KR20190014944A - Terminal device, and packet transmitting method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 사물인터넷(IoT) 기술과 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 사물인터넷단말 간에 발생할 수 있는 패킷 충돌 가능성을 낮춤으로써 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
헬스케어, 원격검침, 스마트홈, 스마트카, 스마트팜 등 다양한 분야에서 생활 속의 사물을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기술이 등장하여 주목 받고 있다.Internet of Things (IoT) technology, which connects information of living things through wired / wireless networks in various fields such as healthcare, remote meter reading, smart home, smart car and smart farm, is attracting attention.
이러한 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 사물인터넷(IoT) 서비스를 제공하기 위한 IoT 네트워크 구조를 간단히 설명하면, 다음과 같다.The following is a brief description of the IoT network structure for providing the Internet (IoT) service based on the Internet (IoT) technology.
IoT 네트워크는, 지속적으로 데이터를 전송하는 사물인터넷단말(IoT 단말)과, 원격지의 IoT 단말의 데이터를 확인하고 IoT 단말을 제어하기 위한 사물인터넷용 어플리케이션(이하 IoT앱이라 함)이 설치된 고객단말과, IoT 단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(또는, IoT앱 서버), 사물인터넷단말 및 네트워크장치 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이(예: IoT 기지국)로 구성된다.The IoT network includes a object Internet terminal (IoT terminal) for continuously transmitting data, a customer terminal having an object Internet application (hereinafter referred to as " IoT application ") for checking data of the remote IoT terminal and controlling the IoT terminal, (Eg, IoT appserver) that connects the IoT terminal and the client terminal (IoT app) through a wired / wireless network, a gateway (eg, IoT base station) that performs packet transmission and reception between the object internet terminal and the network device do.
이러한 IoT 네트워크 구조에서 제공되는 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질은, IoT 단말/IoT 기지국/네트워크장치 3개의 노드 간에 송수신되는 업링크패킷/다운링크패킷 수신 성공률에 따른 영향을 많이 받게 된다.The quality of the Internet (IoT) service provided in the IoT network structure is greatly influenced by the success rate of the uplink packet / downlink packet reception / reception between the three nodes of the IoT terminal / IoT base station / network device.
IoT 단말은, 기 정의된 업링크 송신주기 마다 데이터(업링크패킷)를 전송(송신)하는, 비교적 단순한 업링크패킷 송신 방식으로 동작한다.The IoT terminal operates with a relatively simple uplink packet transmission scheme in which data (uplink packet) is transmitted (transmitted) every predetermined uplink transmission period.
반면, IoT 단말은, 다운링크패킷 수신 방식에 따라 몇 가지 타입으로 구분되는데, 이러한 타입 중 저 전력 지원을 위해 데이터 전송(업링크패킷 송신) 후 데이터(업링크패킷)에 대한 응답(다운링크패킷)을 특정 횟수로 제한된 일정 시간 단위의 다운링크 시간구간에서만 수신 가능한 타입(이하, 수신 제한 타입)이 있다.On the other hand, the IoT terminal is divided into several types according to a downlink packet reception method. In order to support low power of this type, a response to data (uplink packet) after data transmission (uplink packet transmission) (Hereinafter, referred to as a reception restriction type) capable of receiving only the downlink time period of a predetermined time unit limited to a specific number of times.
예를 들어, 일정 시간을 1초, 특정 횟수를 2회로, 시간구간 사이의 시간 간격을 1초로 가정하면, 수신 제한 타입으로 동작하는 IoT 단말은, 기 정의된 업링크 송신주기가 도래하면 데이터(업링크패킷)을 전송(송신)하고, 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 1초 이후의 첫번째 다운링크 시간구간(DL1)에서 다운링크패킷 수신이 가능하고, 다운링크 미 수신 시 DL1이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후 즉 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 3초 이후의 두번째 다운링크 시간구간(DL2)에서 다운링크패킷 수신이 가능하다.For example, assuming that a certain period of time is 1 second, a specific number of times is 2, and a time interval between time intervals is 1 second, the IoT terminal operating as a reception restriction type transmits data ( Downlink packet is transmitted (transmitted), downlink packet reception is possible in the first downlink time interval (DL1) after 1 second based on the completion of transmission of the uplink packet, and DL1 is terminated when no downlink is received It is possible to receive the downlink packet in the second downlink time interval (DL2) after 3 seconds based on the time point of 1 second after the completion of the uplink packet transmission.
한편, IoT 기지국의 경우, 기술 규격 상, 서로 다른 여러 채널을 통해 여러 IoT 단말로부터의 업링크패킷을 동시에 수신할 수 있는 반면, 다운링크패킷의 경우 한 시점에 하나의 채널로만 송신할 수 있고 다운링크패킷 송신 중에는 다른 채널을 업링크패킷 수신에 사용할 수 없는 등 많은 제약 조건이 존재한다.On the other hand, in the case of the IoT base station, according to the technical standard, it is possible to simultaneously receive uplink packets from various IoT terminals through different channels, while in the case of downlink packets, only one channel can be transmitted at a time, There are many constraints such that another channel can not be used for uplink packet reception during link packet transmission.
이에, IoT 네트워크 구조에서는, 각 IoT 단말이 고정된 업링크 송신주기 마다 업링크패킷 송신을 획일적으로 반복하는 점, 및 IoT 기지국이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건으로 인해, 경우에 따라서는 IoT 단말 간에 업링크패킷 송신 시점 또는 다운링크패킷 수신 가능한 DL1,DL2가 지속적으로 겹쳐서 패킷이 반복적으로 충돌하게 되는 상황이 발생할 수 있다.Thus, in the IoT network structure, due to the fact that each IoT terminal uniformly repeats the uplink packet transmission every fixed uplink transmission period and many constraints related to the downlink transmission of the IoT base station, the IoT There may occur a situation in which DL1 and DL2 capable of receiving an uplink packet or a downlink packet receivable continuously overlap between the terminals and the packet repeatedly collides with each other.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 전술과 같은 IoT 단말 간에 업링크패킷 송신 시점 또는 다운링크패킷 수신 가능한 DL1,DL2가 지속적으로 겹쳐서 패킷이 충돌하게 되는 상황이 발생하더라도, 이 상황을 해결할 수 있는 방안이 없고, 이 상황을 회피할 수 있는 방안도 없는 실정이다.However, in the current Internet (IoT) technology, it is possible to solve this situation even if there occurs a situation in which DLo, DL2 capable of receiving uplink packets or downlink packets continuously overlap between IoT terminals as described above, There is no room available and there is no way to avoid this situation.
이에, 본 발명에서는, 각 IoT 단말이 고정된 업링크 송신주기 마다 업링크패킷 송신을 획일적으로 반복하는 점, 및 IoT 기지국이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건으로 인해 야기될 수 있는, IoT 단말 간 지속/반복적인 패킷 충돌 상황을 회피할 수 있는 새로운 방안을 제안하고자 한다.Accordingly, in the present invention, it is assumed that each IoT terminal uniformly repeats the uplink packet transmission every fixed uplink transmission period, and the IoT base station, which can be caused by a number of constraints related to downlink transmission of the IoT base station, We propose a new scheme that avoids persistent / repetitive packet collision situations.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 사물인터넷단말(IoT 단말) 간에 발생할 수 있는 패킷 충돌 가능성을 낮춤으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve the quality of the Internet service (IoT) by reducing the possibility of packet collision between Internet terminals (IoT terminals) There is.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 단말장치는, 송신 시점 도달 시, 업링크패킷을 송신하는 패킷송신부; 상기 업링크패킷 송신 후 기 정의된 다운링크 시간구간에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 패킷수신부; 및 상기 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점을 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간을 기반으로 결정하는 송신시점결정부를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a terminal apparatus comprising: a packet transmission unit for transmitting an uplink packet when a transmission time arrives; A packet receiver for performing monitoring for downlink packet reception in a downlink time interval defined before transmission of the uplink packet; And a transmission time determining unit for determining a transmission time point for the next uplink packet transmission based on a downlink time interval in which the downlink packet reception is successful, when the downlink packet reception is successful.
