KR20190110694A - ARQ feedback method when ARQ is used in Half duplex mode in Proximity-1 system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 Proximity-1이 Half duplex 모드로 동작하면서 ARQ (Automatic ReQuest for repetition)를 사용하는 경우, ARQ 피드백 전송을 위한 송수신 전환으로 발생하는 시간 및 전력 소비를 줄이기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for reducing time and power consumption caused by transmission and reception switching for ARQ feedback transmission when Proximity-1 uses ARQ (Automatic ReQuest for repetition) while operating in half duplex mode.
우주 탐사에 사용되는 Proximity-1 시스템은 데이터 링크 계층 및 물리 계층을 포함하고 있는 CCSDS의 표준으로 1m에서 100,000Km 정도에 이르는 두 Spacecraft 간의 근거리 무선 통신에 사용될 수 있다. Proximity-1의 데이터 링크 계층은 Full duplex 및 Half duplex, 그리고 Simplex 모드를 지원할 수 있다. 이때, Simplex 모드는 단방향으로 데이터를 전송하는 방식일 수 있다. 또한, Half duplex는 반이중 전송 방식으로 각각의 개체에서 양방향으로 데이터 전송이 가능할 수 있으나, 한 쪽이 데이터 전송을 수행하는 경우에는 다른 쪽은 전송을 수행할 없다. 또한, Full duplex 방식은 전이중 전송 방식으로 각각의 개체에서 양방향으로 동시에 데이터 전송이 가능할 수 있다. The Proximity-1 system, used for space exploration, is a standard for CCSDS that includes a data link layer and a physical layer that can be used for short-range wireless communication between two Spacecrafts, ranging from 1m to 100,000km. The data link layer of Proximity-1 can support full duplex, half duplex, and simplex modes. In this case, the simplex mode may be a method of transmitting data in one direction. In addition, half duplex may transmit data bidirectionally in each entity by a half-duplex transmission method, but when one side performs data transmission, the other side may not transmit. In addition, the full duplex method is a full-duplex transmission method, it is possible to simultaneously transmit data in both directions in each entity.
이때, 데이터 전송을 위해서 빠른 전송을 위한 Expedited 서비스와 신뢰성 있는 전송을 위한 Sequential controlled 서비스를 제공한다. Expedited 서비스는 재전송을 하지 않는 반면 Go-Back-N ARQ에 바탕을 둔 Sequential controlled 서비스는 재전송을 수행함으로써 프레임이 오류나 중복, 빠짐 없이 순서대로 전달되도록 한다.At this time, an Expedited service for fast transmission and a Sequential controlled service for reliable transmission are provided for data transmission. Expedited service does not retransmit, whereas Sequential controlled service based on Go-Back-N ARQ performs retransmission to ensure that frames are delivered in order without error, duplication or omission.
Go-Back-N ARQ를 사용하는 시스템에서 송신자는 ARQ 피드백을 받기 전 N개의 프레임을 전송할 수 있으며 수신자로부터 이에 대한 누적 응답을 받는다. 만일 에러 응답 (Negative Acknowledge, NACK)을 받거나 Timer가 완료되면 ARQ 피드백을 통해 마지막으로 정상 수신이 확인된 프레임 이후부터 프레임을 재전송한다. 우주 탐사에서의 데이터 전송은 Rover를 비롯한 탐사체에서 Lander나 궤도선으로 많은 양의 탐사 데이터를 보내는 반면 탐사체로는 간혹 짧은 명령을 보내는 양상을 띤다.In a system using Go-Back-N ARQ, a sender can send N frames before receiving ARQ feedback and receives a cumulative response from the receiver. If a Negative Acknowledgment (NACK) is received or the timer is completed, ARQ feedback retransmits the frame after the last confirmed frame. In space exploration, data transmissions tend to send large amounts of exploration data to landers and orbiters from rover and other probes, while sometimes sending short commands to them.
따라서 전력 자원에 한계가 있는 탐사체의 에너지를 절약하기 위해 Half duplex 모드를 주로 사용한다. 그러나 Proximity-1의 Half duplex 모드에서의 송수신 전환은 Token 전송과 동기 신호 전송과정으로 이루어지며 한 번의 송수신 전환에 많은 시간과 에너지가 소비된다. 그러므로 Half duplex 모드에서 Go-Back-N ARQ를 사용해 데이터를 전송할 경우, ARQ 피드백 이외에 수신 측에서 보낼 데이터가 없을 때 ACK 프레임 전송만을 위해 송수신의 전환이 이루어진다면 이는 많은 시간과 에너지 낭비로 이어진다. 따라서 전력 및 시간을 절약할 수 있는 ARQ 피드백 방안이 필요하다.Therefore, half duplex mode is mainly used to save the energy of the probe which has limited power resources. However, in the duplex mode of Proximity-1, transmission / reception is composed of Token transmission and synchronization signal transmission, and a large amount of time and energy are consumed in one transmission / reception. Therefore, when data is transmitted using Go-Back-N ARQ in half duplex mode, if there is no data to be transmitted at the receiver other than the ARQ feedback, switching of transmission and reception only for ACK frame transmission leads to a waste of time and energy. Therefore, there is a need for an ARQ feedback scheme that can save power and time.
