 혼합 채널을 구성하는 방법은 보통의 단말이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 정보를 방송할 수 있도록 미리 할당된 지정 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 방송 슬롯 종류 중에서 하나의 슬롯 종류 혹은 그 이상의 슬롯 종류를 포함하고, 동시에 보통의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신할 수 있도록 미리 할당된 지정 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나의 슬롯 종류 혹은 그 이상의 슬롯 종류를 포함하는 것을 특징으로 한다.

동기식 TDMA 분산 시스템에서 사용 슬롯을 단말이 할당하는 방법은 사용 슬롯 할당 요청 단말이 슬롯 할당 경쟁을 통하여 사용 슬롯을 할당하는 단계; 다른 단말에게 상기 할당한 슬롯에서 상기 할당한 슬롯을 함께 사용하는 것에 대한 동의를 요청하는 신호를 전송하는 단계; 상기 사용 슬롯 할당 요청을 받은 단말이 상기 슬롯 공동 사용 동의 요청에 대한 ACK를, 할당 요청의 받은 프레임의 다음 프레임에서 상기 사용 슬롯 할당을 요청하는 단말이 할당한 슬롯 번호에서 송신하는 단계; 상기 ACK 신호를 상기 사용 슬롯 할당 요청 단말이 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

혼합 채널 혹은 하나 이상의 방송 채널과 하나 이상의 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서 서비스를 발견하여 이용하는 방법은 서비스를 제공하고자 하는 단말이 방송 채널 혹은 혼합 채널에서 점유한 방송 슬롯을 이용하여 해당 서비스 정보를 전송하는 단계; 서비스를 제공받고자 하는 단말이 방송 채널 혹은 혼합 채널에서 상기 방송 되는 서비스 정보를 수신하여 서비스를 발견하는 단계; 상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스이면, 상기 수신한 방송 슬롯의 정보를 이용하여 서비스를 이용하는 단계; 상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스가 아니면, 상기 발견하고 수신한 서비스 관련 정보를 이용하여 사용 채널 혹은 혼합 채널의 사용 슬롯에서 서비스를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

혼합 채널 혹은 방송 채널 혹은 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서 서비스를 이용하는 방법은 채널의 미리 정한 슬롯들을 특정 서비스를 위하여 예약하는 단계; 상기 슬롯들을 상기 서비스를 제공 받고자 하는 단말들이 항상 수신하는 단계; 상기 슬롯에서 상기 서비스를 제공 하고자 하는 단말이 상기 슬롯을 사용하기 위하여 경쟁을 통해 상기 슬롯을 할당하는 단계; 상기 할당한 슬롯을 사용하여 해당 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 동기 분산 통신 시스템에서 특정 슬롯을 대하여 프레임 길이가 다른 슈퍼 프레임 슬롯으로 설정하는 방법은 프레임의 전체 슬롯 중에서 특정 슬롯을 ‘슈퍼 프레임 슬롯’으로 미리 지정하고, 상기 슈퍼 프레임 슬롯의 프레임 길이를 기준 프레임 길이의 정수배로 지정하는 것을 특징으로 한다.

하나 이상의 방송 채널과 하나 이상의 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서, 방송 채널에서 방송 슬롯을 점유하고 있는 단말이 사용 채널의 슬롯 정보를 수신하여 이에 대한 응답을 전송하는 방법은 사용 채널에 대한 응답을 상기 점유하고 있는 방송 채널의 방송 슬롯을 통하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

무선 동기 분산 통신 시스템에서 방송 슬롯 그룹을 할당하는 방법은 프레임의 방송 슬롯들 중에서 특정 방송 슬롯들을 방송 슬롯 그룹으로 미리 지정하는 단계; 단말이 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중 임의의 한 슬롯을 선택하고, 상기 선택한 슬롯을 경쟁을 통해서 할당하는 단계; 상기 할당한 슬롯이 속하는 슬롯 그룹의 모든 슬롯에서 슬롯 클리어링을 수행하여 다른 단말의 슬롯 그룹 할당을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 동기 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯 그룹을 할당하는 방법은 프레임의 사용 슬롯들 중에서 특정 사용 슬롯들을 사용 슬롯 그룹으로 미리 지정하는 단계; 단말이 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중 임의의 한 슬롯을 선택하고, 상기 선택한 슬롯을 경쟁을 통해서 할당하는 단계; 상기 단말이 상기 할당한 슬롯을 통해서, 다른 단말에게 슬롯 그룹 할당 요청을 전송하는 단계; 상기 슬롯 그룹 할당 요청을 수신한 단말이 상기 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중에서 상기 요청을 수신한 다음의 슬롯에서, 슬롯 그룹 할당에 대한 ACK를 전송하고 이를 상기 슬롯 그룹 할당을 요청한 단말이 수신하는 단계; 상기 슬롯 그룹 할당 요청 단말과 상기 슬롯 그룹 할당 응답 단말이 함께 상기 할당한 슬롯이 속하는 슬롯 그룹의 모든 슬롯에서 슬롯 클리어링을 수행하여 다른 단말의 슬롯 그룹 할당을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯을 할당하는 방법은 각 단말들이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 단계; 사용 슬롯 할당 요청 단말이 경쟁을 통하여 할당한 사용 슬롯에서 상대방 단말에게 상기 할당한 사용 슬롯의 공동 할당 동의를 요청하면서 자신의 슬롯 맵을 함께 전송하는 단계; 상기 할당 요청 수신 단말이 자신의 슬롯 맵과 상기 수신한 슬롯 맵으로부터 동시에 사용이 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하는 단계; 상기 작성한 유효 슬롯 맵과 상기 사용 슬롯 할당에 대한 ACK를, 다음 프레임의 상기 슬롯 할당을 요청한 단말이 할당한 슬롯 번호에서 함께 전송하는 단계; 슬롯 할당 요청 단말은 상기 슬롯 할당 ACK과 함께 상기 유효 슬롯 맵을 수신하고, 상기 수신한 유효 슬롯 맵의 유효 사용 슬롯들을 추가적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯을 할당하는 방법은 각 단말들이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 단계; 사용 슬롯 할당 요청 단말이 경쟁을 통하여 할당한 사용 슬롯에서 상대방 단말에게 상기 할당한 사용 슬롯의 공동 할당 동의를 요청하면서 상대 단말의 슬롯 맵을 함께 요청하는 단계; 상기 할당 요청 수신 단말이 자신의 슬롯 맵과 상기 사용 슬롯 할당에 대한 ACK를, 다음 프레임의 상기 슬롯 할당을 요청한 단말이 할당한 슬롯 번호에서 함께 전송하는 단계; 슬롯 할당 요청 단말은 상기 슬롯 할당 ACK과 함께 수신된 상기 수신한 상대 단말의 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 공통으로 사용이 가능한 유효 사용 슬롯을 표시하는 유효 슬롯 맵을 작성하는 단계; 상기 작성한 유효 슬롯 맵의 유효 사용 슬롯들을 추가적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯을 할당하는 방법은 각 단말들이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 단계; 단말이 자신의 슬롯 맵을 방송 슬롯에서 방송하는 단계; 상기 슬롯 맵을 방송하는 단말에게 사용 슬롯 할당을 요청하고자 하는 단말이 상기 방송되는 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 공통으로 사용이 가능한 유효 사용 슬롯을 표시하는 유효 슬롯 맵을 작성하는 단계; 상기 유효 사용 슬롯을 사용하여 상기 슬롯 맵 방송 단말에게 사용 슬롯 할당을 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

