KR20210080017A

KR20210080017A - Wireless network for improving spatial reuse and a medium access control method in the wireless network

Info

Publication number: KR20210080017A
Application number: KR1020190172361A
Authority: KR
Inventors: 소정민; 이주상
Original assignee: 서강대학교산학협력단
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-06-30

Abstract

The present invention relates to a wireless network for improving space reuse by using a media access control method. In the wireless network, each node includes: a transmission unit which calculates an advertisement CST for protecting own packet transmission and transmits a packet including the calculated advertisement CST in a preamble; and a receiving unit which detects the advertisement CST from the preamble of the received packet, and determines the final CST by using a CST required for own transmission and the detected advertisement CST. Therefore, the space reuse is improved. The advertisement CST can be calculated based on a log-distance path loss model or can be calculated based on a measurement-based model using information on neighboring nodes.

Description

A wireless network for improving spatial reuse and a medium access control method in the wireless network {Wireless network for improving spatial reuse and a medium access control method in the wireless network}

본 발명은 공간 재사용을 향상시킨 무선 네트워크 및 상기 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 무선 랜에서의 공간 재사용 향상을 위하여 송신기는 광고성 캐리어 감지 임계값을 설정하여 데이터 패킷의 프리앰블에 추가하여 전송하고, 수신기는 프리앰블에 포함된 수신된 광고성 CST와 자신의 CST를 이용하여 최종 CST를 결정하도록 하는 동적 캐리어 감지 임계값 설정 방법 및 상기 방법을 이용한 무선 통신 네트워크에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless network with improved space reuse and a method for controlling media access in the wireless network, and more particularly, to improve space reuse in a wireless LAN, a transmitter sets a threshold for detecting an advertisement carrier to It relates to a method for setting a dynamic carrier detection threshold for transmitting in addition to a preamble, and allowing a receiver to determine the final CST by using the received CST and its own CST included in the preamble, and a wireless communication network using the method.

IEEE 802.11 기반의 무선 근거리 통신망(WLAN)은 실내에 널리 배포되어, 사용자들에게 편리한 인터넷 연결 환경을 제공하게 된다. 최근, 액세스 포인트(AP) 수, 모바일 장치 수 및 트래픽 양이 급속하게 증가함에 따라 무선 LAN의 밀도가 증가하고 있는 실정이다. IEEE 802.11-based wireless local area network (WLAN) is widely distributed indoors, providing a convenient Internet connection environment for users. Recently, as the number of access points (APs), the number of mobile devices, and the amount of traffic rapidly increase, the density of the wireless LAN is increasing.

이와 같이, 무선 LAN의 밀도가 증가됨에 따라 사용자별 처리량이 심각하게 저하되고 있다. 따라서 무선 통신 서비스의 품질을 향상시키기 위하여, 시스템의 스펙트럼 효율을 높여야만 한다. 이를 위한 중요한 기술 중 하나가 캐리어 감지 임계값(Carrier Sense Threshold; 'CST')을 제어하는 것이다. 왜냐하면, 패킷 손실없이 데이터가 전송되더라도, 데이터 전송이 자주 불필요하게 캐리어 센싱에 의해 차단되기 때문이다. As such, as the density of the wireless LAN increases, the throughput for each user is seriously deteriorated. Therefore, in order to improve the quality of the wireless communication service, it is necessary to increase the spectrum efficiency of the system. One of the important techniques for this is to control the Carrier Sense Threshold ('CST'). This is because even if data is transmitted without packet loss, data transmission is frequently and unnecessarily interrupted by carrier sensing.

높은 캐리어 감지 임계값(CST)을 사용하고, 각 노드들이 적극적으로 데이터를 전송하도록 허용함으로써, 시스템의 처리량(throughput)을 향상시킬 수 있기는 하지만, 이러한 접근법은 불공정한 채널 공유를 야기하게 될 뿐만 아니라 에지 노드들에 대한 starvation을 유발하게 되는 문제점이 발생하게 된다. Although it is possible to improve the throughput of the system by using a high carrier detection threshold (CST) and allowing each node to actively transmit data, this approach not only leads to unfair channel sharing, but also However, there is a problem that causes starvation of the edge nodes.

최근까지는 일반적으로 고정된 CST를 사용하는데, 낮은 고정값의 임계값을 사용하여 보수적으로 패킷 전송을 하게 된다. 이러한 종래의 환경에서, 네트워크 밀도가 높아지면, 낮은 CST에 의해 채널 리소스가 크게 낭비될 뿐만 아니라, 패킷을 수신자에게 성공적으로 보낼 수 있는 노드들을 불필요하게 차단시키게 되는 문제가 발생하게 된다. Until recently, a fixed CST is generally used, and packet transmission is conservatively performed using a low fixed threshold value. In such a conventional environment, when the network density increases, channel resources are greatly wasted due to a low CST, and nodes that can successfully transmit a packet to a receiver are unnecessarily blocked.

모든 노드들이 공통의 CST를 사용하는 대신, 그들의 위치 및 이웃 노드들의 상태에 기초하여, 각 노드들이 다른 CST를 사용하는 많은 기술들이 제안되었다. 특히, 동적 민감도 제어(Dynamic Sensitivity Control;'DSC') 방식이 IEEE 802.11ax에 포함되어 제안되었다. 이러한 DSC는 이동 노드와 AP의 사이의 근접도(proximity)에 기반하여, CST를 설정하는 것이다. 전술한 DSC 기술은 수신 신호 세기를 사용하여 추정된 송신자와 수신자의 사이의 근접도에 기초하여 CST를 설정한다. 특히, 이동 노드의 CST는 수학식 1에 따라 계산된다. Instead of all nodes using a common CST, many techniques have been proposed in which each node uses a different CST based on their location and the status of neighboring nodes. In particular, a Dynamic Sensitivity Control ('DSC') method has been proposed to be included in IEEE 802.11ax. This DSC is to set the CST based on the proximity (proximity) between the mobile node and the AP. The above-described DSC technique sets the CST based on the proximity between the sender and the receiver estimated using the received signal strength. In particular, the CST of the mobile node is calculated according to Equation (1).

여기서, Ci는 노드 i의 CST이며, RSSIi는 노드 i에서 측정된 연결 AP 의 RSSI이며, Cmax 및 Cmin은 operator에 의해 설정된 최대 및 최소 CST값들이며, Margin은 RSSI와 CST 사이의 관계를 결정하는 마진이다. 수학식 1에 따라, AP들에 근접한 노드들은 높은 CST를 선택하여 적극적으로 전송하게 되는 반면, 에지 노드들은 낮은 CST를 선택하여 보수적으로 전송하게 된다. Here, Ci is the CST of node i, RSSIi is the RSSI of the connected AP measured at node i, Cmax and Cmin are the maximum and minimum CST values set by the operator, and Margin is the margin that determines the relationship between RSSI and CST to be. According to Equation 1, nodes close to the APs select a high CST to actively transmit, whereas edge nodes select a low CST to transmit conservatively.

도 1은 무선랜 네트워크의 동작 시나리오를 설명하기 위하여 도시한 모식도이다. 도 1을 참조하면, AP1이 노드 A에게 전송중이면 AP2는 노드 C에게 전송할 수 있으나, AP1이 노드 B에게 전송중이면 AP2는 전송을 연기하여야만 한다. 1 is a schematic diagram illustrating an operation scenario of a wireless LAN network. Referring to FIG. 1 , if AP1 is transmitting to node A, AP2 may transmit to node C, but if AP1 is transmitting to node B, AP2 must defer transmission.

캐리어 센싱-기반의 매체 접근 제어 프로토콜(a carrier sensing-based medium access control protocol)에 있어서, 숨겨진 단말(a hidden terminal) 문제와 노출 단말(an exposure terminal) 문제는 널리 알려진 문제들이다. 이러한 문제들은 CST와 밀접하게 관련된 것들이다. 도 1을 참조하면, 노드 A와 B가 AP1과 연결되어 있고, 노드 C가 AP2와 연결되어 있다AP1이 그의 노드들 중 하나로 패킷을 전송할 때, AP2는 패킷을 감시한다. AP2는 수신 신호 세기가 자신의 CST보다 크면, AP2는 전송을 연기한다. 만약, AP2는 수신 신호 세기가 자신의 CST보다 작으면, AP2는 채널 경쟁 과정을 계속하여 패킷 전송을 시작할 수 있다.In a carrier sensing-based medium access control protocol, a hidden terminal problem and an exposure terminal problem are well-known problems. These issues are closely related to CST. Referring to FIG. 1 , nodes A and B are connected to AP1, and node C is connected to AP2. When AP1 sends a packet to one of its nodes, AP2 monitors the packet. When AP2 has a received signal strength greater than its CST, AP2 delays transmission. If the received signal strength of AP2 is less than its CST, AP2 may start packet transmission by continuing the channel contention process.