본 발명은 Proximity-1 시스템의 Half duplex 모드에서 ARQ 사용 시 ARQ 응답 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an ARQ response method when using ARQ in half duplex mode of a Proximity-1 system.
또한, 본 발명은 Proximty-1 시스템의 Half duplex 모드에서 ARQ를 사용하는 경우, 전력 및 시간을 절약하는 ARQ 피드백 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an ARQ feedback method that saves power and time when ARQ is used in a half duplex mode of a Proximty-1 system.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 우주 탐사용 근거리 무선 통신의 Half duplex 모드에서 ARQ를 사용해 데이터를 전송하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 데이터 전송 방법은 Half duplex 전환 준비 단계에서 송신자로 전환한 후 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, Half duplex 전환 준비 단계에서 수신한 모든 프레임들에 전송 오류가 없는지 여부를 판단하는 단계, 수신자에서 송신자로 전환하여 전송할 Carrier Only Duration 구간 길이를 설정하는 단계, 송신자로 전환하여 Carrier Only Duration 구간 동안 신호를 전송하는 단계 및 수신자로 다시 전환하여 프레임 수신을 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 수신자가 송신자로 전환하여 전송할 데이터가 존재하지 않고, 수신한 모든 프레임에 전송 오류가 없는 경우, Carrier Only Duration 구간의 길이를 기본 Carrier Only Duration 보다 긴 ARQ 피드백을 위한 길이로 설정하고, 수신자가 Carrier Only Duration 구간 길이를 통한 ARQ 피드백을 연속으로 n회 사용한 경우, 정상적인 half-duplex 송수신 전환을 통해 피드백을 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a method for transmitting data using ARQ in half duplex mode of space exploration near field communication may be provided. In this case, the data transmission method is a step of determining whether there is data to be transmitted after switching to the transmitter in the half duplex switching preparation step, determining whether there is no transmission error in all frames received in the half duplex switching preparation step, Switching from the receiver to the transmitter to set a Carrier Only Duration interval length to be transmitted, switching to the transmitter to transmit a signal during the Carrier Only Duration interval, and switching back to the receiver to prepare for receiving a frame. At this time, if the receiver switches to the sender and there is no data to transmit and there is no transmission error in all received frames, the length of the Carrier Only Duration section is set to the length for ARQ feedback longer than the default Carrier Only Duration. When ARQ feedback through Carrier Only Duration interval length is used n times, feedback can be transmitted through normal half-duplex transmission / reception switching.
본 발명에 대하여 위에서 간략하게 요약된 특징들은 본 개시의 상세한 설명의 예시적인 양상일 뿐이며, 본 개시의 범위를 제한하는 것은 아니다.The features briefly summarized above with respect to the present invention are merely exemplary aspects of the detailed description of the present disclosure, and do not limit the scope of the present disclosure.
본 발명에 의하면, Proximity-1 시스템의 Half duplex 모드에서 ARQ 사용 시 ARQ 응답 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, an ARQ response method may be provided when ARQ is used in a half duplex mode of a Proximity-1 system.
또한, 본 발명에 의하면, Proximty-1 시스템의 Half duplex 모드에서 ARQ를 사용하는 경우, 전력 및 시간을 절약하는 ARQ 피드백 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an ARQ feedback method that saves power and time when ARQ is used in a half duplex mode of a Proximty-1 system.
또한, 본 발명에 의하면, 두 개의 Spacecraft가 우주 탐사용 근거리 무선 통신을 통해 Half duplex 모드에서 ARQ를 이용해 데이터를 전송할 때 ARQ의 응답을 좀 더 효율적으로 수행함으로써 시간과 에너지를 절약하는 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, when two Spacecrafts transmit data using ARQ in half duplex mode through space exploration near field communication, a method of saving time and energy by performing ARQ response more efficiently may be provided. Can be.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
도 1은 본 개시에 따른 Proximity-1의 Half duplex 모드에서 송신을 수신으로 전환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 Proximity-1의 Half duplex 모드에서 수신을 송신으로 전환하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 Half duplex 모드에서 Go-Back-N ARQ를 사용하여 송수신 전환 절차를 거쳐 데이터와 ACK 프레임을 주고 받는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 ARQ 응답을 처리하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 ARQ 피드백을 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 장치도를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a method of switching transmission to reception in a half duplex mode of Proximity-1 according to the present disclosure.
2 is a diagram illustrating a method of switching reception to transmission in a half duplex mode of Proximity-1 according to the present disclosure.
3 is a diagram illustrating a process of exchanging data with an ACK frame through a transmission / reception switching procedure using Go-Back-N ARQ in a half duplex mode according to the present disclosure.
4 is a diagram illustrating a method of processing an ARQ response according to the present disclosure.
5 is a diagram illustrating a method of transmitting ARQ feedback according to the present disclosure.
6 is a diagram illustrating an apparatus according to the present disclosure.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present disclosure. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
본 개시의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 개시에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing the embodiments of the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a known structure or function may obscure the gist of the present disclosure, a detailed description thereof will be omitted. In the drawings, parts irrelevant to the description of the present disclosure are omitted, and like reference numerals designate like parts.