혼합 채널 혹은 하나 이상의 방송 채널과 하나 이상의 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서 단말이 소모 전력을 감소시키는 방법은 평상시 분산 통신 모뎀의 파워를 끄거나 슬립 모드에 있는 단계; 단말이 분산 통신 관련 프로그램이나 앱이 실행됨과 동시에 분산 통신 모뎀의 전원을 켜거나 분산 통신 모뎀을 슬립 모드에서 깨우는 단계; 상기 단말이 혼합 채널 혹은 방송 채널을 한 프레임 동안 정찰하여 서비스를 발견하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

단말이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 방법은 해당 사용 슬롯들이 존재하는 채널 대신에 상기 채널과 매핑된 경쟁 대행 채널에서 캐리어 센싱을 수행하여 사용 가능한 슬롯에 대한 판단을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 분산 통신 시스템에서 서비스를 쉽게 발견하고 이용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 4종류의 슬롯 및 2종류의 채널을 이용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 고정 방송 슬롯, 일반 방송 슬롯, 고정 사용 슬롯, 일반 사용 슬롯의 4 종류의 슬롯과 방송 채널과 사용 채널의 2종류의 채널을 이용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 방송 채널과 사용 채널은 서로 긴밀히 상호작용 하면서 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 서비스 제공 단말에 여러 다른 단말이 접속한 경우, 서비스 단말은 방송 채널의 슬롯을 통하여 접속중에 많은 단말에게 한꺼번에 정보를 전달할 수 있다.

많은 사용 슬롯을 할당할 때, 슬롯 그룹을 지정하여, 슬롯 그룹의 한 슬롯을 할당하면, 해당 슬롯이 속한 슬롯 그룹의 모든 슬롯을 할당한 것으로 간주하여 많은 슬롯을 한꺼번에 할당할 수 있다.

무선 분산 시스템에서 숨겨진 노드 문제를 해결하기 위하여 슬롯맵이 전송될 수 있다. 특히, 이러한 슬롯 맵은 방송 채널에서 방송될 수 있는데, 방송 채널에 대한 슬롯 맵이 아니라 접속이 가능한 사용 채널의 슬롯 맵을 방송하면 효과적으로 숨겨진 노드 문제를 해결할 수 있다.

채널과 슬롯의 구성 및 동작 방식은 동기식 무선 분산 통신 시스템에서 효과적으로 사용될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 방송 슬롯과 사용 슬롯과 혼합 슬롯의 구성도이다.
도 2는 사용 슬롯의 할당 절차도이다.
도 3는 방송 채널과 사용 채널 및 혼합 채널의 구성 예시도이다.
도 4는 방송 채널의 방송 슬롯으로 제공되는 서비스의 예시도이다.
도 5은 방송 슬롯을 구성하는 필드 포맷의 예시도이다.
도 6은 사용 슬롯을 구성하는 필드 포맷의 예시도이다.
도 7은 고정 사용 슬롯을 구성의 예시도이다.
도 8은 방송 채널과 사용 채널의 상호작용에 대한 예시도이다.
도 9은 슬롯 그룹이 있는 프레임의 예시도이다.
도 10은 슬롯 그룹을 할당하는 순서도이다.
도 11은 슬롯 할당시 슬롯 맵을 함께 전송하는 방법에 대한 순서도이다.
도 12은 슬롯 할당시 상대방 슬롯 맵을 함께 요청하는 방법에 대한 순서도이다.
도 13은 슬롯 할당시 방송되는 슬롯 맵을 이용하여 슬롯을 할당하는 방법에 대한 순서도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 발명에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명에 있어서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합" 또는 "접속"되어 있다고 할 때, 이는 직접적인 연결관계뿐만 아니라, 그 중간에 또 다른 구성요소가 존재하는 간접적인 연결관계도 포함할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 일 실시 예에서의 제1 구성요소는 다른 실시 예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시 예에서의 제2 구성요소를 다른 실시 예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들은 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시예도 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명은 모든 단말이 동기식 TDMA 를 사용함을 전제하고 있다.

즉, 모든 단말은 동기화되어 있음을 전제한다. 또한 각 단말은 평등하게 슬롯 자원을 점유할 수 있다.

본 발명에서 슬롯을 할당하기 위해 경쟁을 수행한다는 의미는 선행 발명 1과 유사하게, 주파수가 다른 제 2 채널에서 동기식 CSMA/CA를 수행한다는 의미일 수 있다. 또한 일 예로, 동기식 CSMA/CA 수행 이후에 CDAD 를 추가로 수행할 수 있다.

일단 단말이 슬롯 자원을 점유하면, 슬롯 클리어링이 실시된다. 따라서, 다른 단말들은 해당 슬롯에 대한 할당에 실패할 수 있다.

분산 시스템에서 서비스를 쉽게 발견하기 위하여, 본 발명에서는 TDMA 슬롯을 크게 2가지로 제안한다. 하나는 방송 슬롯이고 하나는 사용 슬롯이다. 도 1에 발명에서 제안하는 슬롯의 종류가 나타나 있다.