이 시나리오에서, AP2가 AP1과 동시에 전송할지 여부는 AP1의 목적지에 달려있다. AP2가 노드 C로 패킷을 전송하고자 하는 상황을 가정하자. AP1이 노드 A에게 전송중이라면, AP2는 패킷을 동시에 전송할 수 있다. 이는 노드 A와 C에서의 SNR이 패킷을 디코딩할 수 있을 정도로 충분히 높기 때문이다. 그런데, AP1이 노드 B에게 전송중이라면, AP2는 전송할 수 없다. 이는, 낮은 SNR로 인하여, AP1에 의해 전송된 패킷이 노드 B에서 성공적으로 디코딩될 수 없기 때문이다. AP1의 패킷이 어디로 전송되는지, 목적 노드가 어지에 위치하는지에 대하여 AP2가 알 수 없는 것이 문제이다. 따라서, AP2는 전송할지 전송을 연기할지 여부를 결정할 수 없다. 그 대신에, AP2는 고정된 CST를 사용한다. 만약 CST가 높게 설정된 경우, AP2는 AP1과 동시에 전송할 것이다. 이 경우, AP1이 노드 B에게 전송중이었다면, AP2는 노드 B에서 패킷 충돌을 야기하는 숨겨진 단말이 된다. 한편, 만약 CST가 낮게 설정된 경우, AP1는 자신의 전송을 연기할 것이다. 이 경우, 만약 AP1이 노드 A로 전송중이었다면 AP1은 AP2에 대해 노출 단말이 되어, 불필요하게 전송을 방해하고 공간 재사용을 저하시키게 된다. In this scenario, whether AP2 transmits simultaneously with AP1 depends on AP1's destination. Assume that AP2 wants to transmit a packet to node C. If AP1 is transmitting to node A, AP2 may transmit the packet simultaneously. This is because the SNRs at nodes A and C are high enough to decode the packet. However, if AP1 is transmitting to Node B, AP2 cannot transmit. This is because, due to the low SNR, the packet sent by AP1 cannot be successfully decoded at Node B. The problem is that AP2 cannot know where the packet of AP1 is transmitted and where the destination node is located. Therefore, AP2 cannot decide whether to transmit or defer transmission. Instead, AP2 uses a fixed CST. If CST is set high, AP2 will transmit simultaneously with AP1. In this case, if AP1 was transmitting to Node B, AP2 becomes a hidden terminal causing packet collision at Node B. On the other hand, if CST is set low, AP1 will defer its transmission. In this case, if AP1 is transmitting to node A, AP1 becomes an exposed terminal to AP2, which unnecessarily interferes with transmission and degrades space reuse.

따라서, 적절한 CST는 두 가지의 목적을 만족하여야 한다. 노드의 목적지가 패킷을 성공적으로 수신할 수 없다면 노드는 전송하면 안될 것이다. 또한, 전송이 성공되더라도, 그것이 다른 전송을 실패하게 한다면, 그 노드는 전송하면 안될 것이다. Therefore, an appropriate CST should satisfy two purposes. If the node's destination cannot successfully receive the packet, the node MUST NOT transmit. Also, even if a transmission succeeds, if it causes other transmissions to fail, the node should not transmit.

한국공개특허공보 제 10-2017-0022777호Korean Patent Publication No. 10-2017-0022777 한국등록특허공보 제 10-1089075호Korean Patent Publication No. 10-1089075

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 송신기가 캐리어 감지 임계값을 프리앰블(preamble)에 포함하는 매체 접근 제어 프로토콜을 구현한 무선 네트워크를 제공하여, 프리앰블을 수신한 노드들이 자신의 전송뿐만 아니라 진행중인 전송이 수신기들에서 모두 성공적으로 수신될 확신이 있을 때에만 전송할 수 있도록 하여 공간 재사용을 향상시킬 수 있는 무선 네트워크 및 매체 접근 제어 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to solve the above problems by providing a wireless network in which a transmitter implements a medium access control protocol including a carrier detection threshold in a preamble, so that nodes receiving the preamble not only transmit their own, but also It is to provide a wireless network and medium access control method capable of improving space reuse by allowing transmission to be performed only when there is a certainty that an ongoing transmission will be successfully received by all receivers.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따른 패킷을 송수신하는 노드들을 포함하는 무선 네트워크에 있어서, 상기 노드는, 자신의 패킷 전송을 보호하기 위한 광고성 캐리어 감지 임계값(An advertised Carrier Sensing Threshold; 이하 '광고성 CST'라 함)를 계산하고, 상기 계산된 광고성 CST를 프리앰블에 포함시킨 패킷을 송신하는 송신부; 및 수신된 패킷의 프리앰블로부터 광고성 CST를 검출하고, 자신의 전송을 위하여 필요한 CST와 상기 검출된 광고성 CST를 이용하여, 최종 CST를 결정하는 수신부;를 구비하여 공간 재사용을 향상시킨다. In a wireless network including nodes for transmitting and receiving packets according to the first aspect of the present invention for achieving the above technical problem, the node is an advertised carrier detection threshold for protecting its own packet transmission. a transmitter that calculates a Sensing Threshold (hereinafter referred to as 'advertising CST') and transmits a packet including the calculated advertisement CST in a preamble; and a receiver that detects the advertisement CST from the preamble of the received packet and determines the final CST by using the CST required for its own transmission and the detected advertisement CST.

전술한 제1 특징에 따른 무선 네트워크에 있어서, 상기 광고성 CST는, 패킷을 수신하는 노드에서의 전송과 잠재적 간섭을 일으키는 모든 노드들을 차단할 수 있을 정도의 낮은 값으로 설정되는 것이 바람직하다. In the wireless network according to the first aspect, the advertising CST is preferably set to a value low enough to block all nodes causing potential interference with transmission in the node receiving the packet.

전술한 제1 특징에 따른 무선 네트워크에 있어서, 상기 송신부는 하기의 수학식에 따른 로그-거리 경로 손실 모델(a log-distance path loss model)을 사용하는 광고성 CST를 계산하는 것을 특징으로 하며, In the wireless network according to the first aspect, the transmitter calculates the advertising CST using a log-distance path loss model according to the following equation,

여기서, PL은 경로 손실이며, PL0는 기준 경로 손실이며, d는 송신자와 수신자 사이의 거리이며, d0는 기준 거리이며,

는 환경을 반영하는 경로 손실 지수이며,

는 채널 변화를 나타내는 랜덤 상수이다. where PL is the path loss, PL0 is the reference path loss, d is the distance between the sender and the receiver, d0 is the reference distance,

is the path loss index reflecting the environment,

is a random constant representing the channel change.

전술한 제1 특징에 따른 무선 네트워크에 있어서, 상기 송신부는, 노드들 간에 송수신되는 제어 메시지를 이용하여 작성된 이웃 노드들의 정보(neighbor information)를 이용하여 광고성 CST를 계산하는 것이 바람직하다. In the wireless network according to the first aspect, it is preferable that the transmitter calculates the advertising CST using neighbor information written using control messages transmitted and received between nodes.

전술한 제1 특징에 따른 무선 네트워크에 있어서, 각 노드는 노드들간에 송수신되는 제어 메시지들을 수집하고, 수집된 제어 메시지들로부터 이웃 노드들의 RSSI를 수집하여 RSSI 테이블을 작성하여 관리하고, 이웃 노드의 RSSI 테이블을 기록한 이웃 노드 테이블(Neighbor table)을 작성하여 관리하는 것을 특징으로 하며, In the wireless network according to the first aspect, each node collects control messages transmitted and received between nodes, collects RSSIs of neighboring nodes from the collected control messages, creates and manages an RSSI table, and It is characterized by creating and managing a neighbor table in which the RSSI table is recorded,

송신부는, 상기 RSSI테이블 및 상기 이웃 노드 테이블에 포함된 이웃 노드들의 정보(neighbor information)를 이용하여 광고성 CST를 계산하는 것이 더욱 바람직하다. More preferably, the transmitter calculates the advertisement CST by using the RSSI table and neighbor information included in the neighbor node table.

전술한 제1 특징에 따른 무선 네트워크에 있어서, 상기 수신부는, 하기의 수학식을 이용하여, In the wireless network according to the first aspect described above, the receiving unit, using the following equation,

자신의 전송을 위하여 필요한 CST(

)와 상기 검출된 광고성 CST(

)중 작은 값을 최종 CST(

)로 결정하는 것이 바람직하다. CST required for own transmission (

) and the detected advertising CST (

) to the smaller of the final CST(

) is preferably determined.

본 발명의 제2 특징에 따른 매체 접근 제어 방법은, 패킷을 송수신하는 노드들을 포함하는 무선 네트워크에 있어서의 각 노드에 의해 수행되는 매체 접근 제어 방법에 관한 것으로서, (a) 자신의 패킷 전송을 보호하기 위한 광고성 캐리어 감지 임계값(An advertised Carrier Sensing Threshold; 이하 '광고성 CST'라 함)를 계산하는 단계; (b) 상기 계산된 광고성 CST를 프리앰블에 포함시킨 패킷을 송신하는 단계; 및 (c) 수신된 패킷의 프리앰블로부터 광고성 CST를 검출하는 단계; (d) 자신의 전송을 위하여 필요한 CST와 상기 검출된 광고성 CST를 이용하여, 최종 CST를 결정하는 단계;를 구비하여 공간 재사용을 향상시킨다. A medium access control method according to a second aspect of the present invention relates to a medium access control method performed by each node in a wireless network including nodes transmitting and receiving packets, wherein (a) protects its own packet transmission Calculating an advertised carrier sensing threshold (hereinafter referred to as 'advertised CST') for performing an advertisement; (b) transmitting a packet including the calculated advertisement CST in a preamble; and (c) detecting an advertising CST from the preamble of the received packet; (d) determining a final CST by using the CST required for own transmission and the detected advertising CST; and improving space reuse.