본 개시에 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.In the present disclosure, when a component is "connected", "coupled" or "connected" with another component, it is not only a direct connection, but also an indirect connection in which another component exists in the middle. It may also include. In addition, when a component "includes" or "having" another component, it means that it may further include another component, without excluding the other component unless otherwise stated. .
본 개시에 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 개시의 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. In the present disclosure, terms such as first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and do not limit the order or importance between the components unless specifically mentioned. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and likewise, a second component in one embodiment may be referred to as a first component in another embodiment. It may also be called.
본 개시에 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 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components that are distinguished from each other are for clearly describing each feature, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated into one hardware or software unit, or one component may be distributed and formed into a plurality of hardware or software units. Therefore, even if not mentioned otherwise, such integrated or distributed embodiments are included in the scope of the present disclosure.
본 개시에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 개시의 범위에 포함된다. In the present disclosure, components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some of them may be optional components. Therefore, an embodiment composed of a subset of components described in an embodiment is also included in the scope of the present disclosure. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in the various embodiments are included in the scope of the present disclosure.
하기에서는 발명의 구성으로서, Lander와 Rover가 Proximity-1으로 통신하는 예로 설명하나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 경우 Proximity-1 표준 또는 우주 탐사용 근거리 무선통신을 사용하는 Spacecraft를 포함하는 통신 장치와 통신 장치 사이의 데이터 통신을 하는 경우에 모두 활용될 수 있다. 또한, 다른 시스템에서 동일하게 적용될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.In the following, as an embodiment of the invention, an example in which Lander and Rover communicate in Proximity-1 is described, but is not limited thereto. In the case of the present invention, both the communication device including Spacecraft using Proximity-1 standard or space exploration near field communication and data communication between the communication device can be utilized. In addition, it is equally applicable to other systems, and is not limited to the above-described embodiment.
본 발명은 Proximity-1의 Half duplex 모드에서 Go-Back-N ARQ를 사용해 데이터를 전송할 때 ARQ 피드백 정보를 주고 받는 과정에서 발생하는 시간 및 전력 낭비를 줄이는 방법을 제공하고자 한다. 이때, 일 예로, Half duplex 모드에서 Rover가 탐사 데이터를 Lander에게 Go-Back-N ARQ를 사용해 전달하는 상황을 예로 든다. 다만, 상술한 바와 같이, 이에 한정되는 것은 아니고, 송신단 및 수신단으로서 동작을 수행하는 경우에 있어서 동일하게 적용될 수 있다. The present invention is to provide a method for reducing the time and power wasted in the process of sending and receiving ARQ feedback information when data is transmitted using Go-Back-N ARQ in the half duplex mode of Proximity-1. In this case, as an example, the Rover transfers the exploration data to the Lander using Go-Back-N ARQ in Half duplex mode. However, as described above, the present invention is not limited thereto and may be similarly applied in the case of performing operations as the transmitting end and the receiving end.
기존의 ARQ의 응답은 ACK 프레임을 통해 전달되기 때문에 Half duplex 모드에서 동작 중인 경우 ACK 프레임을 주고 받기 위해서 송신자는 수신자로 수신자는 송신자로의 동작 전환이 요구 된다. 즉, Half duplex의 전송 방식을 고려하여 동작 전환이 필요할 수 있다. 다만, ARQ 피드백 외에 전송 데이터가 없는 경우, 원래 상태로 돌아가기 위해 또 한 번의 송수신 전환이 필요할 수 있다. 본 발명에서는 전송 오류가 발생하지 않은 경우 그리고 수신자가 ARQ 피드백 이외에 전송할 데이터가 없을 때, ACK 프레임 대신 Carrier 신호를 이용해 ARQ 피드백을 전송하는 방안을 제안한다. Since the response of the existing ARQ is transmitted through the ACK frame, when the half duplex mode is operated, the sender and the receiver are required to switch the operation to the sender to send and receive the ACK frame. That is, operation switching may be necessary in consideration of a transmission scheme of half duplex. However, if there is no transmission data other than the ARQ feedback, another transmission switching may be necessary to return to the original state. The present invention proposes a method of transmitting ARQ feedback using a carrier signal instead of an ACK frame when no transmission error occurs and when the receiver has no data to transmit other than the ARQ feedback.
일 예로, ARQ 피드백 전송은 송수신 전환 과정이 수행되는 동안 이루어지며 ARQ 피드백 전송 후 송수신 전환 과정이 중단되고 다시 원래 상태로 되돌아 갈 수 있다. 따라서, 기존의 방법에서처럼 ACK 프레임 전송 이후 원래 상태로 되돌아가기 위한 또 한 번의 송수신 전환 과정이 필요 없게 되어, 전체 송수신 전환 과정이 아닌 Carrier를 주고 받기 위한 한 번의 송수신 전환 시도만 수행될 수 있다.For example, the ARQ feedback transmission is performed while the transmission and reception switching process is performed, and after the ARQ feedback transmission, the transmission and reception switching process may be stopped and returned to the original state. Therefore, as in the conventional method, another transmission / reception switching process is not required to return to the original state after transmitting the ACK frame, and only one transmission / reception switching attempt may be performed to send and receive Carrier instead of the entire transmission / reception conversion process.