바람직하게는, 상기 단말장치는, 업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 특정 횟수로 제한된 일정 시간 단위의 다운링크 시간구간에서만 수신 가능할 수 있다.Preferably, after transmitting the uplink packet, the terminal apparatus may be capable of receiving the downlink packet for the uplink packet only in a downlink time interval of a predetermined fixed time unit.
바람직하게는, 상기 송신시점결정부는, 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점, 업링크패킷 송신에 이용되는 업링크 시간구간, 업링크 시간구간 및 첫번째 다운링크 시간구간 사이의 시간 간격, 기 정의된 업링크 송신주기 중 적어도 하나를 기초로 계산되는 특정 시점을, 상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.Preferably, the transmission time determining unit determines a time point between a start point of a downlink time interval in which the downlink packet was successfully received, an uplink time interval used for uplink packet transmission, an uplink time interval and a first downlink time interval Interval, and a predefined uplink transmission period, as the transmission time point for the next uplink packet transmission.
바람직하게는, 상기 송신시점결정부는, 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점에서 상기 업링크 송신주기 만큼 경과된 시점으로부터 상기 업링크 시간구간 및 상기 시간 간격 만큼 이전의 특정 시점을, 상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.Preferably, the transmission time determination unit may determine the uplink time interval and the specific time point prior to the time interval from a point in time when the uplink transmission period elapses from the start time of the downlink time interval in which the downlink packet reception was successful , It can be determined as a transmission time point for transmission of the next uplink packet.
바람직하게는, 상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점은, 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간이 상기 특정 횟수 중 몇 번째 다운링크 시간구간인지에 따라 달라질 수 있다.Preferably, the transmission time point for transmission of the next uplink packet may be different according to a downlink time interval in which the reception of the downlink packet is successful, which of the specific times is a downlink time interval.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말장치의 업링크패킷 송신 방법은, 송신 시점 도달 시, 업링크패킷을 송신하는 패킷송신단계; 상기 업링크패킷 송신 후 기 정의된 다운링크 시간구간에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 패킷수신단계; 및 상기 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점을 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간을 기반으로 결정하는 송신시점결정단계를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided an uplink packet transmission method for a terminal device, the uplink packet transmission method including: a packet transmission step of transmitting an uplink packet when a transmission time arrives; Performing a monitoring for downlink packet reception in a downlink time interval defined before transmission of the uplink packet; And determining a transmission time point for the next uplink packet transmission based on a downlink time interval in which the downlink packet reception is successful, when the downlink packet reception is successful.
바람직하게는, 상기 단말장치는, 업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 특정 횟수로 제한된 일정 시간 단위의 다운링크 시간구간에서만 수신 가능할 수 있다.Preferably, after transmitting the uplink packet, the terminal apparatus may be capable of receiving the downlink packet for the uplink packet only in a downlink time interval of a predetermined fixed time unit.
바람직하게는, 상기 송신시점결정단계는, 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점, 업링크패킷 송신에 이용되는 업링크 시간구간, 업링크 시간구간 및 첫번째 다운링크 시간구간 사이의 시간 간격, 기 정의된 업링크 송신주기 중 적어도 하나를 기초로 계산되는 특정 시점을, 상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.Preferably, the transmission time determination step further includes a step of determining a transmission time point of the uplink time interval, the uplink time interval, and the first downlink time interval used for transmission of the uplink packet, A time interval, and a predefined uplink transmission period, as a transmission point for transmission of the next uplink packet.
바람직하게는, 상기 송신시점결정단계는, 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점에서 상기 업링크 송신주기 만큼 경과된 시점으로부터 상기 업링크 시간구간 및 상기 시간 간격 만큼 이전의 특정 시점을, 상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.Preferably, the transmission time determination step may include determining the transmission time point based on the uplink time interval and the specific time point prior to the time interval from a time point that has elapsed by the uplink transmission period at the start time of the downlink time interval, As the transmission time point for the next uplink packet transmission.
이에, 본 발명의 단말장치와, 그 장치의 업링크패킷 송신 방법에 따르면, 사물인터넷단말(IoT 단말) 간에 발생할 수 있는 지속/반복적인 패킷 충돌 상황을 회피하여 패킷 충돌 가능성을 낮춤으로써, 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.Thus, according to the terminal device of the present invention and the uplink packet transmission method of the device, it is possible to avoid the continuous / repeated packet collision situation that may occur between the Internet terminals (IoT terminals) It is possible to obtain an effect of improving the quality of the IoT service.
도 1은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 기존 기술에 따라서 지속/반복적인 패킷 충돌 상황이 발생한 경우를 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 기술(방안)에 따라서 지속/반복적인 패킷 충돌 상황이 회피되고 패킷 충돌 가능성이 낮아지는 경우를 보여주는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 업링크패킷 송신 방법을 보여주는 흐름도이다.FIG. 1 is an exemplary diagram illustrating a structure of an Internet (IoT) network to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an exemplary diagram showing a case where a continuous / repeated packet collision situation occurs according to the existing technology.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary diagram showing a case where a continuous / repeated packet collision situation is avoided and the possibility of packet collision is lowered according to the technique proposed by the present invention.
5 is a flowchart illustrating an uplink packet transmission method of a terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 은 본 발명이 적용되는 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 네트워크 구조를 보여주고 있다.FIG. 1 shows a network structure of Internet of Things (IOT) to which the present invention is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 사물인터넷(IoT) 네트워크 구조는, 지속적으로 데이터를 전송하는 사물인터넷단말(IoT 단말, 예: 단말A,B,C...), 원격지의 사물인터넷단말의 데이터를 확인하고 사물인터넷단말을 제어하기 위한 IoT앱이 설치된 고객단말(미도시)과, 사물인터넷단말 및 고객단말(IoT앱) 간을 유무선 네트워크를 통해 연결해 주는 네트워크장치(미도시), 사물인터넷단말 및 네트워크장치 사이에서 패킷 송수신을 수행하는 게이트웨이 역할의 IoT 기지국(200)으로 구성된다.1, the Internet IoT network structure to which the present invention is applied includes an Internet Internet terminal (IoT terminal, for example, terminals A, B, and C) that continuously transmits data, A customer terminal (not shown) provided with an IoT app for checking data of the object Internet terminal and controlling the object internet terminal, a network device for connecting the object internet terminal and the customer terminal (IoT app) through a wired / wireless network And an
이러한 사물인터넷(IoT) 기술에서 IoT 단말은, 기 정의된 업링크 송신주기 마다, 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널 중 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 데이터(업링크패킷)를 전송(송신)하는, 비교적 단순한 업링크패킷 송신 방식으로 동작한다.In the Internet (IoT) technology, the IoT terminal transmits (transmits) data (uplink packet) through a randomly selected channel among a plurality of channels used for transmitting and receiving a packet every predefined uplink transmission period. And operates in a relatively simple uplink packet transmission scheme.