방송 슬롯은 단말이 주변의 단말들에게 일방적으로 정보를 방송하기 위한 슬롯이다. 즉, 정보 전송시 목적하는 단말 주소가 없거나, 모든 단말을 의미하는 목적 주소를 갖는다. 사용 슬롯은 단말이 정보를 다른 단말 혹은 단말들과 송수신하기 위한 슬롯이다. 즉, 정보 전송시 목적하는 단말 주소가 특정 단말이거나, 특정 단말 그룹을 의미한다.

방송 슬롯은 다시 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 방송 슬롯으로 나뉜다.

일반 방송 슬롯은 보통의 단말이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당하는 방송 슬롯을 의미하고, 지정 방송 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말이 정보를 방송할 수 있도록 미리 할당된 방송 슬롯을 의미하고, 고정 방송 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말들만이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 방송 슬롯을 의미한다.

사용 슬롯의 경우, 단말이 사용 슬롯을 할당하기 위하여 경쟁을 수행해야 한다. 방송 슬롯 할당과 다른 점은 슬롯 할당에 대한 동의를 구하는 목적 단말이 있다는 점이다.

따라서, 사용 슬롯 할당 요청 단말이 슬롯 할당 경쟁을 통하여 슬롯 할당에 성공하면 다른 단말에게 해당 슬롯을 함께 사용하는 것, 즉 공동 사용에 대한 동의를 요청하는 신호를 전송한다. 그러면, 상기 사용 슬롯 할당 요청을 받은 단말이 이에 대한 ACK를, 다음 프레임의 상기 사용 슬롯 할당을 요청하는 단말이 할당한 슬롯 번호에서 송신하고, 이 ACK 신호를 사용 상기 슬롯 할당 요청 단말이 수신하면 두 단말 상호간 슬롯의 할당이 완료된다. 이러한 사용 슬롯의 할당 절차가 도 2에 나타나 있다.

사용 슬롯은 다시 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯, 고정 사용 슬롯으로 나뉜다.

일반 사용 슬롯은 보통의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해, 경쟁을 통하여 할당하는 사용 슬롯을 의미한다. 지정 사용 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신할 수 있도록 미리 할당된 사용 슬롯을 의미한다. 고정 사용 슬롯은 미리 정해진 종류의 단말들만이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 사용 슬롯을 의미한다. 앞서 언급한 바와 같이 본발명에서 제시하는 슬롯의 종류가 도 1에 나타나 있다.

분산 시스템에서 서비스를 쉽게 발견하기 위하여, 본 발명에서는 방송 채널과 사용 채널 및 혼합 채널을 제안한다. 도 3에 이에 대한 것이 보여진다. 방송 채널과 사용 채널과 혼합 채널은 중심 주파수가 다른 채널이다. 시스템마다 각기 다른 방송 채널의 수와 사용 채널의 수와 혼합 채널의 수를 가진다.

방송 채널은 방송 슬롯으로 이루어진 채널로서, 상기 기술한 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 방송 슬롯 종류 중에서 하나의 종류 혹은 그 이상의 종류를 포함한다.

사용 채널은 사용 슬롯으로 이루어진 채널로서, 상기 기술한 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯, 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나의 종류 혹은 그 이상의 종류를 포함한다.

혼합 채널은 방송 슬롯과 사용 슬롯이 혼합된 채널로서, 상기 기술한 일반 방송 슬롯, 지정 방송 슬롯, 고정 방송 슬롯 종류 중에서 하나의 종류 혹은 그 이상의 종류를 포함하고, 동시에, 상기 기술한 일반 사용 슬롯, 지정 사용 슬롯, 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나의 종류 혹은 그 이상의 종류를 포함한다.

방송 채널에서는 여러 가지 서비스가 매 프레임마다 주기적으로 방송될 수 있다. 따라서, 방송되는 서비스의 수는 프레임을 구성하는 슬롯의 수와 같거나 작다. 본 발명에서는 설명을 위하여 한 프레임은 1초이고, 500 개의 슬롯으로 구성되어 있다고 가정한다.

도 4에 방송 채널로 지정된 동기식 TDMA 채널의 구조가 나타나 있다. 서비스를 제공하고자 하는 단말들은 한 개 혹은 여러 개의 슬롯을 할당 받아서 서비스를 방송할 수 있다. 도 4에서는 신호등 점멸 알림 서비스, 스피커 접속 서비스, 가게 정보 알림 서비스, 주차장 정보 알림 서비스 등이 예로 보여진다.

어떤 서비스인가를 구분하기 위해서는 방송 채널의 슬롯 형식에 서비스 종류를 알리는 필드가 있어야 한다. 본 발명에서는 앞으로 방송 슬롯에서 서비스 종류를 알리는 필드를 ‘서비스 필드’라고 부른다.

예를 들어, 서비스 필드를 8비트로 정하고, 신호등 점멸 알림 서비스는 0x01, 스피커 접속 서비스는 0x02, 가게 접속 서비스는 0x03 이라고 정할 수 있다.

도 5에는 방송 슬롯의 필드 형식의 예가 보여진다. 서비스 필드와 소스 주소 필드, 컨트롤 필드, 데이터 필드, CRC 필드가 있다. 어떤 서비스를 누가 전송하는 가에 대한 정보는 서비스 필드와 주소 필드로 표현된다. 구체적 서비스 내용은 data 필드에 있다. CRC 는 데이터의 무결성을 검사하기 위한 필드이다.

단말은 방송 채널의 한 프레임만 수신하면, 주변의 모든 서비스를 발견할 수 있다. 앞으로 이를 ‘퀵 서칭’이라고 부른다.

신호등 점멸 알림 서비스의 슬롯 위치를 알게 되면, 다음 프레임부터는 해당 슬롯만을 수신하여 정보를 지속적으로 업데이트 할 수 있다.

이와 같이 특정 서비스의 슬롯 위치를 알고 난 후에 해당 슬롯 만을 수신하는 동작을 ‘고정 반복 수신’이라 부른다.

따라서, 퀵 서칭은 서비스를 쉽고 빠르게 발견하는 기술이고, 고정 반복 수신은 단말이 서비스를 저전력으로 이용할 수 있도록 하는 기술이다. 왜냐하면, 해당 고정된 슬롯만 수신하고 다른 슬롯 시간에는 모뎀이 꺼져 있을 수 있기 때문이다.