도 1 및 도 2는 Proximity-1의 Half duplex 모드에서 송신을 수신으로 전환하는 과정을 보여주고 있다. 구체적으로, 도 1은 Rover의 송신에서 수신으로 전환 동작을 나타낸다. 또한, 도 2는 Lander의 수신에서 송신 전환 동작을 나타낸다. 이때, 도 1에서 보는 바와 같이 송수신 전환 과정은 Send Duration Timeout 또는 Receive Duration Timeout의 발생으로 시작하여 Token 전달 및 송수신 모드 Switching, 주파수 및 프레임 동기 수행과 같은 여러 단계를 거친다.1 and 2 illustrate a process of switching transmission to reception in half duplex mode of Proximity-1. Specifically, FIG. 1 shows a switching operation from transmission of reception to reception. 2 also shows a transmission switching operation upon reception of a lander. At this time, as shown in FIG. 1, the transmission / reception switching process starts with the generation of a Send Duration Timeout or Receive Duration Timeout and goes through various steps such as Token transmission and transmission / reception mode switching, frequency and frame synchronization.
도 1을 참조하면, 송신 모드로 동작 중인 Rover에서 수신 모드로의 전환이 일어나는 구체적인 절차는 다음과 같다. 데이터 송신 상태에서 데이터를 전송한다. (S101) 다음으로, Send Duration Timeout이 발생한다. (S102) 이때, Send Duration Timeout이 발생하지 않은 경우라면 다시 데이터 송신을 수행하고, 발생한 경우라면 “S103”로 이동할 수 있다. 다음으로, SPDU 프레임을 만들어 Token을 전송함으로써 Lander에게 송수신 전환을 알린다. (S103) 다음으로, Tail Idle을 전송하여 송신을 마무리 짓고 데이터 전송을 끝낸다. (S104) 다음으로, 송신에서 수신 모드로 전환한다. (S105) 다음으로, Wait for Carrier 상태에서 Receive Duration 동안 Lander로부터 주파수 동기를 위한 Carrier 신호를 기다린다. (S106) 이때, Carrier 신호를 받으면 “S107”단계로 이동할 수 있다. 즉, Carrier Lock=true 가 되는 경우, Awaiting First Frame 상태에서 Carrier 신호가 끊어지기 (Carrier Lock =false가) 전까지 계속해서 정상적인 프레임 수신을 기다린다. (S107)Referring to FIG. 1, a detailed procedure of switching from a rover operating in a transmission mode to a reception mode is as follows. Transmit data in the data transmission state. (S101) Next, a Send Duration Timeout occurs. At this time, if the Send Duration Timeout has not occurred, data transmission may be performed again, and if it has occurred, it may move to “S103”. Next, notify the Lander of the transmission and reception by creating a SPDU frame and transmitting a Token. (S103) Next, the tail Idle is transmitted to complete transmission and end data transmission. (S104) Next, switching from transmission to reception mode. Next, wait for a carrier signal for frequency synchronization from the lander for a receive duration in a wait for carrier state. At this time, when the carrier signal is received, it may move to step “S107”. That is, when Carrier Lock = true, the system waits for normal frame reception until Carrier signal is disconnected (Carrier Lock = false) in Awaiting First Frame. (S107)
다음으로, 정상적인 프레임을 수신하면 데이터 수신 상태가 되어 데이터를 수신할 수 있게 된다. (S108)Next, when a normal frame is received, the data is in a data receiving state so that data can be received. (S108)
다만, 상술한 송신에서 수신 모드로의 전환 과정 중 S106 및 S107 단계는 각각 주파수 동기와 프레임 동기를 수행하는 과정일 수 있다. Carrier Lock이 ‘true’인 한 Awaiting First Frame 상태에서 계속해서 프레임 동기를 찾지만 Carrier Lock이 ‘false’가 되면 다시 데이터 송신 상태로 돌아갈 수 있다. 이때, S109 내지 S112 절차를 수행할 수 있으며, 송수신 전환에 실패하고 다시 원래 상태로 돌아가는 과정으로 구체적인 절차는 다음과 같다.However, steps S106 and S107 of the above-described transition from the transmission to the reception mode may be processes for performing frequency synchronization and frame synchronization, respectively. As long as Carrier Lock is 'true', it will continue to look for frame sync in the Awaiting First Frame state, but once Carrier Lock is 'false', it can go back to sending data. At this time, the steps S109 to S112 may be performed, and a procedure for returning to the original state after failing transmission / reception switching is as follows.