전술한 제2 특징에 따른 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는, 하기의 수학식에 따른 로그-거리 경로 손실 모델(a log-distance path loss model)을 사용하는 것을 특징으로 하며, In the method for controlling access to media in a wireless network according to the second aspect, the step (a) includes using a log-distance path loss model according to the following equation. characterized by,

는 환경을 반영하는 경로 손실 지수이며,

는 채널 변화를 나타내는 랜덤 상수인 것이 바람직하다. where PL is the path loss, PL0 is the reference path loss, d is the distance between the sender and the receiver, d0 is the reference distance,

is the path loss index reflecting the environment,

is preferably a random constant representing a channel change.

전술한 제2 특징에 따른 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는, 노드들 간에 송수신되는 제어 메시지를 이용하여 작성된 이웃 노드들의 정보(neighbor information)를 이용하여 광고성 CST를 계산하는 것이 바람직하다. In the method for controlling access to media in a wireless network according to the second aspect described above, in step (a), advertisement CST is generated using neighbor information written using control messages transmitted and received between nodes. It is preferable to calculate

전술한 제2 특징에 따른 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법은, 노드들간에 송수신되는 제어 메시지들을 수집하고, 수집된 제어 메시지들로부터 이웃 노드들의 RSSI를 수집하여 RSSI 테이블을 작성하여 관리하고, 이웃 노드의 RSSI 테이블을 기록한 이웃 노드 테이블(Neighbor table)을 작성하여 관리하는 단계를 더 구비하고, The method for controlling access to media in a wireless network according to the second aspect described above includes collecting control messages transmitted and received between nodes, collecting RSSIs of neighboring nodes from the collected control messages, creating and managing an RSSI table, and managing neighboring nodes. Further comprising the step of creating and managing a neighbor table (Neighbor table) in which the RSSI table of the node is recorded,

상기 (a) 단계는, 상기 RSSI테이블 및 상기 이웃 노드 테이블에 포함된 이웃 노드들의 정보(neighbor information)를 이용하여 광고성 CST를 계산하는 것이 바람직하다. Preferably, in step (a), the advertisement CST is calculated using the RSSI table and neighbor information included in the neighbor node table.

전술한 제2 특징에 따른 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법에 있어서, 상기 (d) 단계는, 하기의 수학식을 이용하여, In the method for controlling access to media in a wireless network according to the second aspect described above, the step (d) is performed using the following equation,

자신의 전송을 위하여 필요한 CST(

)와 상기 검출된 광고성 CST(

)중 작은 값을 최종 CST(

)로 결정하는 것이 바람직하다. CST required for own transmission (

) and the detected advertising CST (

) to the smaller of the final CST(

) is preferably determined.

본 발명에 따른 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법은, 캐리어 감지 임계값을 동적으로 설정하여 공간 재사용을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 노드가 패킷을 전송할 때, 자신의 전송을 보호하기 위하여 필요한 광고성 CST를 계산하여 프리앰블에 포함시킨다. 광고성 CST를 포함한 패킷을 수신한 이웃 노드들은 수신된 광고성 CST와 자신의 CST를 고려하여, 진행중인 전송과 자신의 전송이 모두 성공적이 되는 것을 확인하면 동시에 전송하게 된다. AP2 주변의 이동 노드는 자신의 전송들이 높은 간섭과 접하고 있는 수신기에 의해서 수신될 수 있기 때문에, 더욱 공격적으로 전송할 수 있다. A medium access control method in a wireless network according to the present invention is characterized in that the space reuse is improved by dynamically setting a carrier detection threshold. When a node transmits a packet, it calculates the advertisement CST necessary to protect its own transmission and includes it in the preamble. Neighbor nodes that have received the packet including the advertisement CST transmit the received advertisement CST and their own CST when they confirm that both the ongoing transmission and their own transmission are successful. Mobile nodes around AP2 may transmit more aggressively, since their transmissions may be received by receivers that are subject to high interference.

동시에, 에지 노드들로부터의 전송은 광고성 CST에 의해 보호될 수 있게 된다. 노드가 자신의 패킷을 성공적으로 전송할지라도, 다른 노드로부터 프리앰블을 수신하고 그 전송이 진행중인 전송이 손실될 것이 확인되면, 그 노드는 전송을 연기하게 된다. At the same time, transmissions from edge nodes may be protected by advertising CST. Even if a node successfully transmits its own packet, if it receives a preamble from another node and its transmission confirms that the transmission in progress will be lost, the node will defer the transmission.

본 발명에 따른 매체 접근 제어 방법은, CST를 계산할 때, 2가지 방식을 사용한다. 먼저, 제1 실시예에 따른 모델 기반의 방식은 각 노드가 자신의 CST를 계산할 때 최악의 시나리오를 가정하게 되는데, 최악의 시나리오는, 간섭 노드가 노드로부터 가장 멀리 존재한다는 것이다. 이러한 방식은 추가의 제어 메시지가 필요하지 않지만, 모델과 실제 환경 사이의 gap이 크다면 성능은 감소될 것이다. The medium access control method according to the present invention uses two methods when calculating the CST. First, the model-based method according to the first embodiment assumes a worst-case scenario when each node calculates its own CST. The worst-case scenario is that the interfering node is the farthest from the node. This method does not require additional control messages, but performance will be reduced if the gap between the model and the real environment is large.

반면에, 제2 실시예에 따른 측정 기반의 방식은 이웃 노드들 사이의 변경되는 이웃 노드 정보들을 사용하여 CST를 계산한다. 이 방식은 에지 노드들의 채널 공유를 보호하면서 높은 처리량을 성취하게 된다. 단일 간섭 노드에 기반하여 CST를 계산하고, 다중 간섭 노드들이 마진 변수를 사용함으로써 설명된다. 이러한 마진 변수는 채널 변화를 설명하고 가능한 외부 간섭의 존재들을 설명하기 위하여 사용된다. 그런데, 고정된 마진 값은 이러한 요소들을 모두 해소하기에는 역부족일 뿐만 아니라, 공간 재사용을 감소시키게 되는 너무 보수적인 전송과 숨겨진 단말을 생성시키고 시스템의 fairness를 감소시키는 너무 공격적인 전송을 야기하게 된다. 따라서, 노드들은 이웃 노드들의 밀도와 측정된 RSSI들의 변화 등과 같은 조건들에 기반한 마진을 독립적으로 선택하는 것이 보다 바람직하게 된다. On the other hand, the measurement-based method according to the second embodiment calculates the CST using neighbor node information that is changed between neighboring nodes. This scheme achieves high throughput while protecting the channel sharing of the edge nodes. CST is calculated based on a single interfering node, and multiple interfering nodes are accounted for by using a margin variable. This margin variable is used to account for channel variations and the presence of possible external interference. However, the fixed margin value is not only insufficient to solve all these factors, but also causes too conservative transmission that reduces space reuse and too aggressive transmission that creates hidden terminals and reduces fairness of the system. Accordingly, it is more preferable for nodes to independently select a margin based on conditions such as the density of neighboring nodes and changes in measured RSSIs.

전술한 본 발명에 따른 캐리어 감지 임계값에 대한 이중 임계값 접근법은 단일 캐리어 감지 임계값보다 에지 노드에 대한 불이익없이 우수한 시스템 throughput을 성취할 수 있게 된다. The double-threshold approach to the carrier sensing threshold according to the present invention described above can achieve better system throughput than the single-carrier sensing threshold without penalty to the edge node.

도 1은 무선랜 네트워크의 동작 시나리오를 설명하기 위하여 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 CST 설정 방법에 있어서, 모델 기반 방식으로 동적 광고성 CST를 설정하기 위한 시나리오를 도시한 모식도이다.
도 3은 노드 A의 RSSI 테이블(RSSI table)과 AP1의 이웃 노드 테이블(neighbor table)을 도시한 도표들이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 무선 랜 시스템의 성능을 테스트하기 위하여 만든 시뮬레이션 환경에 대한 모식도이다.
도 5는 노드의 밀도에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다.
도 6은 AP의 밀도에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다.
도 7은 마진의 변화에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다.
도 8은 경로 손실 지수의 변화에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다.1 is a schematic diagram illustrating an operation scenario of a wireless LAN network.
2 is a schematic diagram illustrating a scenario for setting dynamic CST in a model-based manner in a dynamic CST setting method according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an RSSI table of node A and a neighbor table of AP1.
4 is a schematic diagram of a simulation environment created to test the performance of a preferred wireless LAN system of the present invention.
5 is a graph showing results of testing the influence according to the density of nodes.
6 is a graph showing the results of testing the influence according to the density of the AP.
7 is a graph showing results of testing the influence of a change in the margin.
8 is a graph showing results of testing the influence of a change in the path loss index.