반면, IoT 단말은, 다운링크패킷 수신 방식에 따라 몇 가지 타입으로 구분되는데, 이러한 타입 중 저 전력 지원을 위해 데이터 전송(업링크패킷 송신) 후 데이터(업링크패킷)에 대한 응답(다운링크패킷)을 특정 횟수로 제한된 일정 시간 단위의 다운링크 시간구간에서만 수신 가능한 타입(이하, 수신 제한 타입)이 있다.On the other hand, the IoT terminal is divided into several types according to a downlink packet reception method. In order to support low power of this type, a response to data (uplink packet) after data transmission (uplink packet transmission) (Hereinafter, referred to as a reception restriction type) capable of receiving only the downlink time period of a predetermined time unit limited to a specific number of times.
예를 들어, 일정 시간을 1초, 특정 횟수를 2회로, 시간구간 사이의 시간 간격을 1초로 가정하면, 수신 제한 타입으로 동작하는 IoT 단말은, 기 정의된 업링크 송신주기가 도래하면 데이터(업링크패킷)을 전송(송신)하고, 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 1초 이후의 첫번째 다운링크 시간구간(DL1)에서 다운링크패킷 수신이 가능하고, 다운링크 미 수신 시 DL1이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후 즉 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 3초 이후의 두번째 다운링크 시간구간(DL2)에서 다운링크패킷 수신이 가능하다.For example, assuming that a certain period of time is 1 second, a specific number of times is 2, and a time interval between time intervals is 1 second, the IoT terminal operating as a reception restriction type transmits data ( Downlink packet is transmitted (transmitted), downlink packet reception is possible in the first downlink time interval (DL1) after 1 second based on the completion of transmission of the uplink packet, and DL1 is terminated when no downlink is received It is possible to receive the downlink packet in the second downlink time interval (DL2) after 3 seconds based on the time point of 1 second after the completion of the uplink packet transmission.
이러한 IoT 단말은, 업링크패킷 송신 후 DL1 또는 DL2에서 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크 송신주기가 도래하여 다음 데이터(업링크패킷)을 전송(송신)할 때까지 Sleep상태로 대기하며, DL1 및 DL2 모두에서 다운링크패킷 수신이 실패하면 금번 업링크 송신주기가 경과하기 전에 정해진 규칙에 따른 업링크패킷(데이터) 재전송 과정을 수행하게 된다.When the downlink packet is successfully received in DL1 or DL2 after transmitting the uplink packet, the IoT terminal waits in the sleep state until the next uplink transmission cycle arrives and the next data (uplink packet) is transmitted (transmitted) , If the downlink packet reception fails in both DL1 and DL2, an uplink packet (data) retransmission process is performed according to a predetermined rule before the current uplink transmission period elapses.
전술한 수신 제한 타입은, 사물인터넷(IoT) 기술 중에서도 광역 커버리지를 대상으로 하여 저속 전송(<1kbps) 및 저 전력을 지원하는 소량 데이터 전송에 특화된 IoT 기술(LoRa: Long Range)에서 사용되는 IoT 단말이 주로 채택/동작한다.The above-mentioned reception restriction type is an IoT terminal used in IoT technology (LoRa: Long Range) specialized in small amount data transmission supporting low-rate transmission (<1 kbps) and low power This mainly adopts / operates.
한편, IoT 기지국의 경우, 기술 규격 상, 서로 다른 여러 채널을 통해 여러 IoT 단말로부터의 업링크패킷을 동시에 수신할 수 있다.Meanwhile, in the case of the IoT base station, according to the technical standard, it is possible to simultaneously receive uplink packets from various IoT terminals through different channels.
반면, IoT 기지국의 경우, 기술 규격 상, 다운링크패킷의 경우 한 시점에 하나의 채널로만 송신할 수 있고, 하나의 채널을 통한 다운링크패킷 송신 중에는 다른 채널을 업링크패킷 수신에 사용할 수 없는 등 많은 제약 조건이 존재한다.On the other hand, in the case of the IoT base station, according to the technical standard, in the case of the downlink packet, only one channel can be transmitted at a time, and another channel can not be used for receiving the uplink packet during transmission of the downlink packet through one channel There are many constraints.
이에, IoT 네트워크 구조에서는, 수신 제한 타입의 여러 IoT 단말들이 공존하게 되면, 각 IoT 단말이 고정된 업링크 송신주기 마다 업링크패킷 송신을 획일적으로 반복하는 점, 및 IoT 기지국이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건으로 인해, 경우에 따라서는 IoT 단말 간에 업링크패킷 송신 시점 또는 다운링크패킷 수신 가능한 DL1,DL2가 지속적으로 겹쳐서 패킷이 반복적으로 충돌하게 되는 상황이 발생할 수 있다.In the IoT network structure, when several IoT terminals of the reception restriction type coexist, each IoT terminal uniformly repeats uplink packet transmission every fixed uplink transmission period, Due to a number of related constraints, a situation may occur in which the packet may repeatedly collide with DLo or DL2, which may receive downlink packet transmission time or downlink packet transmission time between IoT terminals.
도 2를 참조하여, 지속/반복적인 패킷 충돌 상황을 간단히 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해, IoT 단말로서 수신 제한 타입의 단말A,B,C를 언급하여 설명하겠다.Referring to FIG. 2, a continuous / repeated packet collision situation will be briefly described below. For convenience of explanation, the terminals A, B, and C of the reception restriction type will be described as the IoT terminal.
도 2에 도시된 바와 같이, 단말A,B,C 각각은, 업링크 송신주기(이하, UL 주기)마다 IoT 단말 및 IoT 기지국 간에 패킷 송수신을 위해 사용하는 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하게 된다.2, each of the terminals A, B, and C uses a plurality of channels (# 0, # 1, # 2, ..., # 2, # 3,...).
