KR20200044525A - 통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 - Google Patents

통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 Download PDF

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KR20200044525A
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Abstract

본 발명은 기지국 및 복수의 단말들을 포함하는 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 기지국 및 복수의 단말들은 서브캐리어 풀(subcarrier pool) 내 서브캐리어를 선택하고, 복수의 단말들은 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정하고, 선택된 서브캐리어를 통해 상기 결정된 비트 값을 상기 기지국에 전송하고, 기지국은 선택된 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 복수의 단말들 간의 충돌(collision)을 감지하며, 감지 결과에 기초하여 기지국은 상기 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 {METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN A COMMUNICATION NETWORK SYSTEM AND A COMMUNICATION NETWORK SYSTEM}
본 개시는 통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법을 제공한다.
최근 IEEE 802.11 WLANS(wireless LANs) 기술이 광범위하게 사용되고 있다. IEEE 802.11 WLANS 기술에서 많은 양의 데이터가 전송될 수 있도록, 많은 물리 계층(physical layer) 기술들이 제안되었다.
예를 들어, IEEE 802.11 WLANS 기술에서 많은 양의 데이터가 전송될 수 있도록, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM, Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 기술 및 다중 입력 다중 출력 (MIMO, Multiple-Input Multiple-Output) 기술이 제안되었다.
한편, 시간 영역에서의 경쟁(contention) 방식을 이용할 경우 오버헤드가 발생할 수 있으며, T2F(time-to-frequency) 방식의 경우 이를 이용하는 단말의 수가 제한될 수 있다.
통신 네트워크 시스템 이용자의 급증에 따른 자원의 효율적 사용의 필요성이 크게 증가한 현 시점에서 통신 네트워크 내 자원 낭비를 최소화하고 자원 활용의 효율성을 증가시키는 채널 경쟁 기술에 대한 제안 및 연구가 요구되는 시점이다.
통신 네트워크 시스템 및 통신 네트워크 시스템 내 기지국에서 데이터를 송수신하는 방법을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제 1 측면은, 기지국 및 복수의 단말들을 포함하는 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 기지국 및 상기 복수의 단말들이 서브캐리어 풀(subcarrier pool) 내 서브캐리어를 선택하는 단계; 상기 복수의 단말들은 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정하고, 상기 선택된 서브캐리어를 통해 상기 결정된 비트 값을 상기 기지국에 전송하는 단계; 상기 기지국은 상기 선택된 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 상기 복수의 단말들 간의 충돌(collision)을 감지하는 단계; 및 상기 감지 결과에 기초하여, 상기 기지국은 상기 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 복수 개인 경우, 상기 복수 개의 비트 값이 동일한지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 복수 개의 비트 값이 동일하지 않은 경우, 상기 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌이 발생한 것으로 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택하는 단계; 및 상기 복수의 단말들은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어 중 어느 하나를 랜덤하게 선택하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 복수의 단말들은 상기 기지국으로부터 전송되는 신호가 실어진 서브캐리어를 식별함으로써, 비충돌(non-collision) 단말에 해당하는지 여부를 결정하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국 및 상기 비충돌 단말이 데이터 및 ACK(acknowledgement)를 전송하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국 및 상기 비충돌 단말에 대응하는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK를 전송하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국 및 상기 복수의 단말들은 반이중(half duplex) 통신이 가능한 것인, 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 제 2 측면은, 기지국 및 복수의 단말들을 포함하는 통신 네트워크 시스템에 있어서, 상기 기지국 및 상기 복수의 단말들은 서브캐리어 풀 내 서브캐리어를 선택하고, 상기 복수의 단말들은, 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정하고, 상기 선택된 서브캐리어를 통해 상기 결정된 비트 값을 상기 기지국에 전송하고, 상기 기지국은, 상기 선택된 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 상기 복수의 단말들 간의 충돌을 감지하며, 상기 감지 결과에 기초하여 상기 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송하는 것인, 통신 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국은, 상기 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 복수 개인 경우 상기 복수 개의 비트 값이 동일한지 여부를 결정하고, 상기 복수 개의 비트 값이 동일하지 않은 경우 상기 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌이 발생한 것으로 결정하는 것인, 통신 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택하고, 상기 복수의 단말들은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어 중 어느 하나를 랜덤하게 선택하는 것인, 통신 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 복수의 단말들은, 상기 기지국으로부터 전송되는 신호가 실어진 서브캐리어를 식별함으로써 비충돌 단말에 해당하는지 여부를 결정하는 것인, 통신 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국 및 상기 비충돌 단말은, 각각에 대응하는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK를 전송하는 것인, 통신 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 기지국 및 상기 복수의 단말들은 반이중 통신이 가능한 것인, 통신 네트워크 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단말 간의 충돌을 감지하는 채널 경쟁 기술을 제공함으로써, 더 많은 단말들이 단일 채널 경쟁을 통해 데이터를 전송하도록 할 수 있으며, 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 네트워크 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 시간 영역에서의 경쟁을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 단말 간의 충돌을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 단말 간의 충돌을 감지하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기지국의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 효과를 그래프로 도시한 도면이다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 또한, 명세서에 기재된 "?부", "?모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 통신 네트워크 시스템은 IEEE 802.11 무선 랜 표준을 기준으로 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 다양한 통신 네트워크 시스템에 동일한 기술적 사상이 적용될 수 있음은 자명하다.
