KR20230087399A - 데이터 통신 방법 및 이를 지원하는 데이터 통신 시스템 - Google Patents

데이터 통신 방법 및 이를 지원하는 데이터 통신 시스템 Download PDF

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KR20230087399A
KR20230087399A KR1020220169489A KR20220169489A KR20230087399A KR 20230087399 A KR20230087399 A KR 20230087399A KR 1020220169489 A KR1020220169489 A KR 1020220169489A KR 20220169489 A KR20220169489 A KR 20220169489A KR 20230087399 A KR20230087399 A KR 20230087399A
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김동균
서준호
아예샤 시디카
김건희
엄다연
이수경
이승지
이은비
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

네트워크, 상기 네트워크를 통해 연결된 제1 노드, 및 상기 네트워크를 통해 연결된 복수의 제2 노드들을 포함하고, 상기 제1 노드는, 상기 복수의 제2 노드들의 패킷 송수신 기록에 기반하여, 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인하고, 상기 확인된 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 확인된 제2 패킷의 송수신 횟수에 기반하여, 상기 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 결정하도록 설정된, 데이터 통신 시스템이 개시된다. 이 외에도 본 문서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

데이터 통신 방법 및 이를 지원하는 데이터 통신 시스템{DATA COMMUNICATION METHOD AND DATA COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING THE SAME}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은 데이터 통신 방법 및 이를 지원하는 데이터 통신 시스템에 관한 것이다.
운전자가 차량을 조작하지 않아도 스스로 주행하는 자율주행차의 시대가 도래하고 있다. 안전하고 통신이 가능한 미래 자율주행차를 위한 무선 통신 기술로써 V2X(Vehicle to Everything) 기술을 차량에 접목하는 연구가 활발히 진행되고 있다. V2X는 차량이 유/무선망을 통해 다른 차량 및 도로 등 인프라가 구축된 사물과 정보를 교환하는 기술을 뜻하며 V2I(Vehicle to Infrastructure), V2V(Vehicle to Vehicle), V2P(Vehicle to Pedestrian) 등을 총칭한다.
현재 자동차에 레이더나 카메라 등을 센서를 제공해 자율주행차를 만들어 가고 있지만, 센서들은 시야를 벗어나지 않은 영역 내에서만 활용할 수 있다는 제약이 있다. V2X는 그런 센서의 제약 조건을 보완하여 주변 환경 인식의 한계를 늘려주고, 360°주변 인식 능력을 제공해 시야 확보가 어려운 기상 상황 등에서도 제약 조건에 구애 받지 않는 기능을 제공한다.
V2X 중 차량과 차량 간의 연결을 V2V라고 하는데, 차량이 서로 통신할 수 있도록 전용 단거리 통신을 위해 설계되었고, 두 차량 간에 데이터를 무선으로 스마트 인프라에 전달하는 통신 기술이다. 차량 간 통신을 통해 서로의 위험 상황을 알려주거나 도로 위 인적 오류를 줄이는 등 여러 사고를 예방할 수 있다. 이런 V2V 통신을 이용해 교통 패턴에 따라 디지털 방식으로 차선을 전환하는 차선 관리 시스템, 설정된 경로를 따라가는 차량이 가속과 제동을 동시에 수행할 수 있는 연결 기능인 군집 주행도 가능하다.