도 2에서는 설명의 편의 상, 시간 순서를 기준으로 볼 때, 가장 먼저 단말A가 채널#0을 통해 업링크패킷(A UL)을 송신하고, 다음 단말C가 채널#3을 통해 업링크패킷(C UL)을 송신하고, 다음 단말B가 채널#1을 통해 업링크패킷(B UL)을 송신하고 있는 상황을 도시하고 있다.2, the terminal A first transmits the uplink packet A UL through the channel # 0 and the next terminal C transmits the uplink packet A through the channel # 3, C UL), and the next terminal B is transmitting the uplink packet (B UL) through the
먼저, 단말A를 기준으로 설명하면, 기지국(200)는, 채널#0을 통해 단말A로부터의 업링크패킷(A UL)을 수신하고 업링크패킷(A UL)이 수신된 시점을 기준으로 1초 이후의 다운링크 시간구간(DL1)에서 업링크패킷(A UL)이 수신된 동일 채널#0을 통해 단말A로의 다운링크패킷(A DL1) 송신을 시도할 것인데, 이 시점에 송수신 중인 다운링크패킷/업링크패킷이 없기 때문에 다운링크패킷(A DL1)은 정상적으로 송신되어 단말A에 성공적으로 수신될 것이다.First, referring to the terminal A, the
다음, 단말C에 대하여 설명하면, 기지국(200)는, 단말C가 업링크패킷(C UL)을 송신하는 시점에 단말A로의 다운링크패킷(A DL1)을 송신 중이기 때문에, 단말C의 업링크패킷(C UL)을 수신하지 못한다. Next, the terminal C will be described. Since the
이에, 단말C의 업링크패킷(C UL)을 수신하지 못한 기지국(200)이 단말C로의 다운링크패킷 송신을 시도할 일이 없기 때문에, 단말C 입장에서는, 업링크패킷(C UL)을 송신한 후 첫번째 다운링크 시간구간(DL1) 및 두번째 다운링크 시간구간(DL2)에서 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행하더라도 다운링크패킷 수신이 실패하게 되고, UL 주기(P) 이내에서 정해진 규칙에 따른 시점에 업링크패킷 재전송 과정을 수행할 것이다.Accordingly, since the
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 단말C는, 업링크패킷 재전송 과정 수행에 따라서, UL 주기(P) 이내의 일 시점에 랜덤하게 재 선택한 채널#2을 통해 업링크패킷(C UL)을 다시 송신(재전송)할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, according to the uplink packet retransmission process, the terminal C transmits the uplink packet (C UL (P)) through the
이 경우, 기지국(200)는, 채널#2를 통해 단말C로부터의 업링크패킷(C UL)을 수신하고 업링크패킷(C UL)이 수신된 시점을 기준으로 1초 이후의 다운링크 시간구간(DL1)에서 업링크패킷(C UL)이 수신된 동일 채널#2를 통해 단말C로의 다운링크패킷(C DL1) 송신을 시도할 것인데, 이 시점에 송수신 중인 다운링크패킷/업링크패킷이 없기 때문에 다운링크패킷(C DL1)은 정상적으로 송신되어 단말C에 성공적으로 수신될 것이다.In this case, the
다음, 단말B에 대하여 설명하면, 기지국(200)는, 서로 다른 여러 채널을 통해 여러 IoT 단말로부터의 업링크패킷을 동시에 수신할 수 있기 때문에, 채널#1을 통해 단말B로부터의 업링크패킷(B UL)을 수신할 수 있고 업링크패킷(B UL)이 수신된 시점을 기준으로 1초 이후의 다운링크 시간구간(DL1)에서 업링크패킷(B UL)이 수신된 동일 채널#1을 통해 단말B로의 다운링크패킷(B DL1) 송신을 시도할 것이다.Next, the terminal B will be described. Since the
이 경우, 기지국(200)는, 다운링크패킷(B DL1) 송신을 시도하는 시점에 다른 채널#2를 통해 다운링크패킷(C DL1)을 송신 중이기 때문에, 다운링크패킷(B DL1) 송신 시도가 실패하고, 다음 두번째 다운링크 시간구간(DL2)에서 DL2에 고정된 채널(예: 채널#3)을 통해 단말B로의 다운링크패킷(B DL2) 송신을 시도할 것이고, 이 시점에 송수신 중인 다운링크패킷/업링크패킷이 없기 때문에 다운링크패킷(B DL2)은 정상적으로 송신되어 단말B에 성공적으로 수신될 것이다.In this case, since the
전술한 바와 같이 단말A,B,C 각각은, 기지국(200)이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건으로 인해, 업링크패킷(데이터) 송신 후 다운링크패킷(응답) 수신에 성공하는데 까지의 시간이 다를 수 있음에도 불구하고, 업링크패킷 송신 시작 시점(재전송 제외)을 기준으로 고정된 UL 주기(P) 마다 업링크패킷 송신을 획일적으로 반복하고 있다. As described above, each of the terminals A, B, and C transmits the uplink packet (data) until it succeeds in receiving the downlink packet (response) after transmitting the uplink packet (data) due to many constraints related to the downlink transmission of the
이렇게 되면, 도 2에서 알 수 있듯이, 기지국(200)이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건으로 인해, 다음 UL 주기(P)에서도 단말A,B,C 간에 업링크패킷 송신 시점 또는 다운링크패킷 수신 가능한 DL1,DL2가 지속적으로 겹쳐서 업링크패킷/다운링크패킷이 충돌하게 되는 상황(case 1)이 발생하게 된다.2, due to a number of constraints related to downlink transmission of the
그리고, 이와 같이 지속/반복적인 패킷 충돌 상황(case 1)은, 단말A,B,C가 고정된 UL 주기(P) 마다 업링크패킷 송신을 획일적으로 반복하는 점, 및 기지국(200)이 갖는 다운링크 송신과 관련된 제약 조건이 바뀌지 않는 한, 매 UL 주기(P) 마다 지속/반복적으로 발생할 수 있다.The continuous / repetitive packet collision situation (case 1) as described above indicates that the UEs A, B, and C uniformly repeat uplink packet transmission every fixed UL period (P) May occur continuously / repeatedly every UL period (P) unless the constraint associated with downlink transmission is changed.
하지만, 현재 사물인터넷(IoT) 기술에서는, 전술과 같은 지속/반복적인 패킷 충돌 상황(case 1)이 발생하더라도, 이 상황을 해결할 수 있는 방안이 없고, 이 상황을 회피할 수 있는 방안도 없는 실정이다.However, in the current Internet (IoT) technology, there is no way to solve this situation even if a continuous / repeated packet collision situation (case 1) as described above occurs and there is no way to avoid this situation to be.
이에, 본 발명에서는, 전술과 같은 지속/반복적인 패킷 충돌 상황(case 1)을 회피할 수 있는 새로운 방안을 제안하여, IoT 단말 간에 발생할 수 있는 패킷 충돌 가능성을 낮추고자 한다.Accordingly, the present invention proposes a new scheme that avoids the above-described persistent / repetitive packet collision situations (case 1), and attempts to reduce the probability of packet collisions that may occur between IoT terminals.
보다 구체적으로, 본 발명에서는, 본 발명의 새로운 방안을 실현하는 단말장치를 제안하고자 한다.More specifically, the present invention proposes a terminal device for realizing a novel scheme of the present invention.
먼저, 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치를 구체적으로 설명하겠다.First, a terminal device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명의 단말장치(100)는, 전술의 도 1에 도시된 단말A,B,C에 해당된다.The
본 발명의 단말장치(100)는, 수신 제한 타입의 IoT 단말이며, 설명의 편의 상 업링크패킷 송신 후 2회로 제한된 일정 시간(1초)의 다운링크 시간구간(DL1,DL2)에서만 다운링크패킷 수신이 가능하다고 가정하겠다.The
이러한 본 발명의 단말장치(100)는, 송신 시점 도달 시, 업링크패킷을 송신하는 패킷송신부(110)와, 상기 업링크패킷 송신 후 기 정의된 다운링크 시간구간에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 패킷수신부(120)와, 상기 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점을 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간을 기반으로 결정하는 송신시점결정부(130)를 포함한다.The
패킷송신부(110)는, 송신 시점 도달 시, 업링크패킷을 송신한다.The
구체적으로, 패킷송신부(110)는, 송신 시점 도달 시, 패킷 송수신에 사용 가능한 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 임의의 채널을 랜덤하게 선택하고, 선택한 채널을 통해 업링크패킷(데이터)을 송신한다.Specifically, the
패킷수신부(120)는, 업링크패킷 송신 후, 기 정의된 다운링크 시간구간에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다.The
앞서 본 발명의 단말장치(100)에 가정한 수신 제한 타입에 따르면, 패킷수신부(120)는, 업링크패킷 송신 후, 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 1초 이후의 첫번째 다운링크 시간구간(DL1)에서 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행한다.According to the reception restriction type assumed in the
패킷수신부(120)는, DL1에서 다운링크패킷 수신이 성공하면, 패킷송신부(110)에서 다음 업링크패킷을 송신하기 전까지 Sleep상태로 대기하며, DL1에서 다운링크패킷 미 수신 시 DL1이 종료되는 시점을 기준으로 1초 이후 즉 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 3초 이후의 두번째 다운링크 시간구간(DL2)에서 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행한다.If the downlink packet reception is successful in DL1, the
패킷수신부(120)는, DL2에서 다운링크패킷 수신이 성공하면, 패킷송신부(110)에서 다음 업링크패킷을 송신하기 전까지 Sleep상태로 대기하며, DL2에서 다운링크패킷 미 수신 시 다운링크패킷 수신 실패로 인지하고, 패킷송신부(110)으로 하여금 업링크패킷(데이터) 재전송 과정을 수행할 수 있도록 한다.If the downlink packet reception is successful in DL2, the
송신시점결정부(130)는, 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점을 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간을 기반으로 결정한다.When the downlink packet reception is successful, the transmission
구체적으로, 송신시점결정부(130)는, 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점, 업링크패킷 송신에 이용되는 업링크 시간구간, 업링크 시간구간 및 첫번째 다운링크 시간구간 사이의 시간 간격, 기 정의된 업링크 송신주기 중 적어도 하나를 기초로 계산되는 특정 시점을, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.Specifically, the transmission
여기서, 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점은, DL1에서 다운링크패킷 수신이 성공한 경우라면 DL1의 시작시점을 의미하고, DL2에서 다운링크패킷 수신이 성공한 경우라면 DL2의 시작시점을 의미한다.Here, the start time of the downlink time slot in which the downlink packet reception is successful means the start time of DL1 if the downlink packet reception is successful in DL1, and the start time of DL2 if the downlink packet reception is successful in DL2 it means.