이하의 설명에 있어서, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동형 또는 고정형의 사용자 단의 임의의 노드를 통칭하는 것으로 가정하고, 기지국은 AP 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것으로 가정한다.
도 1은 일 실시예에 따른 통신 네트워크 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 네트워크(100)에는 복수의 단말 및 기지국을 포함할 수 있다.
통신 네트워크(100) 내 복수의 단말은 기지국과 통신을 하며, 단말 간에는 통신이 제한된다. 또한, 복수의 단말 및 기지국은 모두 반이중(half duplex) 통신을 한다.
통신 네트워크(100) 내 특정 단말은 기지국으로 RTS(Request To Send) 메시지를 전송할 수 있다. 기지국은 RTS 메시지를 수신한 후 RTS 메시지를 전송한 특정 단말로 CTS(Clear to Send) 메시지를 전송할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 시간 영역에서의 경쟁을 설명하기 위한 도면이다.
IEEE 802.11 WLANS(wireless LANs)의 MAC(medium access control) 계층에서는 시간 영역에서의 경쟁(contention) 방식으로 백오프(backoff) 알고리즘이 이용될 수 있다.
도 2를 참조하면, RTS(Request To Send) 및 CTS(Clear To Send) 메시지를 전송하기 전에 랜덤 백오프 시간만큼 기다려야 한다. 즉, 백오프 알고리즘에서는, 데이터 전송을 원하는 사용자(즉, 단말)가 랜덤 백오프 시간만큼 기다려야 하는데, 이러한 랜덤 백오프 시간으로 인해 MAC(medium access control) 오버헤드(overhead)가 발생할 수 있다.
Jardosh, Amit P., et al. "Understanding congestion in IEEE 802.11 b wireless networks." Proceedings of the 5th ACM SIGCOMM conference on Internet Measurement. USENIX Association, 2005. 에서는 백오프 알고리즘을 이용함에 따른 오버헤드가 전체의 30% 이상을 차지함을 보여준다.
MAC 오버헤드를 줄이기 위해 T2F(time-to-frequency) 방식을 이용할 수 있다. T2F 방식은 시간 영역에서의 경쟁을 이용하는 것이 아닌 주파수 영역에서의 경쟁을 이용하는 방식이다. T2F 방식은 두 라운드 경쟁(2 rounds contention)으로 구성될 수 있다.
라운드 1에서 데이터 전송을 원하는 단말은 서브캐리어 풀 내 서브캐리어를 임의로 선택할 수 있다. 단말은 선택된 서브캐리어를 통해 심벌(symbol)을 전송할 수 있다. 라운드 1에서는 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택한 단말이 승자가 될 수 있다.
라운드 2에서는, 라운드 1에서의 승자는 라운드 1과 동일하게 랜덤하게 서브캐리어를 선택하고, 선택된 서브캐리어를 통해 심벌을 전송할 수 있다. 최종적으로, 승자는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK를 전송할 수 있다.
이하에서는, T2F 방식에서 단말 간의 충돌(collision)을 감지하는 채널 경쟁 기술(channel contention scheme)에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 단말 간의 충돌을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 통신 시스템 내 1개의 기지국과 3개의 단말들이 포함되며, 서브캐리어 풀에는 5개의 서브캐리어가 포함되는 것으로 한다.