또한, 퀵 서칭은 전력 소모를 줄일 수 있게 한다. 즉, 분산 통신 모뎀을 장착한 단말이 앱이나 프로그램을 실행함과 동시에 분산 모뎀이 켜면, 1초 프레임 시간 동안 퀵 서칭을 한 후, 바로 서비스를 제공해 줄 수 있기 때문이다. 즉, 분산 통신 모뎀을 장착한 단말은 앱 혹은 프로그램이 실행되지 않는 시간에 분산 통신 모뎀의 전원 끄거나, 슬립 모드에 있을 수 있다. 본 발명에서는 이를 ‘프로그램 동기화’ 혹은 ‘앱 동기화’로 지칭한다. 만약 배터리를 이용하는 스마트 폰이 분산 통신 모뎀을 장착한다면, 스마트 폰은 원하는 경우에만 분산 통신 모뎀을 사용할 수 있다.

예를 들어, 도 4에서 보여지듯, 신호등 점멸 정보를 알고자 하는 차량의 경우, 방송 채널을 한 프레임 정찰하면, 신호등 점멸 서비스를 발견할 수 있으며, 이와 동시에 해당 데이터 영역을 분석함으로써 신호등 점멸 시간을 알 수가 있다. 물론, 스피커 접속 서비스도 발견할 수는 있으나, 이를 활용하는 것은 단말의 선택에 따른다.

신호등 점멸 알림 서비스는 차량에 매우 유용하기 때문에, 시스템이 미리 그 슬롯 번호를 정해 놓을 수 있다. 이렇게 고정된 슬롯 번호에서 경쟁없이 모든 단말에게 방송되는 슬롯은 상기 기술한 ‘지정 방송 슬롯’이다. 따라서, 신호등 점멸 알림 서비스가 지정 방송 슬롯이면, 차량들은 이미 신호등 점멸 알림 서비스의 슬롯 번호를 알고 있기 때문에, 퀵 서칭을 할 필요 없이, 해당 슬롯에 대해서 ‘고정 반복 수신’ 동작을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에서 특정 슬롯에 대하여, 프레임 길이를 따로 설정하는 방안을 제시한다. 하기에서는 지정 방송 슬롯에 대하여 예를 들어 기술하나, 다른 종류의 슬롯에도 해당한다. 본 발명에서 본래의 1초 프레임 보다 프레임 길이가 더 긴 프레임을 ‘슈퍼 프레임’으로 지칭한다.

예를 들어, 신호등 점멸 서비스가 방송 채널의 0번 슬롯에서 지정 방송 슬롯 형태로 서비스 될 수 있다. 이때, 슈퍼 프레임을 4초라 가정하자. 그러면, 4초마다 각각의 신호등이 시분할하여 신호를 전송할 수 있다. 도로에 100m 간격으로 4개의 신호등이 있다면, 이 신호등은 4초에 한번씩만 신호를 전송한다. 분산 통신의 통신 도달 거리를 300m~1000m 정도로 세팅한다면, 100m 간격으로 신호등이 4개 있을 경우에, 슈퍼 프레임을 사용하여 신호등의 송신 신호가 중간 지점에서 충돌하는 현상을 회피할 수 있다.

신호등 점멸 알림 서비스와 같이 방송 채널을 수신하고, 수신된 정보 자체를 이용하여 서비스를 받는 경우도 있지만, 수신된 정보 자체만 가지고는 서비스를 받을 수 없는 경우도 있다. 이러한 경우에는 방송 채널에서 수신한 정보를 이용하여 사용 채널에서 서비스를 받아야 한다.

예를 들면, 강당에 설치된 스피커를 사용하기 위하여, 분산 단말기가 분산 통신을 이용하여 무선으로 스피커 시스템에 접속하는 서비스를 ‘스피커 접속 서비스’라고 지칭한다.

그림 2에 보여지듯, 스피커 시스템은 방송 채널에서 자신의 접속 정보를 방송하고 있다. 즉, 자신의 존재를 알리고, 자신을 사용하기 위한 정보를 알리고 있는 것이다.

스피커 접속 서비스를 이용하고자 하는 단말은, 우선 방송 채널을 한 프레임 정찰하여, 즉 퀵 서칭하여 ‘스피커 접속 서비스’를 발견해야 한다. 스피커 시스템은 자신을 사용하기 위해 필요한 동기식 TDMA 사용 채널의 주파수를 알리고, 이 채널에서 자신에게 접속하기 위한 정보를 알려야 한다. 즉, 자신에게 접속하기 위하여 필요한 할당 슬롯 수와 접속 가능한 슬롯 위치 등을 알릴 수 있다.

예를 들어, 단말이 1번 주파수 채널을 사용하는 방송 채널에서 스피커 접속을 위한 사용 채널을 확인한다. 확인 결과 2번 주파수 채널이 접속 가능한 사용 채널이고, 접속 가능한 슬롯은 “모두” 이며, 접속에 필요한 할당 슬롯 수는 4개라고 가정하자. 그러면, 단말은 방송 채널에서 이 정보를 확인한 후에, 2번 주파수 채널에서 4개의 슬롯을 할당한 후에 스피커 시스템을 사용할 수 있다. 여기서, 스피커 시스템은 항상 2번 주파수 채널을 수신하고 있기 때문에, 자신의 주소로 전송된 데이터를 수신할 수 있다.

이렇게 사용 채널을 이용하기 위한 MAC 프레임 구조가 도 6 에 보여진다. 서비스 필드, 소스 주소 필드, 목적 주소 필드, 컨트롤 필드, 데이터 필드, CRC 필드로 구성된다. 소스 주소 필드는 데이터를 전송하는 단말의 주소이고, 목적 주소 필드는 데이터를 수신하는 단말의 주소이다.

본 발명에서 고정 슬롯을 제시하는 이유 중의 하나는 파워 소모의 감소를 위해서이다. 서비스들은 미리 정해진 고정 슬롯에서 이루어질 수 있다. 이렇게 하면, 항상 슬롯을 수신하지 않고 필요한 슬롯만 수신해도, 바로 서비스를 제공하거나 서비스를 받을 수 있다.

따라서, 고정 슬롯을 사용하여 해당 서비스를 제공 받고자 하는 단말들은 미리 예약된 슬롯들을 항상 수신하고 있어야 한다. 언제 어떻게 서비스가 제공될 지 알 수 없기 때문이다. 또한, 미리 예약된 고정 슬롯에서 해당 서비스를 제공 하고자 하는 단말은 해당 슬롯을 사용하기 위하여 경쟁을 수행하여야 하며, 경쟁에서 승리한 후에 슬롯을 사용하여 해당 서비스를 제공할 수 있다.