본 발명에 따른 무선 네트워크에서의 매체 접근 제어 방법은, 캐리어 감지 임계값을 동적으로 설정하여 공간 재사용을 향상시키는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 발명에 따른 매체 접근 제어 방법은, 각 노드가 패킷을 전송할 때, 자신의 전송을 보호하기 위하여 필요한 광고성 CST를 계산하여 프리앰블에 포함시키고, 광고성 CST가 프리앰블에 포함된 패킷을 전송한다. 광고성 CST를 포함한 패킷을 수신한 이웃 노드들은 수신된 광고성 CST와 자신의 CST를 고려하여 새로운 최종 CST를 결정하고, 상기 최종 CST에 따라 전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.A medium access control method in a wireless network according to the present invention is characterized in that the space reuse is improved by dynamically setting a carrier detection threshold. In particular, in the medium access control method according to the present invention, when each node transmits a packet, the advertisement CST necessary to protect its own transmission is calculated and included in the preamble, and the packet in which the advertisement CST is included in the preamble is transmitted. Neighbor nodes that have received the packet including the advertisement CST determine a new final CST in consideration of the received advertisement CST and their own CST, and determine whether to transmit the packet according to the final CST.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패킷 전송하는 노드들을 포함하는 무선 네트워크 및 상기 노드들의 매체 접근 제어 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 상기 노드는, 무선 네트워크를 구성하는 엑세스 포인트(Access Point), 노트북, 휴대폰, 사물인터넷 기기 등 고정 단말 (fixed terminal) 및 이동 단말(mobile terminal) 등을 포함한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a wireless network including nodes for transmitting packets and a method for controlling medium access of the nodes according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. The node includes an access point constituting a wireless network, a fixed terminal, such as a notebook computer, a mobile phone, and an Internet of Things (IoT) device, and a mobile terminal.

상기 무선 네트워크를 구성하는 각 노드는 패킷을 송신하는 송신부, 패킷을 수신하는 수신부, 및 전체 동작을 제어하는 제어부를 구비한다. Each node constituting the wireless network includes a transmitter for transmitting packets, a receiver for receiving packets, and a controller for controlling overall operations.

상기 송신부는, 자신의 전송을 보호하기 위한 광고성 CST(an advertised CST)를 생성하고, 패킷의 프리앰블에 광고성 CST(an advertised CST)를 포함하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 수신부는, 수신된 패킷의 프리앰블로부터 광고성 CST를 검출하고, 자신의 전송을 위하여 필요한 CST와 상기 검출된 광고성 CST를 이용하여, 최종 CST를 결정하는 것을 특징으로 한다. 이하, 상기 노드를 구성하는 송신부와 수신부의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. The transmitter generates an advertised CST (an advertised CST) to protect its own transmission, and transmits the packet including an advertised CST (an advertised CST) in a preamble of the packet. On the other hand, the receiver detects the advertisement CST from the preamble of the received packet, and determines the final CST by using the CST required for its own transmission and the detected advertisement CST. Hereinafter, operations of the transmitter and receiver constituting the node will be described in more detail.

패킷 프레임에 있어서, 프리앰블은 가장 낮은 링크 rate 로 전송되므로, 최소수의 비트가 정보를 전송하기 위하여 사용된다. 인접 노드가 해당 채널이 idle 및 Busy 중 어느 것인지 판단하기 위하여, 인접 노드에 의해 사용될 CST 레벨을 포함하는 것이 바람직하다. 도 1의 시나리오에서 다시 한번 더 가정하자. AP1이 패킷을 노드 A 에게 전송할 때, 패킷은 프리앰블에, 패킷 전송을 보호하기 위하여 인접 노드들에 의해 사용되어야 하는 최대 CST를 포함한다. 이후, 본 명세서에서는 전술한 최대 CST를 광고성 CST(an advertised CST)라고 칭한다. In a packet frame, since the preamble is transmitted at the lowest link rate, the minimum number of bits is used to transmit information. In order for the neighbor node to determine whether the corresponding channel is idle or busy, it is preferable to include the CST level to be used by the neighbor node. Assume once more in the scenario of FIG. 1 . When AP1 sends a packet to Node A, the packet includes in the preamble the maximum CST that should be used by neighboring nodes to protect packet transmission. Hereinafter, in the present specification, the aforementioned maximum CST is referred to as an advertised CST (an advertised CST).

예를 들면, AP1이 패킷을 노드 A 로 전송할 때 노드 A의 수신 신호 세기가 -60dB 인 것을 AP1은 알고 있다고 가정하고, 또한 패킷을 신뢰성있게 디코딩하기 위하여 노드 A에서의 SNR이 최소 23dB 이어야 함을 AP1은 알고 있다고 가정한다. 그렇다면, 노드 A에서 감내할 수 있는 최대 간섭은 -83dBm이 된다. 따라서, AP1은 -83dBm보다 큰 세기의 신호에서 간섭을 야기할 수 있는 인접 노드들을 차단시켜야 한다. 프리앰블을 수신한 후에 간섭 노드 후보들이 채널이 Busy인 것을 발견하기 위하여, AP1은 광고성CST를 선택해야 한다. For example, assume that AP1 knows that the received signal strength of node A is -60dB when AP1 transmits a packet to node A, and that the SNR at node A must be at least 23dB in order to reliably decode the packet. Assume AP1 knows. Then, the maximum interference tolerated by node A is -83 dBm. Therefore, AP1 must block adjacent nodes that may cause interference in signals with a strength greater than -83 dBm. In order for the interfering node candidates to discover that the channel is busy after receiving the preamble, AP1 must select the advertising CST.

MAC 주소를 대신하여 CST를 포함시킴으로써, 프리앰블에 작은 개수의 비트(bit)들을 사용할 수 있게 된다. 광고성 CST를 위해 6bits를 할당하면, 64개의 값을 표현할 수 있으며, 이로써 -99 dBm ~ -36dBm 의 범위의 광고성 CST를 나타내기에 충분하게 된다. 본 발명에서는 광고성 CST를 선택하는 방법으로 제1 실시예에 따른 모델 기반의 방식(model-based scheme)과 제2 실시예에 따른 측정 기반 방식(measurement-based scheme)을 제안하고자 한다. By including the CST instead of the MAC address, a small number of bits can be used in the preamble. If 6 bits are allocated for the advertising CST, 64 values can be expressed, which is sufficient to represent the advertising CST in the range of -99 dBm to -36 dBm. The present invention intends to propose a model-based scheme according to the first embodiment and a measurement-based scheme according to the second embodiment as a method of selecting an advertisement CST.

먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 모델 기반 방식으로 동적 광고성 CST(Dynamic Advertised CST)를 설정하는 방법을 설명한다. 본 발명에 따라, 패킷 전송을 보호하기 위하여 필요한 광고성 CST는 경로 손실 모델(a path loss model)을 사용하여 계산할 수 있으며, 경로 손실 모델로는 로그-거리 경로 손실 모델(a Log-distance path loss model)이 사용될 수 있다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동적 CST 설정 방법에 있어서, 모델 기반 방식으로 동적 광고성 CST를 설정하기 위한 시나리오를 도시한 모식도이다. AP1은 노드 S에게 패킷을 전송하기 위하여 시도한다. 광고성 CST는 수신기에서 전송과 잠재적 간섭을 일으키는 모든 노드들을 차단하기 위하여 충분히 낮은 값으로 설정되어야 한다. 잠재적 간섭자들은 노드 S의 SNR을 패킷 디코딩을 위해 필요한 SNR 이하로 감소시키는 노드들이다. First, a method for setting a Dynamic Advertised CST (CST) in a model-based manner according to the first embodiment of the present invention will be described. According to the present invention, the advertising CST required to protect packet transmission can be calculated using a path loss model, and the path loss model is a log-distance path loss model (a Log-distance path loss model). ) can be used. 2 is a schematic diagram illustrating a scenario for setting dynamic CST in a model-based manner in a method for setting dynamic CST according to a preferred embodiment of the present invention. AP1 attempts to send a packet to node S. Advertising CST should be set to a low enough value to block all nodes causing potential interference with transmission at the receiver. Potential interferers are nodes that reduce the SNR of node S below the SNR required for packet decoding.

도 2를 참조하면, P1은 AP1으로부터의 패킷이 노드 S에 도달할 때의 수신 신호 세기(the received signal strength)로 가정하고, SNRth는 패킷을 신뢰성있게 디코딩하기 위하여 필요한 SNR이다. AP2는 AP1과 동시에 전송하며, AP2의 신호는 노드 S에서의 간섭이 되며, 간섭 세기(the interference strength)는 P2로 가정한다. AP1의 패킷이 노드 S에서 성공적으로 디코딩되기 위하여, 수학식 2가 만족되어야 한다. 본 수학식에서의 모든 값은 dB 스케일이다. Referring to FIG. 2 , it is assumed that P1 is the received signal strength when a packet from AP1 arrives at a node S, and SNRth is an SNR required to reliably decode the packet. AP2 transmits at the same time as AP1, the signal of AP2 becomes interference at node S, and it is assumed that the interference strength is P2. In order for the packet of AP1 to be successfully decoded in the node S, Equation 2 must be satisfied. All values in this equation are in dB scale.