도 3을 참조하면, 라운드 1(310)에서 데이터 전송을 원하는 기지국 및 복수의 단말들은 서브캐리어 풀 내 서브캐리어를 선택할 수 있다.
일 실시예에서 기지국은 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택할 수 있다. 복수의 단말들은 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어 중 어느 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 제 1 서브캐리어를 선택하고, 단말 1은 제 2 서브캐리어를 선택하고, 단말 2 및 단말 3은 제 3 서브캐리어를 선택할 수 있다. 제 4 서브캐리어 및 제 5 서브캐리어는 기지국 및 단말에 의해 선택되지 않은 서브캐리어이다.
또한, 복수의 단말들은 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단말들이 선택하는 비트 값은 두 자리의 비트 값일 수 있으며, 이 경우 비트 값은 '00', '01', '10' 및 '11' 중 어느 하나의 값일 수 있다. 한편, 비트 값은 기설정된 비트 자리를 갖는 심볼로 지칭될 수도 있다.
기지국은 복수의 단말들이 선택한 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 복수의 단말들 간의 충돌(collision)을 감지할 수 있다.
일 실시예에서 기지국은 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 복수 개인 경우, 복수 개의 비트 값이 동일한지 여부를 결정할 수 있다. 복수 개의 비트 값이 동일하지 않은 경우, 기지국은 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌이 발생한 것으로 결정할 수 있다. 반면, 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 1개인 경우, 기지국은 단말들 간의 충돌이 발생하지 않은 것으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 제 2 서브캐리어를 통해 비트 값 '11'을 전송하고, 단말 2는 제 3 서브캐리어를 통해 비트 값 '01'을 전송하고, 단말 3은 제 3 서브캐리어를 통해 비트 값 '10'을 전송할 수 있다. 이 경우, 제 3 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값이 복수 개(2개)며, 복수 개의 비트 값이 각각 '01' 및 '10'으로 상이하므로, 기지국은 제 3 서브 캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말 2 및 단말 3 간의 충돌이 발생하는 것으로 결정할 수 있다.
라운드 2(320)에서, 라운드 1(310)에서의 감지 결과에 기초하여, 기지국은 기지국 및 복수개의 단말들에 의해 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송할 수 있다.
예를 들어, 기지국 및 단말 1 내지 3에 의해 선택된 제 1 내지 제 3 서브 캐리어 중에서, 기지국은 충돌이 발생하지 않은 제 1 서브 캐리어 및 제 2 서브 캐리어를 통해 소정의 신호('10')를 전송할 수 있다.
한편, 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 복수 개의 비트 값이 동일한 경우, 기지국은 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌 여부를 감지할 수 없다. 이 경우, 기지국은 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 전부에 대해 신호를 전송할 수 있다.
본 개시에서는 상술한 라운드 1(310) 및 라운드 2(320)의 과정을 이용하여 단말 간의 충돌을 감지하는 채널 경쟁 기술을 제공함으로써, 더 많은 단말들이 단일 채널 경쟁을 통해 데이터를 전송하도록 할 수 있다.
기지국이 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송하면, 복수의 단말들은 기지국으로부터 전송되는 신호가 실어진 서브캐리어를 식별함으로써 자신이 비충돌(non-collision) 단말에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 라운드 1(310)에서 제 2 서브 캐리어를 통해 기지국으로 비트 값을 전송하였으므로, 라운드 1(310) 및 라운드 2(320)가 종료된 후 단말 1은 기지국으로부터 신호 '10'이 제 2 서브 캐리어에 실어져 전송되는 것을 식별함으로써 단말 1 자신이 비충돌 단말에 해당하는 것으로 결정할 수 있다.
이후, 기지국 및 비충돌 단말은 각각에 대응하는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK(acknowledgement)를 전송할 수 있다. 예를 들어, 라운드 1(310)에서 기지국은 제 1 서브 캐리어를 선택하였고, 단말 1은 제 2 서브 캐리어를 선택하였으므로, 기지국에서 데이터 및 ACK를 전송한 후에 단말 1이 데이터 및 ACK를 전송할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 단말 간의 충돌을 감지하는 방법의 흐름도이다.
이하에서는 통신 네트워크 내 복수의 단말은 기지국과 통신을 하며, 단말 간에는 통신이 제한되는 것으로 한다. 또한, 복수의 단말 및 기지국은 모두 반이중(half duplex) 통신을 하는 것으로 한다.