예를 들어, 도 7에 보여지듯, 한 프레임에 4개의 슬롯, 0번, 125번, 250번, 375번을 채팅을 위하여 시스템이 미리 예약했다고 가정하자. 그러면, 채팅 서비스를 제공받고자 하는 모든 단말들은 이 4개의 슬롯을 항상 수신하여야 한다. 송신을 하고자 하는 단말은 경쟁을 수행한 뒤, 승리한 슬롯에서 해당 채팅 문자를 다른 단말에게 송신할 수 있다. 그러면, 항상 수신 동작을 하는 단말들은 모두 동시에 해당 메시지를 받아 볼 수 있다. 1초에 있는 500개의 슬롯 중에서 4개의 슬롯만 수신하기 때문에, 파워 소모를 줄일 수 있다.

방송 채널과 사용 채널을 모두 사용하여 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 방송 채널과 사용 채널이 서로에 대하여 상호 작용하면서 정보를 제공하는 것이 상당히 효율적이다. 예를 들어서, 사용 채널에서 수신한 슬롯에 대한 응답을 방송 채널을 통하여 전송하면 효율성을 많이 높일 수 있다. 예를 들어, 사용 채널에서 수신한 슬롯에 대한 방송 채널 응답의 구성은, ACK, NACK, 시간, 번호, 순서, 금액, 가능 여부 중에서 하나나 그 이상을 포함한 것이 될 수 있다. 즉, 서비스를 제공하는 단말이 주로 방송을 하기 때문에 여러 단말에 대한 사용 채널의 ACK 정보를 방송채널에서 한꺼번에 전송할 수도 있다. 이렇게 되면, 서비스 제공 단말이 ACK를 보내기 위해서, 사용 채널의 슬롯을 할당하지 않아도 되기 때문에 시스템 자원의 소모를 줄일 수 있다. 도 8을 보면, 서비스 제공 단말은 방송 슬롯 0번에서 서비스 정보를 방송하고 있다. 단말 1, 2, 3 은 사용 채널에서 서비스 제공 단말에게 데이터를 송신하고 있다. 이후 1초가 지난 후, 다음 프레임에서 서비스 제공 단말은 방송 슬롯 0번에서 이전 프레임에 단말 1, 2, 3 으로부터 수신한 데이터에 대한 ACK들을 전송한다. 그러면, 단말 1, 2, 3은 각자 해당 ACK를 수신할 수 있다. 이 예시에서와 같이 ACK 를 모아서 보내면, 자원 소모를 줄일 수 있는 것이다.

본 발명에서는 또한, 슬롯을 그룹으로 할당하는 방안을 제시한다. 지금부터는 설명을 위하여 한 프레임은 1초이고, 50 개의 슬롯으로 구성되어 있다고 가정한다. 도 9(a)에 이와 같은 프레임 구성이 나타나 있다.

본 발명에서 슬롯 할당을 위한 경쟁은 경쟁 대행 채널을 이용할 수 있다. 이때, 경쟁 대행 채널은 주 채널의 슬롯 s 를 사용하기 위해서 슬롯 s-1 에서 미리 경쟁을 수행하는 채널을 의미할 수 있다. 또한, 경쟁 대행 채널의 이전 슬롯 s-1 에서 부슬롯 0번부터 경쟁 신호를 송신하여 주변 단말들이 해당 슬롯 s를 사용하려는 시도를 막는 것을 "슬롯 클리어링"과 부슬롯 1번을 할당 요청에 응답하는 ACK 신호를 위한 클리어링 부슬롯으로도 본 발명에서 사용될 수 있다.

도 9(b)와 같이 동기식 TDMA 채널의 프레임을 구성하는 슬롯들을 복수의 슬롯 그룹으로 나눈다. 예를 들어, 한 프레임에 50 개의 슬롯이 있고, 슬롯 그룹은5개가 있으며, 각 슬롯 그룹이 보유하는 슬롯의 개수는 모두 10개이다. 도 9(b)에서는 프레임의 모든 슬롯을 슬롯 그룹으로 나누었지만, 도 9(c) 와 같이 프레임의 특정 슬롯들만 슬롯 그룹으로 지정할 수도 있다. 도 9(b) 에서는 슬롯 그룹이 5개이고, 도 9(c) 에서는 슬롯 그룹이 1개이다.

일반적으로 단말이 10개의 슬롯을 할당하고 싶다면, 10개의 슬롯을 각각 경쟁을 통하여 할당하여야 한다. 그러나, 도 9(b)나 도 9(c)의 경우, 슬롯 그룹을 이용하면 다음과 같이 한번만 슬롯 할당에 성공해도 해당 슬롯 그룹을 모두 해당 단말이 사용할 수 있다.

예를 들어, 단말이 0번, 5번, 10번, 15번, 20번, 25번, 30번, 35번, 40번, 45번 의 10개의 슬롯을 한꺼번에 할당하려면, 해당 슬롯 그룹에 속하는 임의의 슬롯에서 할당에 성공하면, 해당 슬롯 그룹을 모두 할당한 것으로 간주한다. 예를 들면, 20번 슬롯의 할당에 성공하면, 나머지 9개의 슬롯도 모두 할당한 것으로 간주하는 것이다. 방송 슬롯의 경우, 20번 슬롯 할당에만 성공해도 나머지 9개의 슬롯 할당에 성공한 것이지만, 사용 슬롯의 경우는 다르다. 사용 슬롯은 슬롯 할당 요청을 한 단말이 상대방 단말로부터 ACK를 받아야 최종적으로 슬롯 할당에 성공한 것이기 때문이다. 따라서, 20번 슬롯 다음의 슬롯인 25번 슬롯에서 슬롯 할당에 대한 ACK가 수신되어야 실제 해당 슬롯 그룹을 최종적으로 할당할 수 있다. 이에 대한 예시도가 도 10에 나타나 있다. 슬롯 할당에 대한 ACK를 송신하는 단말은 ACK 클리어링을 수행하면서 ACK를 전송할 수 있다.