V2V는 대표적으로 플러딩 기반 라우팅 프로토콜을 사용한다. 플러딩 기반 라우팅 프로토콜에서는 한 차량이 주변 차량에게 데이터를 프로드캐스트하고, 주변 차량은 수신한 데이터를 다시 주변 차량에게 브로드캐스트를 한다. 이와 유사하게 동작하는 NDN(Named Data Networking)을 차량에 접목하는 VNDN(Vehicular Named Data Networking) 기술에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
NDN은 콘텐츠 이름을 식별자로 사용한다. 콘텐츠를 요청하고자 하는 노드는 콘텐츠 이름을 메시지에 기록하여 주변 노드에게 전송한다. 데이터 요청 메시지를 수신한 노드들은 자신이 콘텐츠를 제공할 수 있다면, 요청 메시지에 대응하는 데이터를 전송한다. NDN에서 요청 메시지는 Interest 패킷에 해당되고, 데이터는 Data 패킷에 해당될 수 있다. NDN은 콘텐츠를 보관하는 CS(Content Store), 수신된 Interest 패킷의 정보를 기록하는 PIT(Pending Interest Table), Interest의 포워딩을 위한 FIB(Forwarding Information Base)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 데이터 통신 시스템은, 네트워크; 상기 네트워크를 통해 연결된 제1 노드; 및 상기 네트워크를 통해 연결된 복수의 제2 노드들을 포함하고, 상기 제1 노드는, 상기 복수의 제2 노드들의 패킷 송수신 기록에 기반하여, 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인하고, 상기 확인된 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 확인된 제2 패킷의 송수신 횟수에 기반하여, 상기 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 결정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 노드는, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 제1 범위로 결정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 노드는, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수 이하인 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위로 결정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 범위는 상기 제1 노드 및 상기 제2 복수의 노드들 사이의 홉 수(hop count)에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 노드는, 지정된 시간 동안 상기 네트워크를 통해 상기 패킷 송수신 기록을 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 제2 노드들 중 적어도 하나의 제2 노드는, 하기 [수학식 1]에 기반하여 랜덤 백오프(backoff)를 결정하도록 설정되고,
[수학식 1]
Figure pat00001
상기 [수학식 1]에서, 상기 CW는 상기 랜덤 백오프 구간 중 최대 범위를 포함하고, 상기 D는 지정된 거리 데이터를 포함하고, 상기 NData는 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 포함하고, 상기 NInterest는 상기 제1 패킷의 송수신 횟수를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 네트워크를 통해 서로 연결된 제1 노드 및 복수의 제2 노드들 사이의 데이터 통신 방법은, 상기 제1 노드가, 상기 복수의 제2 노드들의 패킷 송수신 기록에 기반하여, 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인하는 동작; 상기 제1 노드가, 상기 확인된 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 확인된 제2 패킷의 송수신 횟수에 기반하여, 상기 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 통신 범위를 결정하는 동작은, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 제1 범위로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 통신 범위를 결정하는 동작은, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수 이하인 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 범위는 상기 제1 노드 및 상기 제2 복수의 노드들 사이의 홉 수(hop count)에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 확인하는 동작은, 지정된 시간 동안 상기 네트워크를 통해 상기 패킷 송수신 기록을 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 제2 노드들 중 적어도 하나의 제2 노드가, 하기 [수학식 1]에 기반하여 랜덤 백오프(backoff)를 결정하는 동작을 더 포함하고,
[수학식 1]
Figure pat00002
상기 [수학식 1]에서, 상기 CW는 상기 랜덤 백오프 구간 중 최대 범위를 포함하고, 상기 D는 지정된 거리 데이터를 포함하고, 상기 NData는 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 포함하고, 상기 NInterest는 상기 제1 패킷의 송수신 횟수를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 데이터 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 데이터 통신 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 데이터 통신 방법을 구성요소들 간의 패킷 송수신 관계에 따라 도시한 순서도이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 데이터 통신 환경을 차량들 간의 패킷 송수신 관계에 따라 예시적으로 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 이하에서 동일한 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 데이터 통신 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 데이터 통신 시스템(100)은 제1 노드(110), 복수의 제2 노드들(120) 및 서버(130)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 노드(110), 복수의 제2 노드들(120) 및 서버(130)는 네트워크(101)를 통해 서로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 노드(110)는 설정된 통신 범위에 따라, 복수의 제2 노드들(120)로부터 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷을 브로드캐스트할 수 있다. 