그리고, 업링크패킷 송신에 이용되는 업링크 시간구간은, 패킷수신부(120)이 직전에 송신한 업링크패킷을 송신하는데 필요한 시간(L)을 의미하고, 앞서 본 발명의 단말장치(100)에 가정한 수신 제한 타입에 따르면 1초 일 수 있다.The uplink time interval used for the uplink packet transmission means the time (L) required for transmitting the uplink packet transmitted by the
따라서, 이하에서는, 설명의 편의 상 업링크 시간구간(UL=L)을 1초인 것으로 가정하여 설명하겠다.Therefore, in the following description, it is assumed that the uplink time interval (UL = L) is 1 second for convenience of explanation.
그리고, 업링크 시간구간(UL) 및 첫번째 다운링크 시간구간(DL1) 사이의 시간 간격은, 업링크패킷 송신이 완료되는 완료 시점 즉 UL의 종료시점과 DL1의 시작시점 사이의 시간 간격(M)을 의미하고, 앞서 본 발명의 단말장치(100)에 가정한 수신 제한 타입에 따르면 1초 일 수 있다.The time interval between the uplink time interval UL and the first downlink time interval DL1 is a time interval M between the completion time at which the uplink packet transmission is completed, that is, the end time of the UL and the start time of DL1, And may be one second according to the reception restriction type assumed in the
따라서, 이하에서는, 설명의 편의 상 UL 및 DL1 사이의 시간 간격(M)을 1초인 것으로 가정하여 설명하겠다.Therefore, for convenience of explanation, it will be assumed below that the time interval M between UL and DL1 is 1 second.
그리고, 기 정의된 업링크 송신주기는, 앞서 설명한 UL 주기(P)를 의미한다.The predefined uplink transmission period means the above-described UL period (P).
이에, 송신시점결정부(130)는, DL1에서 다운링크패킷 수신이 성공한 경우를 가정하면, DL1의 시작시점, UL(L=1초), UL 및 DL1 사이의 시간 간격(M=1초), UL 주기(P) 중 적어도 하나를 기초로 계산되는 특정 시점을, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.The transmission
더 구체적으로 설명하면, 송신시점결정부(130)는, DL1에서 다운링크패킷 수신이 성공한 경우를 가정하면, DL1의 시작시점에서 UL 주기(P) 만큼 경과된 시점으로부터 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초) 만큼 이전의 특정 시점을, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정할 수 있다.More specifically, assuming that the downlink packet reception is successful in DL1, the transmission
따라서, 다운링크패킷 수신이 성공한 DL1 또는 DL2의 시작시점을 K라고 하면, 다음의 수학식1에 따라 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 결정할 수 있다.Therefore, if the start point of DL1 or DL2 succeeding in downlink packet reception is K, the transmission time point T next UL for the next uplink packet transmission can be determined according to Equation (1).
전술한 수학식1에서 알 수 있듯이, UL 주기(P), UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초)는 고정된 상수값이므로, 송신시점결정부(130)에서 결정하는 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)는, 금번 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간이 몇 번째 다운링크 시간구간인지 즉 DL1인지 또는 DL2인지에 따라 달라진다.As can be seen from Equation (1), the time interval between the UL period (P), UL (L = 1 second), and UL / DL1 is a fixed constant value, , The transmission time point T next UL for the next uplink packet transmission depends on whether the downlink time interval in which the reception of the downlink packet successfully succeeds is a downlink time interval, that is, DL1 or DL2.
보다 구체적으로는, 금번 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간이 몇 번째 다운링크 시간구간인지 즉 DL1인지 또는 DL2인지에 따라 달라지는 K값으로 인해, 송신시점결정부(130)에서 결정하는 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)이 달라지는 것이다.More specifically, due to a K value that varies depending on whether the downlink time interval in which the reception of the downlink packet has succeeded is a certain downlink time interval, that is, DL1 or DL2, (T next UL ) for link packet transmission is changed.
송신시점결정부(130)는, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 결정하면, 이를 패킷송신부(110)와 공유한다.The transmission
이에, 패킷송신부(110)는, 금번 업링크패킷 송신 후, 송신시점결정부(130)에서 결정한 송신 시점(Tnext UL) 도달 시 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 임의의 채널을 랜덤하게 선택하고 선택한 채널을 통해 업링크패킷(데이터)을 송신한다 (재전송 제외).The
물론, 패킷수신부(120)는 송신 시점(Tnext UL)에 송신된 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 DL1, DL2에서 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행하고, 송신시점결정부(130)는 다운링크패킷 수신이 성공한 DL1 또는 DL2을 기반으로 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 결정하여 패킷송신부(110)와 공유하는 과정을, 매 업링크패킷 송신 시 마다 반복할 것이다.Of course, the
이와 같이, 본 발명의 단말장치(100)는, 기지국(200)이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건으로 인해, 공존하는 다른 IoT 단말들에 따라 달라질 수 있는 다운링크패킷 수신 성공의 다운링크 시간구간(예: DL1 또는 DL2)를 기반으로, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 결정하는 과정을 매 업링크패킷 송신 시마다 반복함으로써, 업링크패킷 송신을 불규칙적인 시간 간격으로 반복할 수 있게 된다.As described above, the
결국, 본 발명에서는, IoT 단말(예: 단말A,B,C)이 고정된 UL 주기(P) 마다 업링크패킷 송신을 획일적으로 반복하는 기존과 달리, IoT 단말이 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 매번 다르게 결정하는 새로운 방안을 실현하여 업링크패킷 송신을 불규칙적으로 수행함으로써, 지속/반복적인 패킷 충돌 상황(case 1)을 회피하는 것이다.As a result, in the present invention, unlike the conventional method in which the uplink packet transmission is uniformly repeated every fixed UL period (P) of the IoT terminal (e.g., the terminals A, B, and C) A new method of determining the transmission time T next UL each time is differently implemented and the uplink packet transmission is irregularly performed to avoid the continuous / repeated packet collision situation (case 1).