Wait for Carrier 상태에서 Receive Duration 타임 아웃이 발생하거나 (S106의 절차), 프레임 동기를 찾는 Awaiting First Frame 상태에서 Carrier 신호가 끊어지는 경우(S107의 절차)를 고려할 수 있다. (S109) 이때, 수신에서 송신 모드로 전환한다. (S110) 다음으로, Carrier Only Duration 동안 상대방이 주파수 동기를 맞출 수 있도록 Carrier 신호를 전송한다. (S111) 다음으로, Acquisition Idle Duration 동안 프레임 동기를 위한 Acquisition Sequence를 전송한다. (S112) 그 후, 다시 데이터를 송신할 수 있다.Consider a case where a Receive Duration timeout occurs in the Wait for Carrier state (S106), or when the Carrier signal is disconnected in the Awaiting First Frame state that finds frame synchronization (S107). (S109) At this time, switching from reception to transmission mode. Next, during the Carrier Only Duration, the carrier signal is transmitted so that the other party can synchronize frequency. (S111) Next, an Acquisition Sequence for frame synchronization is transmitted during Acquisition Idle Duration. (S112) After that, data can be transmitted again.
이때, 도 2를 참조하면, 수신 모드로 동작 중인 Lander에서 송신 모드로의 전환이 일어나는 구체적인 절차는 다음과 같다. 데이터 수신 상태에서 데이터를 수신한다. (S201) 이때, 도 1에 기초하여 송수신 전환을 알리는 Token 정보를 가지고 있는 SPDU 프레임을 수신한다. 그 후, Tail Idle을 수신한다. 다음으로, Receive Duration Timeout이 발생한다. (S202) 이때, Receive Duration Timeout이 발생하지 않는 동안은 데이터를 계속 수신하고, Receive Duration Timeout이 발생하면 다음 단계인 “S203”를 수행한다. S203 단계에서는 Carrier 신호가 끊어지는지 (Carrier Lock=false) 확인한다. (S203) 다음으로, Carrier 신호가 끊어지면 수신에서 송신 모드로 전환한다. (S204) 다음으로, Carrier Only Duration 동안 상대방이 주파수 동기를 맞출 수 있도록 Carrier 신호를 전송한다.(S205) 다음으로, Acquisition Idle Duration 동안 프레임 동기를 위한 Acquisition Sequence를 전송한다. (S206) 다음으로, 데이터 송신 상태가 되어 데이터를 송신할 수 있다. (S207)In this case, referring to FIG. 2, a detailed procedure of switching to a transmission mode from a lander operating in a reception mode is as follows. Receive data in the data receiving state. At this time, based on FIG. 1, an SPDU frame having Token information indicating transmission and reception switching is received. After that, the Tail Idle is received. Next, a Receive Duration Timeout occurs. At this time, while the Receive Duration Timeout does not occur, data is continuously received, and when the Receive Duration Timeout occurs, the next step “S203” is performed. In step S203, the carrier signal is disconnected (carrier lock = false). (S203) Next, when the carrier signal is disconnected, switching from reception to transmission mode. Next, the carrier signal is transmitted so that the other party can synchronize frequency during Carrier Only Duration (S205). Next, the acquisition sequence for frame synchronization is transmitted during Acquisition Idle Duration. (S206) Next, the data transmission state is entered, and data can be transmitted. (S207)
한편, S202 상태가 되면 즉시 Carrier Lock 여부를 판단할 수 있다. 이때, 203 단계에서 Carrier Lock=false이 될 때 수신에서 송신 모드로 Switching 할 수 있다. On the other hand, if the state S202 can immediately determine whether the carrier lock. At this time, when Carrier Lock = false in step 203, it may switch from reception to transmission mode.
이때, Half duplex 모드에서 Go-Back-N ARQ를 사용하여 송수신 전환 절차를 거쳐 데이터와 ACK 프레임을 주고 받는 과정은 도 3과 같을 수 있다.In this case, the process of transmitting and receiving data and an ACK frame through a transmission / reception switching procedure using Go-Back-N ARQ in half duplex mode may be as shown in FIG. 3.
Go-Back-N ARQ를 사용해 데이터를 전송하는 Rover는 도 3의 S301 절차부터 시작하여 전송 윈도우(Transmission Window) 크기만큼의 프레임을 전송할 수 있다. (S301) 그 후, 도 1 내지 도 2와 동일하게 수신 모드로 전환한 뒤 (S302 내지 S307 단계) ACK 프레임을 비롯한 데이터를 수신할 수 있다. (S308) 그 후, 도 1 및 도 2에 기초하여 다시 송신 상태로 돌아 간다 (S309 내지 S313). 반면 Lander는 데이터 수신 상태인 S308 단계부터 시작하여, N개의 프레임을 수신할 수 있다. (S308) 그 후, 상술한 바와 같이 송신 모드로 전환한 뒤 (S309 내지 S313) ACK 프레임을 비롯한 데이터를 송신하고, S301 단계로서 수신 상태로 돌아간 후 동일한 동작을 반복할 수 있다.The Rover that transmits data using Go-Back-N ARQ may transmit frames as large as a transmission window, starting with the procedure S301 of FIG. 3. Thereafter, after switching to the reception mode in the same manner as in FIGS. 1 and 2 (S302 to S307), data including an ACK frame may be received. (S308) Then, the flow returns to the transmission state again based on FIGS. 1 and 2 (S309 to S313). On the other hand, the Lander may receive N frames starting from step S308, which is a data reception state. (S308) Thereafter, after switching to the transmission mode as described above (S309 to S313), data including an ACK frame can be transmitted, and the same operation can be repeated after returning to the reception state as a step S301.