노드 S에서 패킷 수신 실패를 만드는 최소 간섭 레벨 P2는 찾아야 한다. 수학식 1의 부등식을 등식으로 변환시킴으로써, 패킷을 손실시키는 P2를 계산해낼 수 있다. P2를 계산하기 위하여, AP1는 P1을 알아야 하며, SNRth는 이미 알고 있는 고정된 값으로 가정한다. P1을 획득하는 두가지 방법이 있다. 하나는 노드 A가 지속적으로 AP1의 RSSI를 측정하고 그 정보를 AP1에게 전송하는 것이다. 다른 하나는, AP1이 노드 A가 패킷을 전송할 때마다 노드 A의 RSSI를 측정하고 그 링크들은 대칭적이라고 가정하여 그 값을 P1으로 사용한다. 따라서, P1을 획득하고, 수학식 3를 사용하여, P2를 계산할 수 있게 된다. The minimum interference level P2 that causes packet reception failure at node S must be found. By converting the inequality of Equation 1 into an equation, P2 causing packet loss can be calculated. To calculate P2, AP1 needs to know P1, and SNRth is assumed to be a known fixed value. There are two ways to obtain P1. One is that node A continuously measures the RSSI of AP1 and transmits the information to AP1. In the other one, AP1 measures the RSSI of node A whenever node A transmits a packet, and assumes that the links are symmetric and uses that value as P1. Accordingly, it is possible to obtain P1 and calculate P2 by using Equation (3).

노드 S에서의 간섭 레벨은 P2인 간섭자들의 여러 개의 위치들이 있다. 각 위치들 중에서, AP1으로부터 가장 먼 지점은 노드 S 로부터 반대 방향에 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 반대 방향의 지점에 위치한 간섭자 AP2를 가정하자. AP2에서 AP1의 RSSI를 계산하기 위하여, 수학식 4에 따른 로그-거리 모델(a log-distance model)을 사용한다. There are several locations of interferers whose interference level at node S is P2. Among each location, the point furthest from AP1 is in the opposite direction from node S. As shown in FIG. 2 , it is assumed that an interferer AP2 is located at a point in the opposite direction. In order to calculate the RSSI of AP1 in AP2, a log-distance model according to Equation 4 is used.

는 환경을 반영하는 경로 손실 지수이며,

는 페이딩(fading)과 같은 채널 변화를 설명하는 랜덤 상수이다. 이 모델을 사용하여 수학식 5와 수학식 6를 정의한다. 여기서,

는 0으로 설정하고 채널 변화를 설명하는 마진 변수를 사용한다. where PL is the path loss, PL0 is the reference path loss, d is the distance between the sender and the receiver, d0 is the reference distance,

is the path loss index reflecting the environment,

is a random constant that describes channel changes such as fading.

Equations

5 and 6 are defined using this model. here,

is set to 0 and uses a margin variable to account for channel changes.

D2PL은 거리를 경로 손실로 변환하며, PL2D는 경로 손실로부터 거리를 추정한다. AP1과 노드 S사이의 거리가 d1 이라고 가정하고 AP2 와 노드 S사이의 거리를 d2라고 가정하자. 수학식 6의 PL2D 함수를 사용하면 수학식 7과 7에 의해 d1과 d2를계산할 수 있다. D2PL converts distance to path loss, and PL2D estimates distance from path loss. Assume that the distance between AP1 and the node S is d1 and the distance between AP2 and the node S is d2. Using the PL2D function of Equation 6, d1 and d2 can be calculated by Equations 7 and 7.

여기서,

는 전송 파워이며, 이는 고정값으로서 모든 노드에서 동일한 값으로 가정한다. PL1과 PL2는 각각 AP1과 S, AP2와 S 사이의 경로 손실이다. AP2는 AP1의 반대편에 위치하므로, AP1과 AP2의 거리는 d1+d2이다. 따라서, AP2에서의 AP1의 수신 신호 세기(P')은 수학식 6의 D2PL 함수를 사용하여 수학식 9과 같이 계산할 수 있다. here,

is the transmit power, which is a fixed value and is assumed to be the same in all nodes. PL1 and PL2 are path loss between AP1 and S and AP2 and S, respectively. Since AP2 is located opposite to AP1, the distance between AP1 and AP2 is d1+d2. Accordingly, the received signal strength P' of AP1 in AP2 can be calculated as in Equation 9 by using the D2PL function of Equation 6.

AP1이 전송중일 때 AP2는 차단되어야 하므로, AP1은 P1을 전송을 보호할 수 있는 최대 CST로 선택한다. 따라서, 광고성 CST(

)는 수학식 10에 따라 계산할 수 있다. Since AP2 must be blocked when AP1 is transmitting, AP1 selects P1 as the maximum CST that can protect transmission. Therefore, advertising CST (

) can be calculated according to Equation 10.

여기서,

은 마진 변수(margin parameter)이다. here,

is a margin parameter.

AP1이 광고성 CST를 계산하고 패킷의 프리앰블에 포함시켜 전송한다. AP2가 프리앰블을 수신하면, AP1과 패킷을 동시에 전송하기 전에 두가지를 고려하여야 한다. 먼저, AP1의 RSSI가 광고성 CST보다 크게 하여, 진행중인 전송을 보호하도록 한다. 다음, 진행중인 전송이 노드 C에서 AP2로부터 전송된 패킷이 손실되지 않아야 한다. AP2는 자신의 전송을 보호하기 위하여 요구되는 CST(

)를 계산한다.

의 계산과정은 AP1에서의

의 계산과정과 동일하다. 다음, AP2의 CST는 수학식 11과 같이,

와

의 최소값으로 설정된다. AP1 calculates the advertisement CST and transmits it by including it in the preamble of the packet. When AP2 receives the preamble, it must consider two things before transmitting the packet with AP1 at the same time. First, the RSSI of AP1 is set to be larger than the advertisement CST to protect transmission in progress. Next, the in-progress transmission should not lose the packets sent from AP2 to Node C. AP2 is the CST (CST) required to protect its own transmission.

) is calculated.

The calculation process of AP1 is

It is the same as the calculation process of Next, the CST of AP2 is as shown in Equation 11,

Wow

is set to the minimum value of

만약 현재의 간섭 레벨이

보다 낮으면, AP2는 채널을 idle 상태로 결정하고 패킷 전송을 목적지로 전송하는 것을 시작할 것이다.

와

는 모두 잠재적 동시 수신기들(potential concurrent transmitters)의 목적지에 의존한다. If the current interference level is

If it is lower, AP2 will decide the channel to be idle and start sending packets to the destination.

Wow

It all depends on the destination of the potential concurrent transmitters.

이러한 시나리오에서, AP1이 패킷을 전송하고 AP2에서의 수신 신호 세기가 -80dBm이라고 가정하자. 하나의 케이스는, AP1이 패킷을 A에게 전송한다. 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 모델 기반 방식을 사용하여 AP1은

로서 -75dBm이 계산되며 패킷의 프리앰블에 해당 정보가 포함된다. AP2가 프리앰블을 수신할 때, AP2는 채널이 패킷을 노드 C 에게 전송하기 위하여 대기중이다. AP2에 의해 계산된

는 -60dBm이다.

이므로, -80dBm보다 크게 되므로, AP2는 채널이 idle 상태이라고 결정하고 backoff counter를 카운팅하는 것을 계속한다. 카운터가 0가 되면, AP2는 AP1과 동시에 전송하게 된다. In this scenario, assume that AP1 transmits a packet and the received signal strength at AP2 is -80 dBm. In one case, AP1 sends a packet to A. Using the model-based method according to the first embodiment of the present invention described above, AP1 is

As -75dBm is calculated and the corresponding information is included in the preamble of the packet. When AP2 receives the preamble, AP2 is waiting for the channel to send the packet to Node C. Calculated by AP2

is -60dBm.

Therefore, it is greater than -80dBm, so AP2 determines that the channel is idle and continues counting the backoff counter. When the counter becomes 0, AP2 transmits simultaneously with AP1.

다른 케이스로는, AP1이 패킷을 B로 전송한다. 이 경우,

는 -85dBm으로 계산된다. AP2가 AP1으로부터 프리앰블을 수신할 때,

이므로 -85dBm이 되며, 이는 -80dBm보다 작은 값이다. 따라서, AP2는 채널이 busy 상태라고 결정하고 전송을 연기한다. In another case, AP1 sends a packet to B. in this case,

is calculated as -85dBm. When AP2 receives the preamble from AP1,

Therefore, it becomes -85dBm, which is smaller than -80dBm. Therefore, AP2 determines that the channel is busy and delays the transmission.