이에, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따라 지속/반복적인 패킷 충돌 상황이 회피되고 패킷 충돌 가능성이 낮아지는 경우를 설명하겠다.Referring to FIG. 4, a case in which a continuous / repeated packet collision situation is avoided and the possibility of packet collision is lowered according to the present invention will be described.
설명의 편의를 위해, IoT 단말로서 수신 제한 타입의 단말A,B,C을 언급하여 설명하겠다.For convenience of explanation, the terminals A, B, and C of the reception restriction type will be described as the IoT terminal.
도 4에 도시된 바와 같이, 단말A,B,C 각각은, 송신 시점 도달 시 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 랜덤하게 선택한 임의의 채널을 통해 업링크패킷을 송신하게 된다.4, each of the terminals A, B, and C transmits an uplink signal through an arbitrarily selected channel among a plurality of channels (# 0, # 1, # 2, # 3, Link packet.
도 4에서는 설명의 편의 상, 시간 순서를 기준으로 볼 때, 도 2에 도시된 상황과 동일하게 도시하였다.In FIG. 4, for convenience of explanation, the situation is shown in the same manner as that shown in FIG. 2 based on the time sequence.
즉, 가장 먼저 단말A가 채널#0을 통해 업링크패킷(A UL)을 송신하고, 다음 단말C가 채널#3을 통해 업링크패킷(C UL)을 송신하고, 다음 단말B가 채널#1을 통해 업링크패킷(B UL)을 송신하고 있는 상황을 도시하고 있다.That is, the terminal A first transmits the uplink packet (A UL) through the channel # 0, the next terminal C transmits the uplink packet (C UL) through the channel # 3, And transmits the uplink packet (B UL) via the uplink packet (B UL).
먼저, 단말A를 기준으로 설명하면, 기지국(200)는, 채널#0을 통해 단말A로부터의 업링크패킷(A UL)을 수신하고 DL1에서 동일 채널#0을 통해 단말A로의 다운링크패킷(A DL1) 송신을 시도할 것이고, 이 다운링크패킷(A DL1)은 정상적으로 송신되어 단말A에 성공적으로 수신될 것이다. 이때, A_DL1(1)은 다운링크패킷(A DL1) 수신이 성공한 DL1의 시작시점을 의미한다.First, the
이 경우, 본 발명의 단말A는, UL 주기(P) 경과 후 다음 업링크패킷을 송신하는 기존 방식 대신, 다운링크패킷 수신 성공의 DL1을 기반으로 결정한 송신 시점(Tnext UL=A_DL1(1)+P-L-M)에 다음 업링크패킷을 송신할 것이다.In this case, instead of the conventional scheme of transmitting the next uplink packet after the elapse of the UL period (P), the terminal A of the present invention transmits the transmission time point (Tnext UL = A_DL1 (1)) determined based on DL1, + PLM). ≪ / RTI >
다음, 단말C에 대하여 설명하면, 기지국(200)는, 단말C가 업링크패킷(C UL)을 송신하는 시점에 단말A로의 다운링크패킷(A DL1)을 송신 중이기 때문에, 단말C의 업링크패킷(C UL)을 수신하지 못한다. Next, the terminal C will be described. Since the
이에, 단말C 입장에서는, 업링크패킷(C UL)을 송신한 후 DL1 및 DL2에서 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행하더라도 다운링크패킷 수신이 실패하게 되고, UL 주기(P) 이내에서 정해진 규칙에 따른 시점에 업링크패킷 재전송 과정을 수행할 것이다.Therefore, in the case of the terminal C, even if downlink packet reception monitoring is performed in DL1 and DL2 after transmitting the uplink packet (C UL), the downlink packet reception fails, and according to a predetermined rule within the UL period (P) And perform an uplink packet retransmission process at a time point.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 단말C는, 업링크패킷 재전송 과정 수행에 따라서, UL 주기(P) 이내의 일 시점에 랜덤하게 재 선택한 채널#2을 통해 업링크패킷(C UL)을 다시 송신(재전송)할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, according to the uplink packet retransmission process, the terminal C transmits the uplink packet (C UL (P)) through the
이 경우, 기지국(200)는, 채널#2를 통해 단말C로부터의 업링크패킷(C UL)을 수신하고 DL1에서 동일 채널#2를 통해 단말C로의 다운링크패킷(C DL1) 송신을 시도할 것이고, 이 다운링크패킷(C DL1)은 정상적으로 송신되어 단말C에 성공적으로 수신될 것이다. 이때, C_DL1(1)은 다운링크패킷(C DL1) 수신이 성공한 DL1의 시작시점을 의미한다.In this case, the
이 경우, 본 발명의 단말C는, UL 주기(P) 경과 후 다음 업링크패킷을 송신하는 기존 방식 대신, 다운링크패킷 수신 성공의 DL1을 기반으로 결정한 송신 시점(Tnext UL=C_DL1(1)+P-L-M)에 다음 업링크패킷을 송신할 것이다.In this case, the terminal C of the present invention uses the transmission time (Tnext UL = C_DL1 (1)) determined based on the DL1 of success of the downlink packet reception instead of the conventional method of transmitting the next uplink packet after the elapse of the UL period (P) + PLM). ≪ / RTI >
다음, 단말B에 대하여 설명하면, 기지국(200)는, 채널#1을 통해 단말B로부터의 업링크패킷(B UL)을 수신하고 DL1에서 동일 채널#1을 통해 단말B로의 다운링크패킷(B DL1) 송신을 시도할 것이다.Next, the terminal B will be described. The
이 경우, 기지국(200)는, 다운링크패킷(B DL1) 송신을 시도하는 시점에 다른 채널#2를 통해 다운링크패킷(C DL1)을 송신 중이기 때문에, 다운링크패킷(B DL1) 송신 시도가 실패하고, 다음 DL2에서 DL2에 고정된 채널(예: 채널#3)을 통해 단말B로의 다운링크패킷(B DL2) 송신을 시도할 것이고, 이 다운링크패킷(B DL2)은 정상적으로 송신되어 단말B에 성공적으로 수신될 것이다. 이때, B_DL2(1)은 다운링크패킷(C DL2) 수신이 성공한 DL2의 시작시점을 의미한다.In this case, since the
이 경우, 본 발명의 단말B는, UL 주기(P) 경과 후 다음 업링크패킷을 송신하는 기존 방식 대신, 다운링크패킷 수신 성공의 DL2를 기반으로 결정한 송신 시점(Tnext UL=B_DL2(1)+P-L-M)에 다음 업링크패킷을 송신할 것이다.In this case, the terminal B of the present invention uses the transmission time (Tnext UL = B_DL2 (1)) determined based on the DL2 of the success of downlink packet reception instead of the conventional scheme of transmitting the next uplink packet after the elapse of the UL period (P) + PLM). ≪ / RTI >
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 단말A,B,C 각각은, 기지국(200)이 갖는 다운링크 송신과 관련된 많은 제약 조건 및 공존하는 다른 IoT 단말들로 인해 달라질 수 있는 다운링크패킷 수신 성공의 다운링크 시간구간(예: DL1 또는 DL2)를 기반으로, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 결정(변경)하고 있다.As described above, according to the present invention, each of the terminals A, B, and C transmits a downlink packet reception success downlink signal, which may be different due to many constraints related to downlink transmission of the
이에, 도 2 및 도 4를 비교하면, 기존에는 매 UL 주기(P)에서 단말A,B,C 간에 업링크패킷 송신 시점 또는 다운링크패킷 수신 가능한 DL1,DL2가 동일하게 겹쳐서 업링크패킷/다운링크패킷이 지속/반복적으로 충돌하게 되는 상황(case 1)이 발생하는데 반해, 본 발명에 따르면 단말A,B,C 각각에서의 업링크패킷 송신이 불규칙적인 시간 간격으로 수행되어 단말A,B,C 간에 업링크패킷 송신 시점 또는 다운링크패킷 수신 가능한 DL1,DL2가 동일하게 겹치는 일이 없어지고 이로 인해 지속/반복적인 패킷 충돌 상황(case 1)이 자연스럽게 회피되는 것을 알 수 있다.2 and FIG. 4, DL1 and DL2 capable of receiving uplink packets or receiving downlink packets between the terminals A, B and C in the UL period P are overlapped in the same manner as the uplink packet / down According to the present invention, the uplink packet transmission in each of the terminals A, B and C is performed at irregular time intervals, so that the terminals A, B, It can be seen that DL1 and DL2 capable of receiving an uplink packet or DL1 and DL2 capable of receiving a downlink packet do not overlap in the same manner, thereby avoiding a continuous / repeated packet collision case (Case 1) naturally.