다만, S314 내지 S317 단계는 송신 측에서 수신 모드로의 전환에 실패하고 원래의 송신 상태로 돌아가는 과정일 수 있다. 도 3에서 보는 바와 같이 ARQ 피드백을 주고 받은 뒤 다시 원래의 상태로 돌아가기 위해서는 각 통신 장치에서 두 번에 걸친 송수신 전환이 일어나야 한다. However, steps S314 to S317 may be a process of failing to switch to the reception mode at the transmitting side and returning to the original transmission state. As shown in FIG. 3, in order to return to the original state after giving and receiving ARQ feedback, two transmission / reception switching should occur in each communication device.
그러나 만일 Lander에서 ARQ 피드백 이외에 전송할 데이터가 없으며 모든 프레임을 전송 오류 없이 수신한 경우, ACK 프레임을 보내기 위해 두 번에 걸친 송수신 전환이 일어나는 것은 시간과 전력에 있어 큰 낭비가 된다. 본 발명은 이러한 상황에서 수신 측에서 송신 모드로 전환을 시도하는 과정에서 기본 Carrier Only Duration 보다 긴 Carrier 신호를 전송하고 Acquisition Sequence는 전송하지 않은 채 수신 모드로 돌아가는 것으로 수신한 모든 프레임에 대한 전송 오류 없음의 ARQ 응답을 하는 방안을 제안한다. 즉, Rover는 기본 보다 긴 Carrier 신호를 수신한 후 Carrier 신호가 끊어지면 전송 오류 없음의 ARQ 피드백을 받은 것으로 인식하고 다음 전송에서 프레임 번호를 하나 증가하여 전송한다. Rover가 전송 오류 없음의 ARQ 피드백을 받으면 프로토콜에 의해 도 3의 S314 내지 S317 절차가 수행되면서 자동으로 송신 모드로 돌아가게 된다. 그러므로 제안한 방법으로는 한 번의 송수신 시도만으로 ARQ 응답을 할 수 있게 된다. 그러나 실제 전송 오류가 발생 했을 때는 오류가 발생한 프레임의 번호가 전송되어야 하므로 수신자가 전송 오류 없이 모든 프레임을 수신 했을 경우에만 활용될 수 있다.However, if there is no data to be transmitted in the Lander other than ARQ feedback, and all frames are received without transmission error, it is a waste of time and power to make two transmission and reception switching to send an ACK frame. The present invention transmits a Carrier signal longer than the default Carrier Only Duration in the process of attempting to switch to the transmission mode in such a situation, and returns to the reception mode without transmitting the Acquisition Sequence, so that there is no transmission error for all frames received. We propose a scheme for the ARQ response. In other words, when the Carrier signal is disconnected after receiving the Carrier signal longer than the default, the Rover recognizes that the ARQ feedback with no transmission error is received. When the Rover receives the ARQ feedback of no transmission error, the protocol automatically returns to the transmission mode while performing the steps S314 to S317 of FIG. 3 by the protocol. Therefore, in the proposed method, ARQ response can be achieved with only one transmission / reception attempt. However, when the actual transmission error occurs, the frame number of the error has to be transmitted, so it can be used only when the receiver receives all frames without transmission error.
도 4는 Rover에서 제안한 방법에 의해 ARQ 응답을 처리하는 과정을 나타낸다.4 shows a process of processing an ARQ response by the method proposed by Rover.
제안한 방법에서 Rover가 ARQ 응답을 처리하는 구체적인 절차는 다음과 같다. 이때, S401 내지 S406 단계는 정상적인 수신 모드로의 전환 절차로서 상술한 도 1 내지 도 3과 동일할 수 있다. 다음으로, S407 단계에서 Carrier 신호가 끊어져 Carrier Lock=false가 될 때까지 기다릴 수 있다. (S407)In the proposed method, Rover processes ARQ response in detail. In this case, steps S401 to S406 may be the same as those of FIGS. 1 to 3 described above as a procedure for switching to a normal reception mode. Next, in step S407, the carrier signal is disconnected and waits until Carrier Lock = false. (S407)
그 후, Carrier Lock=false가 되면 Carrier Lock이 지속 된 시간인 Carrier Lock Duration을 Carrier Only Duration과 비교하여 Carrier Lock Duration이 Carrier Only Duration보다 길면 전송 오류 없음의 ARQ 응답으로 간주할 수 있다. (S408) 즉, S408 단계는 ARQ 피드백 여부를 체크하는 단계일 수 있다. 다음으로, S406 단계로 돌아오면 Carrier Lock=false 상태인바, S409 단계로 넘어갈 수 있다. 이때, S409 단계에서 Receive Duration 타임 아웃이 발생한다.(S409) 다음으로, 수신에서 송신 모드로 전환한다.(S410) 다음으로, Carrier Only Duration 동안 상대방이 주파수 동기를 맞출 수 있도록 Carrier 신호를 전송한다. (S411) 다음으로, Acquisition Idle Duration 동안 프레임 동기를 위한 Acquisition Sequence를 전송한다.(S412) 이를 통해, ACK 프레임만 수신하는 경우 송신 모드로 복귀하여 현재 상태를 유지할 수 있다.After that, when Carrier Lock = false, Carrier Lock Duration, which is the duration of Carrier Lock, is compared with Carrier Only Duration, and if Carrier Lock Duration is longer than Carrier Only Duration, it can be regarded as ARQ response of no transmission error. That is, step S408 may be a step of checking whether the ARQ feedback. Next, when returning to step S406, Carrier Lock = false state, and the process can proceed to step S409. At this time, a Receive Duration timeout occurs in step S409. (S409) Next, the receiver switches to a transmission mode. (S410) Next, the carrier signal is transmitted so that the other party can synchronize frequency during Carrier Only Duration. . In operation S411, an Acquisition Sequence for frame synchronization is transmitted during Acquisition Idle Duration. In operation S412, when only an ACK frame is received, it returns to the transmission mode and maintains a current state.