ACK 수신으로 최종적으로 해당 슬롯 그룹의 할당이 확정된 이후, 해당 슬롯 그룹에 속한 모든 슬롯에서 슬롯 클리어링[1]을 수행할 수 있다. 즉, 해당 슬롯 그룹에 속한 모든 슬롯의 앞 슬롯에서, 경쟁 대행 채널의 0번 부슬롯을 이용하여 슬롯 클리어링이 수행된다. 슬롯 클리어링을 수행하면, 해당 슬롯 그룹을 계속해서 사용할 수 있다.

이렇게 하면, 실시간으로 슬롯을 빠르게 할당하면서도, 많은 슬롯을 한꺼번에 할당할 수 있다.

지금부터는 슬롯 맵을 전송하여 숨겨진 노드 문제(hidden node problem)를 회피하여 슬롯을 할당하는 방법에 대하여 기술한다.

앞서 기술한 바와 같이 동기식TDMA 분산 통신 시스템에서 두 단말이 사용 슬롯을 할당할 때, 한 단말이 경쟁을 통하여 슬롯 할당을 시도하면, 상대방 단말이 다음 프레임의 해당 슬롯에서 할당에 대한 ACK 를 보내야 해당 슬롯에 대한 할당이 이루어진다. 이러한 ACK 는 상대방 단말의 입장에서 해당 슬롯이 비어 있어야 보낼 수가 있다. 즉, 숨겨진 노드 문제(hidden node problem) 라 알려진 상황에 두 단말이 있을 경우, 할당에 대한 ACK를 보낼 수가 없다.

따라서, 숨겨진 노드 문제를 회피하기 위해서는 슬롯을 할당하려는 두 단말이 서로의 슬롯 맵을 알아야 한다. 슬롯 맵이란, 각 단말이 동기식 TDMA 한 프레임의 모든 슬롯을 수신하여 현재 슬롯이 사용 중인지 아닌지를 판단하여 이를 기록한 맵이다.

슬롯 맵을 작성하는 방법은 실제로 해당 채널의 슬롯을 한 프레임동안 수신하여 CRC 가 good 인 슬롯을 표시하는 것이다. 그러나, 채널이 점유되어 있다고 하더라도 채널에는 여러 종류의 간섭과 노이즈가 존재하기 때문에, CRC 는 good 이 되지 않을 수 있다. 따라서, 해당 채널의 슬롯을 한 프레임 동안 캐리어 센싱하여 슬롯 맵을 작성할 수도 있다. 이 경우, CRC 가 good 이 되지 않아도, 슬롯의 점유 여부를 파악할 수 있다. 슬롯 맵을 작성하는 또다른 다른 방법은 [1]에서 기술된 바와 같이, 해당 채널과 매핑된 경쟁 대행 채널 경쟁이 있으므로 이 채널을 캐리어 센싱하여 슬롯 맵을 작성할 수 있다. 경쟁 대행 채널은 항상 캐리어 센싱을 통하여 동작하기 때문에, 이 경쟁 대행 채널을 센싱하여 슬롯 맵을 작성하면 좀 더 신뢰성 있는 슬롯 맵을 작성할 수 있다.

각 단말이 자신의 슬롯 맵을 작성한다는 가정하에, 슬롯 맵을 서로 인식하는 방법은 세가지이다.

첫번째 방법은 도 11에 나타나 있다. 슬롯 할당을 요청하는 단말이 자신의 슬롯 맵을 슬롯 할당 요청과 함께 전송한다. 그러면, 상대방 단말이 이 슬롯 할당 요청과 슬롯 맵을 수신하고, 수신한 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵에서 공통으로 사용 가능한 슬롯을 표시한 슬롯 맵을 작성한다. 본 발명에서는 이를 ‘유효 슬롯 맵’이라고 부른다. 이후, 슬롯 할당 요청을 한 단말에게 슬롯 할당 ACK 와 유효 슬롯 맵을 함께 전송한다. 그러면, 슬롯 할당 요청을 한 단말은 ACK와 함께 수신한 유효 슬롯 맵을 활용하여 추가적으로 슬롯을 할당하게 된다. 이렇게 하면, 숨겨진 노드 문제를 피해서 다수의 슬롯을 할당할 수가 있다.

두번째 방법은 도 12에 나타나 있다. 슬롯 할당을 요청하는 단말이 슬롯 할당 요청할 때, 상대방의 슬롯 맵도 추가적으로 요청한다. 그러면, 상대방 단말이 이 슬롯 할당 요청과 슬롯 맵 요청을 수신하고, 자신의 슬롯 맵과 슬롯 할당에 대한 ACK를 함께 슬롯 할당 요청을 한 단말에게 전송한다. 이후, 슬롯 할당을 요청하는 단말이 이 ACK와 함께 상대방 슬롯 맵을 수신하여, 수신한 상대방 슬롯 맵을 활용하여 추가적으로 슬롯을 할당할 수 있다. 즉, 수신한 상대방 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 유효 슬롯 맵을 작성할 수 있다.

세번째 방법은 도 13에 나타나 있다. 단말이 자신의 슬롯 맵 정보를 방송 슬롯을 사용하여 방송하는 것이다. 그러면, 이를 수신하는 단말은 방송되는 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 유효 슬롯 맵을 작성한다. 이렇게 계산한 유효 슬롯 맵을 활용하여 슬롯 맵 방송 단말에게 슬롯 할당을 요청할 수 있다.

이때, 방송되는 슬롯 맵은 상기 방송 슬롯이 속한 채널이 아닌 다른 채널에 대한 슬롯 맵일 수 있다. 즉, 동기식 TDMA 채널이 여러 개일 경우, 다른 채널의 슬롯 맵을 방송할 수 있다. 예를 들어, 스피커 시스템은 방송 채널의 일반 방송 슬롯에서 자신이 수신하고 있는 사용 채널의 슬롯 맵을 전송할 수 있다. 그러면, 스피커 시스템에 접속하려는 분산 단말은 방송 채널에서 사용 채널의 슬롯 맵을 확인한 후, 사용 채널에 대한 유효 슬롯 맵을 작성하여 스피커 시스템에 접속할 수 있다.

이와 같이, 어떤 단말이 자신에게 접속하는 단말이 충돌 경쟁에서 쉽게 이길 수 있도록, 자신이 서비스를 제공하는 채널의 슬롯 맵을 방송 채널에서 방송할 수 있다. 그러면, 다른 단말들은 방송 채널에서 서비스를 제공하는 채널의 슬롯 맵 정보를 먼저 수신한 후에, 유효 슬롯 맵을 작성하여 해당 방송 단말에게 서비스를 제공하는 채널에서 슬롯 할당을 요청할 수 있다.