도 4를 참조하면, 단계 410에서 기지국 및 복수의 단말들은 서브캐리어 풀(subcarrier pool) 내 서브캐리어를 선택할 수 있다.
일 실시예에서 기지국은 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택할 수 있다. 복수의 단말들은 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어 중 어느 하나를 랜덤하게 선택할 수 있다.
단계 420에서 복수의 단말들은 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정하고, 선택된 서브캐리어를 통해 결정된 비트 값을 기지국에 전송할 수 있다.
복수의 단말들은 기설정된 비트 자리를 갖는 비트 값을 결정할 수 있다. 한편, 비트 값은 기설정된 비트 자리를 갖는 심볼로 지칭될 수도 있다.
단계 430에서 기지국은 선택된 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 복수의 단말들 간의 충돌(collision)을 감지할 수 있다.
일 실시예에서 기지국은 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 복수 개인 경우, 복수 개의 비트 값이 동일한지 여부를 결정할 수 있다.
복수 개의 비트 값이 동일하지 않은 경우, 기지국은 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌이 발생한 것으로 결정할 수 있다. 한편, 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 1개인 경우, 기지국은 단말들 간의 충돌이 발생하지 않은 것으로 결정할 수 있다.
단계 440에서 기지국은 단계 430에서의 감지 결과에 기초하여, 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송할 수 있다.
복수의 단말들은 기지국으로부터 전송되는 신호가 실어진 서브캐리어를 식별함으로써, 비충돌(non-collision) 단말에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다. 이후, 기지국 및 비충돌 단말은 각각에 대응하는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK를 전송할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 기지국의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 기지국(500)은 제어부(510), 통신부(520) 및 메모리(530)를 포함할 수 있다. 도 5의 기지국(500)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 5에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.
제어부(510)는 도 1 내지 도 4에서 상술한 단말 간의 충돌을 감지하는 채널 경쟁 기술을 제공하기 위한 일련의 프로세스를 제어할 수 있다. 제어부(510)는 기지국(500)의 전반적인 기능들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 제어부(510)는 메모리(530)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 기지국(500)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(510)는 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), AP(application processor) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
통신부(520)는 근거리 통신부, 이동 통신부, 방송 수신부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 통신부(520)는 복수의 단말들과 데이터를 송수신하기 위해 통신할 수 있다.
메모리(530)는 제어부(510)에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리(530)에는 송신 단말의 전송 대상 단말에 대한 SIR 값, 송신 단말 별 전송 대상 단말 그룹에 관한 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 메모리(530)는 제어부(510)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다. 메모리(530)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 효과를 그래프로 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 아래 표 1의 파라미터 조건 하에서 산출된 결과 값이다. 표 1에서, TSIFS는 SIFS(short interframe space)의 지속시간, TPIFS는 PIFS(PCF interframe space)의 지속시간, TDIFS는 DIFS(DCF interframe space)의 지속시간이며, TSignal은 신호(signal)의 지속시간을 나타낸다.
파라미터 값
데이터 길이 1500 bytes
데이터 속도 300Mbps
TSIFS 16μs
TPIFS 25μs
TDIFS 34μs
TSignal 4μs
S 52
K 2, 3
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 단말 개수가 증가하더라도 충돌 미검출 서브캐리어 수(613, 623)에 비해 성공 서브캐리어 수(611, 621)가 큰 값을 가짐을 알 수 있다. 즉, 충돌 미검출 서브캐리어 수(613, 623)와 성공 서브캐리어 수(611, 621) 간의 차이 값(612, 622)은 단말 개수가 증가하더라도 큰 값을 가짐을 알 수 있다.
도 6c를 참조하면, 비트 자리 수(즉, bps(bits per symbol))가 2 및 3인 경우, 본 발명에 따른 단말 간의 충돌을 감지하는 채널 경쟁 기술(631, 632)은 종래의 T2F 방식(633)에 비해 더 개선된 데이터 속도를 제공할 수 있다.
본 실시예들은 전자 디바이스에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 전자 디바이스로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 어플리케이션의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
본 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
또한, 본 명세서에서, "부"는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.