다만, 만일 수신한 프레임에 전송 오류가 발생했거나 전송할 데이터가 있다면 Lander는 정상적으로 기본 길이의 Carrier 신호와 Acquisition Sequence를 전송할 수 있다. 즉, Carrier Lock Duration이 Carrier Only Duration보다 짧을 수 있으며, 이때는 S413 단계롤 거쳐 데이터 수신을 할 수 있다. (S414)However, if a transmission error occurs in the received frame or there is data to be transmitted, the lander may normally transmit a carrier signal and an acquisition sequence of a basic length. That is, the Carrier Lock Duration may be shorter than the Carrier Only Duration. In this case, the data may be received through the S413 step. (S414)
도 5는 Lander가 제안한 방법을 사용해 ARQ 피드백을 전송하는 과정을 나타낸다. 도 5를 참조하면, Lander가 ARQ 응답을 전송하는 구체적인 절차는 다음과 같다. S501 내지 S504 단계는 정상적인 송신 모드로의 전환 절차와 동일한바, 상술한 도 1 내지 도 4와 유사할 수 있다. 5 shows a process of transmitting ARQ feedback using a method proposed by Lander. Referring to FIG. 5, a detailed procedure of the Lander transmitting the ARQ response is as follows. Steps S501 to S504 are the same as the procedure for switching to the normal transmission mode, and may be similar to those of FIGS. 1 to 4 described above.
다음으로, 수신 데이터에 전송 오류가 있거나 전송할 데이터가 있는지 확인할 수 있다. (S505) 이때, 수신 데이터에 전송 오류가 없거나 전송할 데이터가 없으면 Carrier Only Duration을 증가시킨다. (S506) 이때, 기본 Carrier Only Duration 보다 긴 Carrier 신호를 보냄으로써 전송 오류 없음의 ARQ 피드백을 전송한다. (S507) 즉, 상술한 도 4에서 전송 오류가 없으면 Carrier Lock Duration이 Carrier Only Duration보다 길 수 있으며, 이를 통해 전송 오류가 없음을 인지할 수 있다. 다음으로, 송신에서 수신 모드로 전환한다.(S508) 그 후, 송신측에서 수신 모드로 전환되었는바, S509 내지 S511 단계는 송신 측에서 수신모드로 전환 시 동기를 찾는 절차와 동일할 수 있다. 또한, S512 및 S513 단계는 정상적인 송신 모드 전환 절차와 동일할 수 있으며, 상술한 도 1 내지 도 4와 유사할 수 있다.Next, it is possible to check whether there is a transmission error or data to be transmitted in the received data. At this time, if there is no transmission error in the received data or there is no data to transmit, Carrier Only Duration is increased. At this time, by transmitting a Carrier signal longer than the default Carrier Only Duration, ARQ feedback of no transmission error is transmitted. That is, if there is no transmission error in FIG. 4 described above, Carrier Lock Duration may be longer than Carrier Only Duration, and through this, it may be recognized that there is no transmission error. Next, switching from the transmission to the reception mode (S508). Since the transmission side has been switched to the reception mode, steps S509 to S511 may be the same as the procedure for searching for synchronization when the transmission side switches to the reception mode. Also, steps S512 and S513 may be the same as a normal transmission mode switching procedure, and may be similar to those of FIGS. 1 to 4 described above.