물론, 이것은 방송 채널의 방송 슬롯에서 슬롯 맵 정보를 지속적으로 방송해야 하는 단점이 있다. 즉, 방송 슬롯에서 정보 제공을 위한 비트 수는 제한되어 있기 때문에, 슬롯 맵 정보 전송에 많은 비트 수를 사용하면, 다른 정보를 그만큼 보낼 수 없게 된다.

따라서, 단말은 서비스 제공 채널의 채널 사용률을 조사하여, 서비스 제공 채널의 채널 사용률이 미리 정한 사용률보다 높은 경우에만 방송 채널의 슬롯에서 서비스 제공 채널의 슬롯 맵을 제공하는 방식을 사용할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

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Claims

동기식 TDMA 분산 시스템에서 방송 채널을 구성하는 방법에 있어서,
보통의 단말이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 정보를 방송할 수 있도록 미리 할당된 지정 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 방송 슬롯 중에서 상기 일반 방송 슬롯을 포함하여 혹은 상기 고정 방송 슬롯을 포함하여 혹은 상기 일반 방송 슬롯과 상기 고정 방송 슬롯을 함께 포함하여 방송 채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 방송 채널 구성 방법.
제 1 항에 있어서,
동기식 TDMA 분산 시스템에서 사용 채널을 구성하는 방법에 있어서,
보통의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신할 수 있도록 미리 할당된 지정 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나의 슬롯 종류 혹은 그 이상의 슬롯 종류를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 채널 구성 방법.
제 1 항에 있어서,
동기식 TDMA 분산 시스템에서 혼합 채널을 구성하는 방법은
보통의 단말이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 정보를 방송할 수 있도록 미리 할당된 지정 방송 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 정보 방송을 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 방송 슬롯 종류 중에서 하나의 슬롯 종류 혹은 그 이상의 슬롯 종류를 포함하고, 동시에 보통의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당하는 일반 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신할 수 있도록 미리 할당된 지정 사용 슬롯, 미리 정해진 종류의 단말만이 다른 단말 혹은 단말들과 정보를 송수신하기 위해 경쟁을 통하여 할당할 수 있는 고정 사용 슬롯 종류 중에서 하나의 슬롯 종류 혹은 그 이상의 슬롯 종류를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 채널 구성 방법.
제 1 항에 있어서,
동기식 TDMA 분산 시스템에서 사용 슬롯을 단말이 할당하는 방법은
사용 슬롯 할당 요청 단말이 슬롯 할당 경쟁을 통하여 사용 슬롯을 할당하는 단계;
다른 단말에게 상기 할당한 슬롯에서 상기 할당한 슬롯을 함께 사용하는 것에 대한 동의를 요청하는 신호를 전송하는 단계;
상기 사용 슬롯 할당 요청을 받은 단말이 상기 슬롯 공동 사용 동의 요청에 대한 ACK를, 할당 요청의 받은 프레임의 다음 프레임에서 상기 사용 슬롯 할당을 요청하는 단말이 할당한 슬롯 번호에서 송신하는 단계;
상기 ACK 신호를 상기 사용 슬롯 할당 요청 단말이 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 1 항에 있어서,
혼합 채널 혹은 하나 이상의 방송 채널과 하나 이상의 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서 서비스를 발견하여 이용하는 방법은
서비스를 제공하고자 하는 단말이 방송 채널 혹은 혼합 채널에서 점유한 방송 슬롯을 이용하여 해당 서비스 정보를 전송하는 단계;
서비스를 제공받고자 하는 단말이 방송 채널 혹은 혼합 채널에서 상기 방송 되는 서비스 정보를 수신하여 서비스를 발견하는 단계;
상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스이면, 상기 수신한 방송 슬롯의 정보를 이용하여 서비스를 이용하는 단계;
상기 발견한 서비스가 상기 수신한 방송 슬롯의 정보 자체로 이용 가능한 서비스가 아니면, 상기 발견하고 수신한 서비스 관련 정보를 이용하여 사용 채널 혹은 혼합 채널의 사용 슬롯에서 서비스를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징하는 하는 서비스 이용 방법.
제 1 항에 있어서,
혼합 채널 혹은 방송 채널 혹은 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서 서비스를 이용하는 방법은
채널의 미리 정한 슬롯들을 특정 서비스를 위하여 예약하는 단계;
상기 슬롯들을 상기 서비스를 제공 받고자 하는 단말들이 항상 수신하는 단계;
상기 슬롯에서 상기 서비스를 제공 하고자 하는 단말이 상기 슬롯을 사용하기 위하여 경쟁을 통해 상기 슬롯을 할당하는 단계;
상기 할당한 슬롯을 사용하여 해당 서비스를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 이용 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 동기 분산 통신 시스템에서 특정 슬롯을 대하여 프레임 길이가 다른 슈퍼 프레임 슬롯으로 설정하는 방법은
프레임의 전체 슬롯 중에서 특정 슬롯을 ‘슈퍼 프레임 슬롯’으로 미리 지정하고, 상기 슈퍼 프레임 슬롯의 프레임 길이를 기준 프레임 길이의 정수배로 지정하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 프레임 슬롯 지정 방법.
제 5항에 있어서,
상기 방송 슬롯에서 전송되는 서비스 관련 정보는
서비스에 필요한 할당 슬롯 수, 서비스에 필요한 최소 혹은 최대 슬롯 수, 사용 채널 혹은 혼합 채널의 주파수 정보, 사용 채널에서 자신이 현재 점유하여 신호를 송신하고 있는 슬롯의 번호 중에서 하나나 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 이용 방법.
제 1 항에 있어서,
하나 이상의 방송 채널과 하나 이상의 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서, 방송 채널에서 방송 슬롯을 점유하고 있는 단말이 사용 채널의 슬롯 정보를 수신하여 이에 대한 응답을 전송하는 방법은