이와 같이, 본 발명에 따르면, IoT 단말이 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 매번 다르게 결정하는 새로운 방안을 실현하여 업링크패킷 송신을 불규칙적으로 수행함으로써, IoT 단말 간에 발생할 수 있는 지속/반복적인 패킷 충돌 상황을 회피하여 패킷 충돌 가능성을 낮출 수 있고, 더 나아가 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to realize a new scheme in which the IoT terminal determines the transmission time (T next UL ) for the next uplink packet transmission every time differently, thereby performing uplink packet transmission irregularly, It is possible to reduce the possibility of packet collision by avoiding the continuous / repetitive packet collision situation, and further to improve the quality of the Internet (IoT) service.
이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 업링크패킷 송신 방법을 설명하겠다.Hereinafter, with reference to FIG. 5, an uplink packet transmission method of a terminal apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
설명의 편의 상, 이하의 설명에서는 전술한 실시예와 마찬가지로 기지국(200)을 언급하여 설명하며, 본 발명의 단말장치(100)는 단말A,B,C 각각에 해당될 수 있다.In the following description, for convenience of explanation, the
단말장치(100)는, 기지국(200)와의 무선구간 접속을 수행한 후(S100), 지속적으로 데이터를 전송하기 위한 다음의 단계들을 수행한다.The
본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, 송신 시점 도달 시, 다수의 채널(#0,#1,#2,#3...) 중 임의의 채널을 랜덤하게 선택하고, 선택한 채널을 통해 업링크패킷(데이터)을 송신한다(S110).The uplink packet transmission method of the
이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, 송신한 업링크패킷(데이터)에 대한 다운링크패킷(응답)을 수신하기 위해서, 업링크패킷 송신 완료 시점을 기준으로 1초 이후의 첫번째 다운링크 시간구간 즉 DL1에서 업링크패킷을 송신한 채널과 동일한 채널을 통해 다운링크패킷 수신 모니터링을 수행한다.Accordingly, in order to receive a downlink packet (response) for the transmitted uplink packet (data), the uplink packet transmission method of the
구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, 채널#0을 통해 업링크패킷을 송신한다고 가정하면, 업링크패킷 송신과 함께 타이머2를 0에서 재시작(Restart)하여(S120), 업링크패킷 송신 완료 시점(UL의 종료시점)을 기준으로 경과하는 시간을 인지한다.Specifically, assuming that an uplink packet is transmitted through the channel # 0, the uplink packet transmission method of the
이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, 타이머2에 근거하여 UL의 종료시점을 기준으로 1초가 경과하면(S130 Yes), DL1에서 채널#0을 통해 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다(S150).The uplink packet transmission method of the
아울러, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, UL의 종료시점을 기준으로 1초가 경과하면(S130 Yes), 타이머1을 0에서 재시작(Restart)하여(S140), 금번 모니터링을 수행하는 다운링크 시간구간 즉 DL1의 시작시점을 기준으로 경과하는 시간을 인지한다.In the uplink packet transmission method of the terminal 100 according to the present invention, the
본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, DL1에서 다운링크패킷 수신이 성공하는 경우(S160 Yes), 타이머1에 근거하여 UL 주기(P)에서 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초)을 뺀 시간(P-1-1)이 경과하는지 여부를 판단한다(S210).The uplink packet transmission method of the
타이머1은 DL1에서 채널#0을 통해 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하기 시작한 시점 즉 DL1의 시작시점에 0으로 재시작(Restart)하였기 때문에, 타이머1에 근거하여 UL 주기(P)에서 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초)을 뺀 시간(P-1-1)이 경과하는 것으로 판단되는 시점은, DL1의 시작시점에서 UL 주기(P) 만큼 경과된 시점으로부터 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초) 만큼 이전의 특정 시점 즉 본 발명에서 결정하는 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)일 것이다.Since
본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, S210단계에서 시간(P-1-1)이 경과하는 것으로 판단되면(S210), 그 판단 시점 즉 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)에 S110단계로 진입하여 업링크패킷(데이터)을 송신하고 그 이후 단계들을 수행한다.If it is determined in step S210 that the time (P-1-1) has elapsed (S210), the uplink packet transmission method of the
한편, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, DL1에서 다운링크패킷이 미 수신되는 경우(S160 No), 타이머2에 근거하여 UL의 종료시점을 기준으로 3초가 경과하면(S170 Yes), DL2에서 DL2에 고정된 채널(예: 채널#3)을 통해 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행한다(S190).On the other hand, in the uplink packet transmission method of the
아울러, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, UL의 종료시점을 기준으로 3초가 경과하면(S170 Yes), 타이머1을 0에서 재시작(Restart)하여(S180), 금번 모니터링을 수행하는 다운링크 시간구간 즉 DL2의 시작시점을 기준으로 경과하는 시간을 인지한다.In the uplink packet transmission method of the terminal 100 according to the present invention, when 3 seconds have elapsed based on the end point of the UL (Yes in S170), the
본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, DL2에서 다운링크패킷 수신이 성공하는 경우(S200 Yes), 타이머1에 근거하여 UL 주기(P)에서 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초)을 뺀 시간(P-1-1)이 경과하는지 여부를 판단한다(S210).The uplink packet transmission method of the
이때, 타이머1은 DL2에서 채널#3을 통해 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하기 시작한 시점 즉 DL2의 시작시점에 0으로 재시작(Restart)하였기 때문에, 타이머1에 근거하여 UL 주기(P)에서 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초)을 뺀 시간(P-1-1)이 경과하는 것으로 판단되는 시점은, DL2의 시작시점에서 UL 주기(P) 만큼 경과된 시점으로부터 UL(L=1초) 및 UL/DL1 사이의 시간 간격(M=1초) 만큼 이전의 특정 시점 즉 본 발명에서 결정하는 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)일 것이다.At this time, the
본 발명에 따른 단말장치(100)의 업링크패킷 송신 방법은, S210단계에서 시간(P-1-1)이 경과하는 것으로 판단되면(S210), 그 판단 시점 즉 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)에 S110단계로 진입하여 업링크패킷(데이터)을 송신하고 그 이후 단계들을 수행한다.If it is determined in step S210 that the time (P-1-1) has elapsed (S210), the uplink packet transmission method of the
한편, 도 5에서는, 본 발명의 단말장치(100)는 IoT 단말로서 데이터(업링크패킷)을 반복해서 전송할 것이기 때문에, 종료 단계를 도시하지 않았으나, 단말장치(100)가 오프(Off)되는 어느 시점에라도 각 단계의 동작은 종료될 것이다.5, since the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, IoT 단말이 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점(Tnext UL)을 매번 다르게 결정하는 새로운 방안을 실현하여 업링크패킷 송신을 불규칙적으로 수행함으로써, IoT 단말 간에 발생할 수 있는 지속/반복적인 패킷 충돌 상황을 회피하여 패킷 충돌 가능성을 낮출 수 있고, 더 나아가 사물인터넷(IoT) 서비스의 품질을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.As described above, according to the present invention, the IoT terminal realizes a new scheme for determining the transmission time (T next UL ) for the next uplink packet transmission every time differently, thereby irregularly performing uplink packet transmission, It is possible to reduce the possibility of packet collision by avoiding a continuous / repeated packet collision situation that may occur between the mobile station and the mobile station, and further improve the quality of the Internet service (IoT).