전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 내용이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 실시예의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 기지국 및 복수의 단말들을 포함하는 통신 네트워크 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 복수의 단말들이 서브캐리어 풀(subcarrier pool) 내 서브캐리어를 선택하는 단계;
    상기 복수의 단말들은 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정하고, 상기 선택된 서브캐리어를 통해 상기 결정된 비트 값을 상기 기지국에 전송하는 단계;
    상기 기지국은 상기 선택된 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 상기 복수의 단말들 간의 충돌(collision)을 감지하는 단계; 및
    상기 감지 결과에 기초하여, 상기 기지국은 상기 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단말들 간의 충돌을 감지하는 단계는,
    상기 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 복수 개인 경우, 상기 복수 개의 비트 값이 동일한지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 복수 개의 비트 값이 동일하지 않은 경우, 상기 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌이 발생한 것으로 결정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브캐리어를 선택하는 단계는,
    상기 기지국은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택하는 단계; 및
    상기 복수의 단말들은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어 중 어느 하나를 랜덤하게 선택하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 복수의 단말들은 상기 기지국으로부터 전송되는 신호가 실어진 서브캐리어를 식별함으로써, 비충돌(non-collision) 단말에 해당하는지 여부를 결정하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 기지국 및 상기 비충돌 단말이 데이터 및 ACK(acknowledgement)를 전송하는 단계;
    를 더 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 및 ACK를 전송하는 단계는,
    상기 기지국 및 상기 비충돌 단말에 대응하는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK를 전송하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 복수의 단말들은 반이중(half duplex) 통신이 가능한 것인, 방법.
  8. 기지국 및 복수의 단말들을 포함하는 통신 네트워크 시스템에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 복수의 단말들은 서브캐리어 풀 내 서브캐리어를 선택하고,
    상기 복수의 단말들은, 충돌 여부를 판단하는데 이용될 비트 값을 결정하고, 상기 선택된 서브캐리어를 통해 상기 결정된 비트 값을 상기 기지국에 전송하고,
    상기 기지국은, 상기 선택된 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값에 기초하여 상기 복수의 단말들 간의 충돌을 감지하며, 상기 감지 결과에 기초하여 상기 선택된 서브캐리어 중에서 충돌이 발생하지 않은 서브캐리어를 통해 신호를 전송하는 것인, 통신 네트워크 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 서브캐리어 풀 내 특정 서브캐리어를 통해 전송되는 비트 값의 개수가 복수 개인 경우 상기 복수 개의 비트 값이 동일한지 여부를 결정하고, 상기 복수 개의 비트 값이 동일하지 않은 경우 상기 특정 서브캐리어를 통해 비트 값을 전송하는 단말들 간의 충돌이 발생한 것으로 결정하는 것인, 통신 네트워크 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 선택하고,
    상기 복수의 단말들은 상기 서브캐리어 풀 내 가장 빠른 순번의 서브캐리어를 제외한 나머지 서브캐리어 중 어느 하나를 랜덤하게 선택하는 것인, 통신 네트워크 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 단말들은,
    상기 기지국으로부터 전송되는 신호가 실어진 서브캐리어를 식별함으로써 비충돌 단말에 해당하는지 여부를 결정하는 것인, 통신 네트워크 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 비충돌 단말은 데이터 및 ACK를 전송하는 것인, 통신 네트워크 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 비충돌 단말은, 각각에 대응하는 서브캐리어의 순번에 따라 데이터 및 ACK를 전송하는 것인, 통신 네트워크 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 기지국 및 상기 복수의 단말들은 반이중 통신이 가능한 것인, 통신 네트워크 시스템.
  15. 제 1 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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KR20140081503A (ko) * 2012-12-21 2014-07-01 주식회사 케이티 반송파 집적 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호 전송 제어 시스템 및 방법
KR20140102958A (ko) * 2013-02-15 2014-08-25 한국전자통신연구원 다중 접속 무선 채널에서 충돌 검출 방법 및 장치
KR20140109893A (ko) * 2011-12-22 2014-09-16 에스씨에이 아이피엘에이 홀딩스 인크. 반이중 및 전이중을 위한 통신 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140109893A (ko) * 2011-12-22 2014-09-16 에스씨에이 아이피엘에이 홀딩스 인크. 반이중 및 전이중을 위한 통신 장치 및 방법
KR20140081503A (ko) * 2012-12-21 2014-07-01 주식회사 케이티 반송파 집적 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호 전송 제어 시스템 및 방법
KR20140102958A (ko) * 2013-02-15 2014-08-25 한국전자통신연구원 다중 접속 무선 채널에서 충돌 검출 방법 및 장치

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