사용 채널에 대한 응답을 상기 점유하고 있는 방송 채널의 방송 슬롯을 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는 응답 전송 방법.
제 9 항에 있어서
상기 사용 채널에서 수신한 슬롯에 대한 응답의 구성은, ACK, NACK, 시간, 번호, 순서, 금액, 가능 여부 중에서 하나나 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 제공 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 동기 분산 통신 시스템에서 방송 슬롯 그룹을 할당하는 방법은
프레임의 방송 슬롯들 중에서 특정 방송 슬롯들을 방송 슬롯 그룹으로 미리 지정하는 단계;
단말이 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중 임의의 한 슬롯을 선택하고, 상기 선택한 슬롯을 경쟁을 통해서 할당하는 단계;
상기 할당한 슬롯이 속하는 슬롯 그룹의 모든 슬롯에서 슬롯 클리어링을 수행하여 다른 단말의 슬롯 그룹 할당을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 슬롯 그룹 할당 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 동기 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯 그룹을 할당하는 방법은
프레임의 사용 슬롯들 중에서 특정 사용 슬롯들을 사용 슬롯 그룹으로 미리 지정하는 단계;
단말이 해당 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중 임의의 한 슬롯을 선택하고, 상기 선택한 슬롯을 경쟁을 통해서 할당하는 단계;
상기 단말이 상기 할당한 슬롯을 통해서, 다른 단말에게 슬롯 그룹 할당 요청을 전송하는 단계;
상기 슬롯 그룹 할당 요청을 수신한 단말이 상기 슬롯 그룹에 속하는 슬롯들 중에서 상기 요청을 수신한 다음의 슬롯에서, 슬롯 그룹 할당에 대한 ACK를 전송하고 이를 상기 슬롯 그룹 할당을 요청한 단말이 수신하는 단계;
상기 슬롯 그룹 할당 요청 단말과 상기 슬롯 그룹 할당 응답 단말이 함께 상기 할당한 슬롯이 속하는 슬롯 그룹의 모든 슬롯에서 슬롯 클리어링을 수행하여 다른 단말의 슬롯 그룹 할당을 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯을 할당하는 방법은
각 단말들이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 단계;
사용 슬롯 할당 요청 단말이 경쟁을 통하여 할당한 사용 슬롯에서 상대방 단말에게 상기 할당한 사용 슬롯의 공동 할당 동의를 요청하면서 자신의 슬롯 맵을 함께 전송하는 단계;
상기 할당 요청 수신 단말이 자신의 슬롯 맵과 상기 수신한 슬롯 맵으로부터 동시에 사용이 가능한 유효 사용 슬롯을 표시한 유효 슬롯 맵을 작성하는 단계;
상기 작성한 유효 슬롯 맵과 상기 사용 슬롯 할당에 대한 ACK를, 다음 프레임의 상기 슬롯 할당을 요청한 단말이 할당한 슬롯 번호에서 함께 전송하는 단계;
슬롯 할당 요청 단말은 상기 슬롯 할당 ACK과 함께 상기 유효 슬롯 맵을 수신하고, 상기 수신한 유효 슬롯 맵의 유효 사용 슬롯들을 추가적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯을 할당하는 방법은
각 단말들이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 단계;
사용 슬롯 할당 요청 단말이 경쟁을 통하여 할당한 사용 슬롯에서 상대방 단말에게 상기 할당한 사용 슬롯의 공동 할당 동의를 요청하면서 상대 단말의 슬롯 맵을 함께 요청하는 단계;
상기 할당 요청 수신 단말이 자신의 슬롯 맵과 상기 사용 슬롯 할당에 대한 ACK를, 다음 프레임의 상기 슬롯 할당을 요청한 단말이 할당한 슬롯 번호에서 함께 전송하는 단계;
슬롯 할당 요청 단말은 상기 슬롯 할당 ACK과 함께 수신된 상기 수신한 상대 단말의 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 공통으로 사용이 가능한 유효 사용 슬롯을 표시하는 유효 슬롯 맵을 작성하는 단계;
상기 작성한 유효 슬롯 맵의 유효 사용 슬롯들을 추가적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 1 항에 있어서,
무선 분산 통신 시스템에서 사용 슬롯을 할당하는 방법은
각 단말들이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 단계;
단말이 자신의 슬롯 맵을 방송 슬롯에서 방송하는 단계;
상기 슬롯 맵을 방송하는 단말에게 사용 슬롯 할당을 요청하고자 하는 단말이 상기 방송되는 슬롯 맵과 자신의 슬롯 맵으로부터 공통으로 사용이 가능한 유효 사용 슬롯을 표시하는 유효 슬롯 맵을 작성하는 단계;
상기 유효 사용 슬롯을 사용하여 상기 슬롯 맵 방송 단말에게 사용 슬롯 할당을 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 15 항에 있어서,
단말이 자신의 슬롯 맵을 방송 슬롯에서 방송하는 단계에 있어서,
방송 되는 슬롯 맵은 실제 방송이 되는 채널의 슬롯 맵이 아니라 사용 슬롯이 존재하는 채널의 슬롯 맵으로 하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 15 항에 있어서,
단말이 자신의 슬롯 맵을 방송 슬롯에서 방송하는 단계에 있어서,
사용 슬롯이 존재하는 채널의 사용 슬롯 사용률이 미리 정한 사용률보다 높은 경우에만, 단말이 방송 슬롯에서 사용 슬롯에 대한 슬롯 맵을 방송하는 사용 슬롯 할당 방법.
제 1 항에 있어서,
혼합 채널 혹은 하나 이상의 방송 채널과 하나 이상의 사용 채널이 존재하는 무선 통신 시스템에서 단말이 소모 전력을 감소시키는 방법은
평상시 분산 통신 모뎀의 파워를 끄거나 슬립 모드에 있는 단계;
단말이 분산 통신 관련 프로그램이나 앱이 실행됨과 동시에 분산 통신 모뎀의 전원을 켜거나 분산 통신 모뎀을 슬립 모드에서 깨우는 단계;
상기 단말이 혼합 채널 혹은 방송 채널을 한 프레임 동안 정찰하여 서비스를 발견하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소모 전력 감소 방법.
제 1 항에 있어서,
단말이 한 프레임을 구성하는 사용 슬롯의 가용 여부를 나타내는 슬롯 맵을 작성하는 방법은
해당 사용 슬롯들이 존재하는 채널 대신에 상기 채널과 매핑된 경쟁 대행 채널에서 캐리어 센싱을 수행하여 사용 가능한 슬롯에 대한 판단을 수행하는 것을 특징으로 하는 슬롯 맵 작성 방법.