즉, 본 발명은 (송신->수신) -> 피드백 전송 -> (수신->송신) 과정을 (송신->수신) 전환의 초기 동작만을 통해 피드백 확인함으로써 전환에 따른 시간 낭비 줄이는 효과를 가져온다. 또한, Half duplex 전환 과정에 따른 손실이 감소하기 때문에 ARQ 윈도우 크기를 작게 해서 Go-Back-N ARQ에서 불필요한 재전송이 적게 일어나게 할 수 있다. 제안한 방법에서 피드백 정보 판단 오류 시에는 문제가 될 수 있으나, 상위계층 재전송을 수행하거나, 관리자가 정의하여 본 발명에 해당되는 피드백을 연속하여 n회 사용한 경우 1번씩 송수신 전환을 통해 실제 피드백 메시지를 전송하게 함으로써 문제를 해결할 수 있다. 즉, 수신자가 Carrier Only Duration 구간 길이를 통한 ARQ 피드백을 연속으로 n회 사용한 경우, 정상적인 half-duplex 송수신 전환을 통해 피드백을 전송하도록 할 수 있으며, 이를 통해 상술한 문제점을 해결할 수 있다.That is, the present invention brings the effect of reducing time waste due to the conversion by confirming the feedback only through the initial operation of the (send-> receive) conversion (send-> receive)-> feedback-transmit-> (receive-> send). In addition, since the loss due to the half duplex conversion process is reduced, the ARQ window size can be reduced, thereby reducing the unnecessary retransmission in the Go-Back-N ARQ. In case of feedback error determination in the proposed method, this may be a problem. However, when performing the upper layer retransmission or defining the feedback according to the present invention by using an administrator n times in succession, the actual feedback message is transmitted once per transmission / reception. This can solve the problem. That is, when the receiver uses ARQ feedback through the Carrier Only Duration interval length n times consecutively, the receiver may transmit the feedback through normal half-duplex transmission / reception, thereby solving the above-described problem.
도 6은 본 발명의 적용될 수 있는 장치의 블록도를 도시한 도면이다.6 is a block diagram of an apparatus to which the present invention can be applied.
본 발명의 적용될 수 있는 장치(100)는 무선 신호를 송신하는 송신부(110), 무선 신호를 수신하는 수신부(120) 및 송신부(110)와 수신부(120)를 제어하는 프로세스(130)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 적용될 수 있는 장치(100)는 송신부(110) 및 수신부(120)를 통해 외부 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 외부 디바이스는 다른 장치 또는 그 밖에 통신을 수행할 수 있는 장치일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
아울러, 상술한 본 발명의 장치(100)는 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다 . In addition, the
전술한 본 개시의 예시적인 방법들은 설명의 명확성을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만, 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며, 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 본 개시에 따른 방법을 구현하기 위해서, 예시하는 단계에 추가적으로 다른 단계를 포함하거나, 일부의 단계를 제외하고 나머지 단계를 포함하거나, 또는 일부의 단계를 제외하고 추가적인 다른 단계를 포함할 수도 있다.While the example methods of the present disclosure described above are represented by a series of operations for clarity of description, it is not intended to limit the order in which the steps are performed, and each step may be performed simultaneously or in a different order as necessary. have. In order to implement the method according to the present disclosure, the illustrated step may further include other steps, may include other steps except some, or may include additional other steps except some.
본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다.The various embodiments of the present disclosure are not an exhaustive list of all possible combinations and are intended to describe representative aspects of the present disclosure, and the matters described in the various embodiments may be applied independently or in combination of two or more.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In addition, various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For hardware implementations, one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), General Purpose It may be implemented by a general processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like.
본 개시의 범위는 다양한 실시 예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다.It is intended that the scope of the disclosure include software or machine-executable instructions (eg, an operating system, an application, firmware, a program, etc.) to cause an operation in accordance with various embodiments of the method to be executed on an apparatus or a computer, and such software or Instructions, and the like, including non-transitory computer-readable media that are stored and executable on a device or computer.
110 : 송신부
120 : 수신부
130 : 프로세서110: transmitter
120: receiver
130: processor
Claims (1)
Half duplex 전환 준비 단계에서 송신자로 전환한 후 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 Half duplex 전환 준비 단계에서 수신한 모든 프레임들에 전송 오류가 없는지 여부를 판단하는 단계;
수신자에서 송신자로 전환하여 전송할 Carrier Only Duration 구간 길이를 설정하는 단계;
상기 송신자로 전환하여 Carrier Only Duration 구간 동안 신호를 전송하는 단계; 및
상기 수신자로 다시 전환하여 프레임 수신을 준비하는 단계;를 포함하되,
상기 수신자가 상기 송신자로 전환하여 전송할 데이터가 존재하지 않고, 수신한 모든 프레임에 전송 오류가 없는 경우, 상기 Carrier Only Duration 구간의 길이를 기본 Carrier Only Duration 보다 긴 ARQ 피드백을 위한 길이로 설정하고,
상기 수신자가 상기 Carrier Only Duration 구간 길이를 통한 ARQ 피드백을 연속으로 n회 사용한 경우, 정상적인 half-duplex 송수신 전환을 통해 피드백을 전송하는, 데이터 전송 방법.In the method of transmitting data using ARQ in the half duplex mode of space exploration near field communication,
Determining whether there is data to be transmitted after switching to a sender in a half duplex switching preparation step;
Determining whether all frames received in the half duplex switching preparation step have no transmission error;
Setting a Carrier Only Duration interval length to be transmitted by switching from a receiver to a sender;
Switching to the transmitter and transmitting a signal during a Carrier Only Duration period; And
Preparing to receive a frame by switching back to the receiver;
If there is no data to transmit when the receiver switches to the sender and there is no transmission error in all received frames, the length of the Carrier Only Duration section is set to a length for ARQ feedback longer than the default Carrier Only Duration.
If the receiver uses ARQ feedback through the Carrier Only Duration interval length n times in succession, the feedback is transmitted through normal half-duplex transmission and reception.
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