정리하면, 본 발명에 따른 구조는 송신자뿐만 아니라 그들의 목적지들을 고려하여 CST를 제어하여, 숨겨진 단말 효과(Hidden terminal effects)를 피함으로써 공간 재사용(Spatial Reuse)을 향상시키게 된다. In summary, the structure according to the present invention controls the CST in consideration of not only the sender but also their destinations, thereby improving spatial reuse by avoiding hidden terminal effects.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 측정 기반 방식의 동적 CST 제어 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a measurement-based dynamic CST control method according to a second embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 제2 실시예에 따른 측정 기반 방식의 동적 CST 제어 방법은, 노드들 사이의 제어 메시지로 변환한 이웃 노드 정보들(neighbor information)을 사용하는 것을 특징으로 한다. The measurement-based dynamic CST control method according to the second embodiment of the present invention is characterized by using neighbor information converted into a control message between nodes.

도 2의 시나리오를 고려하면, AP1은 패킷을 노드 A에게 전송하기 위하여, 전송을 보호할 광고성 CST를 계산하여야 된다. 광고성 CST를 설정하기 위하여, AP1은 노드 A의 잠재적 간섭자들을 알아야만 한다. 본 방식에서, 노드 A는 메시지에서 AP1에게 이 정보를 전송한다. 이를 위하여, 각 노드는 제어 메시지들로부터 인접 노드들의 RSSI를 수집하고, RSSI 테이블에 가중 이동 평균(Weighted moving average; WMA)를 사용하여 RSSI정보들을 관리한다. Considering the scenario of FIG. 2 , in order to transmit a packet to the node A, AP1 needs to calculate an advertisement CST to protect the transmission. In order to set the advertising CST, AP1 must know the potential interferers of Node A. In this way, Node A sends this information to AP1 in a message. To this end, each node collects RSSI of neighboring nodes from control messages, and manages RSSI information by using a weighted moving average (WMA) in the RSSI table.

도 3은 노드 A의 RSSI 테이블(RSSI table)과 AP1의 이웃 노드 테이블(neighbor table)을 도시한 도표들이다. 도 3을 참조하면, RSSI 테이블은 이웃 노드들의 각각에 대하여 RSSI 값들의 평균값을 유지한다. 또한, RSSI 테이블은 이웃 노드들 사이에서 주기적으로 변경된다. 각 노드는 이웃 노드로부터 RSSI 테이블을 수신할 때마다, 각 이웃 노드의 RSSI 테이블을 기록한 이웃 노드 테이블(Neighbor table)을 갱신한다.3 is a diagram illustrating an RSSI table of node A and a neighbor table of AP1. Referring to FIG. 3 , the RSSI table maintains an average value of RSSI values for each of the neighboring nodes. Also, the RSSI table is periodically changed between neighboring nodes. Whenever each node receives an RSSI table from a neighbor node, it updates a neighbor table in which the RSSI table of each neighbor node is recorded.

이웃 노드 테이블(neighbor table)을 사용하여, AP1은 전송할 때 노드 A의 수신 신호 세기가 -45dBm이 될 것을 알 수 있다. 만약 필요한 SNRth가 23dB이면, 노드 A에서 간섭 레벨은 -68dBm보다 작아야만 한다. 이웃 노드 테이블을 살펴보면, AP2가 송신할 때 노드 A에서 예상되는 간섭 레벨은 -75dBm이며, 이는 -68dBm보다 작은 값이다. 따라서, AP1은 AP2를 차단할 필요가 없게 된다. 그런데, 만약 노드 B가 전송한다면, 노드 A에서의 SNR은 23dBm보다 작게 될 것이며 패킷은 성공적으로 디코딩될 수 없게 될 것이다. 따라서, 노드 B는 노드 A에게 전송하는 AP1에 대한 잠재적 간섭자가 된다. 노드 B를 차단하기 위하여, AP1은 광고성 CST를 -58dBm-

으로 설정한다. AP2가 AP1으로부터 프리앰블을 수신할 때, 그 전송은 진행중인 전송을 손실시키기 않게 됨을 확인할 수 잇다. AP2는 이웃 노드 테이블을 확인하여, AP2가 노드 Cdprp 패킷을 전송하면 그것은 노드 C에서 성공적으로 디코딩될 것이라는 것을 알게 된다. 그 패킷이 전송될 것이라고 예상된다면, AP2는 채널이 idle 상태라고 판단한다. Using the neighbor table, AP1 can know that the received signal strength of node A will be -45 dBm when transmitting. If the required SNRth is 23 dB, the interference level at node A must be less than -68 dBm. Looking at the neighbor table, the expected interference level at node A when AP2 transmits is -75 dBm, which is less than -68 dBm. Accordingly, AP1 does not need to block AP2. However, if Node B transmits, the SNR at Node A will be less than 23 dBm and the packet will not be successfully decoded. Thus, Node B becomes a potential interferer to AP1 transmitting to Node A. To block Node B, AP1 sets the advertising CST to -58dBm-

set to When AP2 receives the preamble from AP1, it can be confirmed that the transmission does not lose the transmission in progress. AP2 checks the neighbor node table and knows that if AP2 sends a node Cdprp packet it will be decoded successfully at node C. If the packet is expected to be transmitted, AP2 determines that the channel is idle.

AP1이 노드 B에게 패킷을 전송하는 것을 가정하자. 이웃 노드 테이블을 참고하여, AP1은 노드 A 및 노드 AP2가 모두 잠재적 간섭자임을 확인한다. 이 경우, AP2인 가장 멀리 있는 간섭자를 기초로 하여, 광고성 CST가 설정된다. 따라서, 광고성 CST는 -80dBm-

로 설정된다. AP2가 프리앰블을 수신하면, RSSI를 측정하고 광고성 CST를 판독한다. RSSI가 광고성 CST보다 크기 때문에, AP2는 채널이 busy 상태라고 판단하고 전송을 연기한다. Assume that AP1 sends a packet to Node B. Referring to the neighbor node table, AP1 confirms that both node A and node AP2 are potential interferers. In this case, based on the farthest interferer, AP2, the advertising CST is set. Therefore, advertising CST is -80dBm-

is set to When AP2 receives the preamble, it measures the RSSI and reads the advertising CST. Because RSSI is larger than advertising CST, AP2 determines that the channel is busy and delays transmission.

이 측정 기반 방식에서도 마진 변수

가 사용된다. 이 방식에서는 CST를 계산하는 경로 손실 모델을 사용하지는 않지만, 채널 변화 및 다중 간섭자들의 가능성으로 인하여, 마진이 여전히 필요하다. 전술한 모델 기반의 방식은 가장 나쁜 위치에 간섭자가 위치한다고 가정함으로써 CST를 보수적으로 설정하는 반면, 측정 기반의 방식은 노드들이 더욱 공격적으로 전송을 하게 하는 CST를 설정할 수 있다. 이러한 이유로 인하여, 모델 기반의 방식과 비교하여, 다중 간섭자들을 설명하기 위하여 측정 기반의 방식이 더욱 더 큰 값의

이 필요하게 된다. Even in this measure-based approach, the margin variable

is used Although this scheme does not use a path loss model to calculate the CST, due to the channel change and the possibility of multiple interferers, a margin is still needed. The above-described model-based method conservatively sets the CST by assuming that the interferer is located in the worst position, whereas the measurement-based method can set the CST that allows nodes to transmit more aggressively. For this reason, compared to the model-based method, the measurement-based method has a larger value for accounting for multiple interferers.

this will be needed

도 4는 본 발명의 바람직한 무선 랜 시스템의 성능을 테스트하기 위하여 만든 시뮬레이션 환경에 대한 모식도이다. 도 4를 참조하면, AP들이 격자 구조로 배치되며 이동 노드들이 각 영역에 무작위로 배치된다. 각 이동 노드들은 배치되면, 비콘을 통해 해당 영역을 스캐닝한 후 AP를 선택하고 연결하게 된다. 4 is a schematic diagram of a simulation environment created to test the performance of a preferred wireless LAN system of the present invention. Referring to FIG. 4 , APs are arranged in a grid structure, and mobile nodes are randomly arranged in each area. When each mobile node is deployed, it scans the corresponding area through a beacon and selects and connects to an AP.

이러한 환경에서, 첫번째 방법은 “Legacy”로 표현하는데, 이는 고정된 CST를 사용하는 종래의 IEEE 802.11 DCF에 따른 방식이며, 고정된 CST는 -82dBm이다. 두번째 방법은 “DSC”이며, 이는 통신하는 노드들 쌍의 사이의 근접도(proximity)를 고려하여 CST를 설정하는 방법으로서, 수학식 1에 따른 DSC 변수들에 있어서, Cmin과 Cmax는 각각 -99dBm과 -39dBm으로 설정되며 마진은 25dBm으로 설정된다. 세번째 및 네번째 방법은 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 방법들로서, 세번째 방법은 제1 실시예에 따른 모델 기반의 방식이며 네번째 방법은 제2 실시예에 따른 측정 기반의 방식이다. 세번째 방법은 로그-거리 경로 손실 모델로서,

으로 설정된다. 네번째 방법은 제어 메시지를 통해 변경된 이웃 노드 정보를 이용하여 광고성 CST를 결정하게 된다. 세번째 및 네번째 방법은 마진 변수가 6dB로 설정된다. In this environment, the first method is expressed as “Legacy”, which is a method according to the conventional IEEE 802.11 DCF using a fixed CST, and the fixed CST is -82 dBm. The second method is “DSC”, which is a method of setting CST in consideration of proximity between a pair of communicating nodes. In the DSC variables according to Equation 1, Cmin and Cmax are -99dBm, respectively. and -39dBm, and the margin is set to 25dBm. The third and fourth methods are methods according to the first and second embodiments of the present invention, respectively, wherein the third method is a model-based method according to the first embodiment and the fourth method is a measurement-based method according to the second embodiment. The third method is a log-distance path loss model,

is set to In the fourth method, the advertisement CST is determined using the neighbor node information changed through the control message. In the third and fourth methods, the margin variable is set to 6dB.