본 발명의 일 실시예에 따른 업링크패킷 송신 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The uplink packet transmission method according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.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, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
본 발명의 단말장치와, 그 장치에 의해 수행되는 업링크패킷 송신 방법에 따르면, IoT 단말 간에 발생할 수 있는 지속/반복적인 패킷 충돌 상황을 회피하여 패킷 충돌 가능성을 낮출 수 있는 새로운 방안을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.According to the terminal apparatus of the present invention and the uplink packet transmission method performed by the apparatus, it is possible to realize a new scheme capable of reducing the possibility of packet collision avoiding persistent / repetitive packet collision situations that may occur between IoT terminals Is an invention that is industrially applicable because it is beyond the limit of the existing technology, and it is not only the use of the related technology but also the possibility of commercialization or operation of the applicable device,
100 : 단말장치
110 : 패킷송신부 120 : 패킷수신부
130 : 송신시점결정부
200 : 기지국100: terminal device
110: Packet transmission unit 120: Packet reception unit
130:
200: base station
Claims (9)
상기 업링크패킷 송신 후 기 정의된 다운링크 시간구간에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 패킷수신부; 및
상기 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점을 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간을 기반으로 결정하는 송신시점결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.A packet transmitter for transmitting an uplink packet when a transmission time arrives;
A packet receiver for performing monitoring for downlink packet reception in a downlink time interval defined before transmission of the uplink packet; And
And a transmission time determiner for determining a transmission time for the next uplink packet transmission based on a downlink time interval in which the downlink packet reception was successful, when the downlink packet reception is successful.
상기 단말장치는,
업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 특정 횟수로 제한된 일정 시간 단위의 다운링크 시간구간에서만 수신 가능한 것을 특징으로 하는 단말장치.The method according to claim 1,
The terminal apparatus comprises:
Wherein after the transmission of the uplink packet, the downlink packet for the uplink packet is received only in a downlink time interval of a predetermined number of times.
상기 송신시점결정부는,
상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점, 업링크패킷 송신에 이용되는 업링크 시간구간, 업링크 시간구간 및 첫번째 다운링크 시간구간 사이의 시간 간격, 기 정의된 업링크 송신주기 중 적어도 하나를 기초로 계산되는 특정 시점을,
상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말장치.3. The method of claim 2,
The transmission time determination unit may determine,
An uplink time interval used for uplink packet transmission, a time interval between the uplink time interval and the first downlink time interval, a time interval between the start time of the downlink packet reception succeeding in the downlink packet reception, At a specific time calculated on at least one basis,
And determines a transmission time point for transmission of the next uplink packet.
상기 송신시점결정부는,
상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점에서 상기 업링크 송신주기 만큼 경과된 시점으로부터 상기 업링크 시간구간 및 상기 시간 간격 만큼 이전의 특정 시점을,
상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말장치.The method of claim 3,
The transmission time determination unit may determine,
The uplink time interval and the specific time point prior to the time interval from a point in time when the uplink transmission period has elapsed from the start point of the downlink time interval in which the downlink packet reception was successful,
And determines a transmission time point for transmission of the next uplink packet.
상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점은,
상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간이 상기 특정 횟수 중 몇 번째 다운링크 시간구간인지에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 단말장치.3. The method of claim 2,
Wherein the transmission time point for the next uplink packet transmission is a time point,
And a downlink time interval in which the reception of the downlink packet is successful depends on a number of downlink time intervals of the specific number.
상기 업링크패킷 송신 후 기 정의된 다운링크 시간구간에서 다운링크패킷 수신을 위한 모니터링을 수행하는 패킷수신단계; 및
상기 다운링크패킷 수신이 성공하면, 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점을 상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간을 기반으로 결정하는 송신시점결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 업링크패킷 송신 방법.A packet transmission step of transmitting an uplink packet when a transmission time arrives;
Performing a monitoring for downlink packet reception in a downlink time interval defined before transmission of the uplink packet; And
And determining a transmission time point for the next uplink packet transmission based on a downlink time interval in which the downlink packet reception was successful when the downlink packet reception is successful. Link packet transmission method.
상기 단말장치는,
업링크패킷 송신 후, 상기 업링크패킷에 대한 다운링크패킷을 특정 횟수로 제한된 일정 시간 단위의 다운링크 시간구간에서만 수신 가능한 것을 특징으로 하는 단말장치의 업링크패킷 송신 방법.The method according to claim 6,
The terminal apparatus comprises:
And after the transmission of the uplink packet, the downlink packet for the uplink packet can be received only in a downlink time interval of a predetermined number of times.
상기 송신시점결정단계는,
상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점, 업링크패킷 송신에 이용되는 업링크 시간구간, 업링크 시간구간 및 첫번째 다운링크 시간구간 사이의 시간 간격, 기 정의된 업링크 송신주기 중 적어도 하나를 기초로 계산되는 특정 시점을,
상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 업링크패킷 송신 방법.8. The method of claim 7,
The transmission time determination step may include:
An uplink time interval used for uplink packet transmission, a time interval between the uplink time interval and the first downlink time interval, a time interval between the start time of the downlink packet reception succeeding in the downlink packet reception, At a specific time calculated on at least one basis,
And determines a transmission time point for the next uplink packet transmission.
상기 송신시점결정단계는,
상기 다운링크패킷 수신이 성공한 다운링크 시간구간의 시작시점에서 상기 업링크 송신주기 만큼 경과된 시점으로부터 상기 업링크 시간구간 및 상기 시간 간격 만큼 이전의 특정 시점을,
상기 다음 업링크패킷 송신을 위한 송신 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 업링크패킷 송신 방법.9. The method of claim 8,
The transmission time determination step may include:
The uplink time interval and the specific time point prior to the time interval from a point in time when the uplink transmission period has elapsed from the start point of the downlink time interval in which the downlink packet reception was successful,
And determines a transmission time point for the next uplink packet transmission.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20210014853A (en) | 2019-07-31 | 2021-02-10 | (주)제이엠피시스템 | Method of adaptively adjusting transmission period of wireless terminal and wireless network system for the same |
Citations (2)
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KR20130045818A (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-06 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for transmitting/receiving data in communication system |
KR101713931B1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-03-08 | 에스케이텔레콤 주식회사 | Networlk device, base station, downlink packet transmitting base-station reselection method |
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2017
- 2017-08-04 KR KR1020170099115A patent/KR102014497B1/en active IP Right Grant
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KR20210014853A (en) | 2019-07-31 | 2021-02-10 | (주)제이엠피시스템 | Method of adaptively adjusting transmission period of wireless terminal and wireless network system for the same |
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KR102014497B1 (en) | 2019-08-26 |
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