각 시스템에 대한 성능을 평가하기 위하여 전체 처리량, 하위 25% 처리량, Jain's fairness index 및 시스템의 delivery ratio를 측정한다. 여기서, Jain's fairness index는 수학식 12에 따라 측정되는 값으로서, 시스템의 fairness를 측정하기 위하여 사용된다. To evaluate the performance of each system, the total throughput, the lower 25% throughput, Jain's fairness index, and the delivery ratio of the system are measured. Here, Jain's fairness index is a value measured according to Equation 12 and is used to measure fairness of the system.

여기서, xi는 노드 i에 대한 처리량이며, n은 노드들의 총 개수이다. where xi is the throughput for node i, and n is the total number of nodes.

먼저, 100개의 AP들을 배치하고 노드들의 수를 변경하면서 배치하여 노드 밀도의 영향력을 살펴보았다. 노드 수는 20에서 200까지 변화시켰다. 도 5는 노드의 밀도에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다. 도 5의 (a)는 전체 처리량을 도시한 그래프이며, (b)는 하위 25% 처리량을 도시한 그래프이며, (c)는 Jain's Fairness Index를 도시한 그래프이며, (d)는 Packet Delivery Ratio를 도시한 그래프이다. First, 100 APs were deployed and the influence of node density was examined by changing the number of nodes. The number of nodes was varied from 20 to 200. 5 is a graph showing results of testing the influence according to the density of nodes. 5 (a) is a graph showing the total throughput, (b) is a graph showing the lower 25% throughput, (c) is a graph showing Jain's Fairness Index, (d) is a graph showing the Packet Delivery Ratio is the graph shown.

도 5(a)를 참조하면, 전체 처리량을 살펴보면, 모든 방식에서 노드의 수가 일정 지점까지는 처리량이 증가하다가 그 이후로는 감소하기 시작한다. 이는, 노드의 수가 작을 때는 공간이 완전히 사용되지 않고 더 많은 동시 전송을 위한 여유가 있음을 의미한다. 하지만, 노드 수가 많아지면, 공간이 포화되고 증가된 패킷 충돌률(Packet collision rate)로 인하여 처리량이 감쇠된다. 이러한 패킷 충돌의 증가는 패킷 전달률(Packet Delivery rate)에 영향을 미치게 된다. Referring to FIG. 5( a ), looking at the overall throughput, the number of nodes in all methods increases the throughput up to a certain point, and then starts to decrease thereafter. This means that when the number of nodes is small, the space is not fully used and there is room for more simultaneous transmissions. However, as the number of nodes increases, the space becomes saturated and the throughput is attenuated due to the increased packet collision rate. This increase in packet collisions affects the packet delivery rate.

도 5(b)를 참조하면, 전체 처리량은 노드수와 함께 증가되는 동안, 하위 25%처리량은 노드 수의 증가와 함께 급속하게 감소된다. 이는, 채널 공유가 덜 공정하게 됨을 의미하는데, 이는 fairness 그래프로부터 확인될 수 있다. 노드가 많아질수록, 패킷 충돌 기회가 증가하게 되는데, 이는 둘 또는 그 이상의 노드들이 동시간대에서 backoff를 종료하는 가능성이 증가하기 때문이다. 두 노드가 동시에 전송할 때, 에지 노드로부터 전송된 패킷과 비교하면, AP에 더 가까운 노드로부터 전송된 패킷이 살아날 확률이 더 크다. 에지 노드가 패킷을 손실하면, 더 많은 충돌을 피하기 이하여 경쟁 윈도우(contention window)는 배가될 것이고, 에지 노드의 채널 공유는 더욱 감소하게 된다. 따라서, 패킷 충돌이 많아질수록 fairness는 더욱 더 낮아지게 될 것이다. Referring to Fig. 5(b), while the total throughput increases with the number of nodes, the lower 25% throughput decreases rapidly with the increase of the number of nodes. This means that the channel sharing becomes less fair, which can be seen from the fairness graph. As the number of nodes increases, the chance of packet collision increases because the probability that two or more nodes terminate backoff at the same time increases. When both nodes transmit at the same time, the probability of surviving a packet transmitted from a node closer to the AP is higher compared to a packet transmitted from an edge node. If an edge node loses packets, the contention window will double to avoid more collisions, and the edge node's channel share will be further reduced. Therefore, the more the packet collision, the lower the fairness will be.

본 발명에 따른 방법들은 종래의 방법들에 비하여 전체 처리량이 높으며, 또한 하위 25% 처리량을 유지하는 동안에도 전체 처리량이 높음을 알 수 있다. Fairness 측면에서는, 본 발명에 따른 방법들이 종래의 방법들에 비하여 낮은 fairness index를 가짐을 확인할 수 있다. It can be seen that the methods according to the present invention have higher overall throughput compared to the conventional methods, and also high overall throughput while maintaining the lower 25% throughput. In terms of fairness, it can be seen that the methods according to the present invention have a lower fairness index than the conventional methods.

다음, 두번째 실험은 AP의 수를 9부터 169까지 변화시키면서 성능을 테스트하는 것이다. 이때 노드의 수는 100으로 고정시킨다. AP의 밀도가 높을 때, 이동 노드와 AP 사이의 평균 거리는 더욱 짧아지게 된다. 따라서, 더 많은 동시 전송이 발생하게 될 것이 예상된다. 도 6은 AP의 밀도에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다. 도 6의 (a)는 전체 처리량을 도시한 그래프이며, (b)는 하위 25% 처리량을 도시한 그래프이며, (c)는 Jain's Fairness Index를 도시한 그래프이며, (d)는 Packet Delivery Ratio를 도시한 그래프이다. Next, the second experiment is to test the performance while changing the number of APs from 9 to 169. In this case, the number of nodes is fixed at 100. When the density of APs is high, the average distance between the mobile node and the AP becomes shorter. Therefore, it is expected that more simultaneous transmissions will occur. 6 is a graph showing the results of testing the influence according to the density of the AP. 6 (a) is a graph showing the total throughput, (b) is a graph showing the lower 25% throughput, (c) is a graph showing Jain's Fairness Index, (d) is a graph showing the Packet Delivery Ratio is the graph shown.

도 6 (a)를 참조하면, 전체 처리량을 살펴보면, AP의 수가 작을 때는 모든 방법들의 전체 처리량이 거의 유사하다. 하지만, AP의 수가 커지게 되면, 처리량의 차이가 증대된다. 고정된 CST를 사용하는 종래의 방법은 AP 밀도와 함께 처리량이 증가된다. 이동 노드가 AP에 근접하는지 여부와 관계없이, 전송하는 동안 노드가 차단하는 영역은 동일하다. 따라서, 노드들간의 평균 거리가 작아지더라도, 공간 재사용은 향상되지 않는다. DSC 방식은 높은 전체 처리량을 성취하나, 에지 노드들에서 starvation을 유발하게 되는데, 이는 하위 25% 처리량과 fairness 로부터 확인된다. 본 발명에 따른 방법들은 높은 전체 처리량과 비교할 만한 하위 25% 처리량을 달성하게 되며, 이는 이전 실험과 유사하다. Referring to FIG. 6 (a) , looking at the overall throughput, when the number of APs is small, the overall throughput of all methods is almost the same. However, as the number of APs increases, the difference in throughput increases. Conventional methods using a fixed CST increase throughput with AP density. Regardless of whether the mobile node is in proximity to the AP, the area the node blocks while transmitting is the same. Therefore, even if the average distance between nodes becomes small, spatial reuse is not improved. The DSC method achieves high overall throughput, but causes starvation at the edge nodes, which is confirmed by the lower 25% throughput and fairness. The methods according to the present invention achieve a lower 25% throughput comparable to the high overall throughput, which is similar to the previous experiment.

다음, 세번째 실험은 마진(Margin)을 변화시키면서 성능을 테스트하는 것이다. 이번 실험에서는 격자 구조에 100개의 AP들을 배치하고 랜덤하게 100개의 이동 노드들을 배치하였으며, 마진은 0dB 에서 10dB 까지 변화시켰다. Next, the third experiment is to test the performance while changing the margin. In this experiment, 100 APs were placed in a grid structure and 100 mobile nodes were randomly placed, and the margin was changed from 0dB to 10dB.

도 7은 마진의 변화에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다. 도 7의 (a)는 전체 처리량을 도시한 그래프이며, (b)는 하위 25% 처리량을 도시한 그래프이며, (c)는 Jain's Fairness Index를 도시한 그래프이며, (d)는 Packet Delivery Ratio를 도시한 그래프이다. 7 is a graph showing results of testing the influence of a change in the margin. 7 (a) is a graph showing the total throughput, (b) is a graph showing the lower 25% throughput, (c) is a graph showing Jain's Fairness Index, (d) is a graph showing the Packet Delivery Ratio is the graph shown.

도 7(a)를 참조하면, 전체 처리량은 모든 방식에서 마진이 커질수록 감소하였다. 마진이 커진다는 것은 CST가 감소하며, 이는 보수적인 전송을 수행하는 것을 의미하게 된다. 이러한 이유로 인하여, 마진이 증가할수록, 하위 25% 처리량은 증가하게 된다. 본 발명에 따른 방법들은 하위 25% 처리량이 어느 지점까지 증가하게 되며 그 이후에는 유사하게 유지된다. 마진이 포화점보다 작으면, 선택된 CST는 패킷 충돌 및 불공정한 채널 공유를 유도하는 숨겨진 단말(Hidden terminal)을 만들게 된다. 본 시뮬레이션 환경에서 적절한 마진은 약 5~6 dB 이다. Referring to FIG. 7(a) , the overall throughput decreased as the margin increased in all methods. When the margin increases, the CST decreases, which means performing conservative transmission. For this reason, as the margin increases, the bottom 25% throughput increases. The methods according to the present invention increase the lower 25% throughput up to a point and remain similar thereafter. If the margin is less than the saturation point, the selected CST creates a hidden terminal that induces packet collision and unfair channel sharing. A reasonable margin in this simulation environment is about 5-6 dB.

도 7의 그래프로부터, 마진이 낮아지면 본 발명의 측정 기반의 방식은, 모델 기반 방식보다 더욱 크게 영향을 받게 되고, 마진이 6dB이하이면, 하위 25% 처리량이 크게 감소함을 알 수 있다. 이러한 패턴이 fairness index 및 packet delivery ratio에도 관찰된다. From the graph of FIG. 7, when the margin is lowered, the measurement-based method of the present invention is more greatly affected than the model-based method, and when the margin is 6 dB or less, it can be seen that the lower 25% throughput is greatly reduced. This pattern is also observed for fairness index and packet delivery ratio.

다음, 네번째 실험은 경로 손실 지수(Path Loss Exponent)을 변화시키면서 성능을 테스트하는 것이다. 이번 실험에서는 로그-거리 모델에서 경로 손실 지수를 2에서 4까지 변화시켰다. 모델 기반의 방식에서 사용된 지수는 3으로 고정시켰다. 이러한 경로 손실 지수는 환경의 전파 특성에 영향을 미치게 된다. Next, the fourth experiment is to test the performance while changing the Path Loss Exponent. In this experiment, the path loss index was changed from 2 to 4 in the log-distance model. The exponent used in the model-based method is fixed at 3. This path loss index affects the propagation characteristics of the environment.

도 8은 경로 손실 지수의 변화에 따른 영향력을 테스트한 결과들을 도시한 그래프들이다. 도 8의 (a)는 전체 처리량을 도시한 그래프이며, (b)는 하위 25% 처리량을 도시한 그래프이며, (c)는 Jain's Fairness Index를 도시한 그래프이며, (d)는 Packet Delivery Ratio를 도시한 그래프이다. 8 is a graph showing results of testing the influence of a change in the path loss index. 8 (a) is a graph showing the total throughput, (b) is a graph showing the lower 25% throughput, (c) is a graph showing Jain's Fairness Index, (d) is a graph showing the Packet Delivery Ratio is the graph shown.

도 8(a)를 참조하면, 경로 손실 지수가 커질수록, 본 발명에 따른 두 방식들의 전체 처리량은 증가된다. 큰 경로 손실 지수에 의해, 거리가 증가됨에 따라 신호 세기는 급속하게 감소한다. 따라서, 신호원과 간섭원이 같은 위치에 있다면, 경로 손실 지수가 더 크다면 수신기는 높은 SNR을 갖는 패킷을 수신하게 된다. 하위 25% 처리량을 살펴보면, 경로 손실 지수가 높을수록 모델 기반의 방식에서의 처리량은 감소되는 반면에, 측정 기반의 방식의 처리량은 지속적으로 증가한다. 이는 모델 기반의 방식이 숨겨진 단말(hidden terminal)을 생성하는 것을 의미한다. Referring to FIG. 8( a ), as the path loss index increases, the overall throughput of the two schemes according to the present invention increases. Due to the large path loss index, the signal strength decreases rapidly as the distance increases. Therefore, if the signal source and the interferer are in the same location, the receiver receives a packet with a high SNR if the path loss index is larger. Looking at the lower 25% throughput, the higher the path loss index, the lower the throughput of the model-based method, while the higher the throughput of the measurement-based method. This means that the model-based method creates a hidden terminal.

정리하면, 본 발명에 따른 방식들은 공간 재사용(spatial reuse)를 향상시키면서 에지 노드들을 starving 시키지 않음으로써, 시스템 처리량을 향상시킨다. 모델 기반의 방식은 더 심플하고 이웃 노드 정보들의 변경을 필요로 하지 않는 반면에, 실제 경로 손실이 CST를 계산하기 위하여 사용되는 모델로부터 멀다면, 숨겨진 단말이 발생된다. 반면에, 측정 기반의 방식은 경로 손실 모델들에 의존하지 않지만, CST 계산을 위하여 이웃 노드 정보들을 사용해야 된다. In summary, the schemes according to the present invention improve system throughput by not starving edge nodes while improving spatial reuse. On the other hand, the model-based method is simpler and does not require change of neighbor node information, whereas if the actual path loss is far from the model used to calculate the CST, a hidden terminal is generated. On the other hand, the measurement-based method does not depend on path loss models, but needs to use neighbor node information for CST calculation.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. In the above, the present invention has been described with respect to the preferred embodiment thereof, but this is merely an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications not exemplified above in the scope are possible. In addition, differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

Claims

A wireless network comprising nodes for transmitting and receiving packets, the wireless network comprising:
The node is
a transmitter that calculates an advertised carrier sensing threshold (hereinafter referred to as 'advertisement CST') for protecting its own packet transmission and transmits a packet including the calculated advertisement CST in a preamble; and
a receiving unit that detects an advertisement CST from the preamble of the received packet, and determines a final CST by using the CST required for its own transmission and the detected advertisement CST;
A wireless network, characterized in that it improves space reuse by providing a.

The wireless network according to claim 1, wherein the advertising CST is set to a low enough value to block all nodes causing potential interference with transmission in a node receiving the packet.

According to claim 1, wherein the transmitter,
A wireless network, characterized in that the advertising CST is calculated using a path loss model.

The method of claim 2, wherein the transmitter comprises:
It is characterized by using a log-distance model (a log-distance model) according to the following equation,

where PL is the path loss, PL0 is the reference path loss, d is the distance between the sender and the receiver, d0 is the reference distance,

is the path loss index reflecting the environment,

is a random constant representing a channel change.

According to claim 1, wherein the transmitter,
A wireless network, characterized in that the advertisement CST is calculated using neighbor information created using control messages transmitted and received between nodes.

According to claim 5, wherein each node,
Collects control messages transmitted and received between nodes, collects RSSIs of neighboring nodes from the collected control messages, creates and manages RSSI tables,
It is characterized in that it creates and manages a neighbor table in which the RSSI table of the neighbor node is recorded,
the sending unit,
and calculating an advertisement CST by using the RSSI table and the neighbor node table.

According to claim 1, wherein the receiving unit,
Using the following formula,

CST required for own transmission (

) and the detected advertising CST (

) to the smaller of the final CST(

) to determine the wireless network.

A medium access control method performed by each node in a wireless network including nodes transmitting and receiving packets, the method comprising:
(a) calculating an advertised carrier sensing threshold (An advertised Carrier Sensing Threshold; hereinafter referred to as 'advertised CST') for protecting own packet transmission;
(b) transmitting a packet including the calculated advertisement CST in a preamble; and
(c) detecting an advertising CST from the preamble of the received packet;
(d) determining a final CST by using the CST required for its own transmission and the detected advertising CST;
Media access control method in a wireless network, characterized in that by providing a space reuse to improve.

The method of claim 8, wherein step (a) comprises:
It is characterized by using a log-distance path loss model (a log-distance path loss model) according to the following equation,

is the path loss index reflecting the environment,

is a random constant representing a channel change, the medium access control method in a wireless network.

The method of claim 8, wherein step (a) comprises:
A method for controlling access to a medium in a wireless network, characterized in that the advertisement CST is calculated using neighbor information created using control messages transmitted and received between nodes.

The method of claim 10, wherein the medium access control method comprises:
Collects control messages transmitted and received between nodes, collects RSSIs of neighboring nodes from the collected control messages, creates and manages RSSI tables,
Further comprising the step of creating and managing a neighbor table (Neighbor table) in which the RSSI table of the neighbor node is recorded,
The step (a) is,
and calculating the advertisement CST by using the RSSI table and neighbor information included in the neighbor node table.

The method of claim 8, wherein step (d) comprises:
Using the following formula,

CST required for own transmission (

) and the detected advertising CST (

) to the smaller of the final CST(

), a medium access control method in a wireless network, characterized in that it is determined.