예를 들어, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120) 사이에서 복수의 패킷들이 지정된 횟수 이상 송수신된 이후, 통신 범위를 설정하고, 상기 설정된 통신 범위에 따라 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나의 제2 노드로 제1 패킷을 브로드캐스트할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 노드(110)는 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 설정하기 위하여, 복수의 제2 노드들(120) 사이의 패킷 송수신 기록을 확인할 수 있다. 예를 들어, 제1 노드(110)는 복수의 콘텐츠들 중에서 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷(예: interest packet)의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷(예: data packet)의 송수신 횟수 각각을 확인할 수 있다. 이때 확인되는 제1 패킷 및 제2 패킷 각각의 송수신 횟수는 상기 제1 노드(110)가 복수의 제2 노드들(120)과의 통신 환경에 진입하기 이전에, 복수의 제2 노드들(120) 사이의 패킷 송수신에 의하여 기록된 정보들일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수를 초과하는 것으로 확인되면, 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 제1 범위로 설정할 수 있다. 제1 범위는 예컨대 제1 노드(110)가 제1 패킷을 브로드캐스트할 수 있는 최대 통신 범위일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수 이하인 것으로 확인되면, 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 제2 범위(예: 제1 범위보다 작은 범위)로 설정할 수 있다. 제2 범위는 예컨대 홉 수(hop count) "1"에 해당되는 통신 범위일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 노드(110)는 상술한 제1 패킷의 송수신 횟수 및 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인하기 위하여, 지정된 시간 동안 네트워크(101)를 통해 패킷 송수신 기록을 오버히어링(overhearing)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 노드(110)는 CS(content store, CS)(111), PIT(pending interest table, PIT)(112) 및 FIB(forwarding information base, FIB)(113)를 포함할 수 있다. CS(111)에는 NDN(named data networking, NDN) 환경에서, 복수의 콘텐츠들이 보관될 수 있다. PIT(112)에는 제1 노드(110) 및 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나로부터 수신된 제1 패킷의 정보가 기록될 수 있다. FIB(113)에는 제1 패킷의 전송과 관련된 정보들이 저장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 제2 노드들(120)은 설정된 랜덤 백오프(backoff)에 따라, 제1 노드(110)로 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷을 송신할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 노드들(120)은 제1 노드(110)가 복수의 제2 노드들(120)과의 통신 환경에 진입하기 이전에, 랜덤 백오프를 설정하고, 상기 설정된 랜덤 백오프에 따라 지연 시간만큼 노드(110)로 제2 패킷을 송신할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나의 제2 노드는, 하기 [수학식 1]에 기반하여 랜덤 백오프를 결정할 수 있다.
Figure pat00003
상기 [수학식 1]에서, CW 값은 랜덤 백오프 구간 중 최대 범위(예: [0, CW])를 포함할 수 있다. 상기 [수학식 1]에서, D 값은 지정된 거리 데이터를 포함할 수 있다. 상기 지정된 거리 데이터는 예컨대 50m의 기본 단위에 따라 실제 거리를 적용할 수 있다. 예를 들어, 실제 거리가 1km라면, 50m의 기본 단위에 따라 D 값은 20으로 치환될 수 있다. 상기 [수학식 1]에서, hop count 값은, 제1 노드(110)와 복수의 제2 노드들(120) 사이의 거리(또는, 복수의 제2 노드들(120) 사이의 거리)를 측정하는 데 사용되는 라우팅 메트릭일 수 있다. 상기 [수학식 1]에서, NData는 제2 패킷의 송수신 횟수를 포함할 수 있다. 상기 [수학식 1]에서 Ninterest는 제1 패킷의 송수신 횟수를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 [수학식 1]에 대입되는 각각의 변수들은 제1 노드(110)가 복수의 제2 노드들(120)과의 통신 환경에 진입하기 이전에, 복수의 제2 노드들(120) 사이의 패킷 송수신 기록에 의하여 결정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 복수의 제2 노드들(120)은 제1 노드(110)와 마찬가지로, CS(111), PIT(112) 및 FIB(113) 각각을 포함하여 제1 패킷 및 제2 패킷의 송수신과 관련된 정보들을 기록할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 서버(130)는 제1 노드(110) 및 복수의 제2 노드들(120) 사이에서 송수신되는 패킷들과 관련된 다양한 정보들을 저장하거나, 및/또는 상기 패킷들과 관련된 다양한 정보들을 제1 노드(110) 및 복수의 제2 노드들(120)로 제공할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 데이터 통신 방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 데이터 통신 방법은 네트워크(101) 통해 서로 연결된 제1 노드(110) 및 복수의 제2 노드들(120)을 이용하여 패킷의 통신 범위를 설정할 수 있다.
동작 210을 참조하면, 데이터 통신 시스템(100)은 상기 복수의 제2 노드들의 데이터 송수신 기록에 기반하여, 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인할 수 있다. 예를 들어, 제1 노드(110)는 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 설정하기 위하여, 복수의 제2 노드들(120) 사이의 패킷 송수신 기록을 확인할 수 있다. 이때 확인되는 제1 패킷 및 제2 패킷 각각의 송수신 횟수는 상기 제1 노드(110)가 복수의 제2 노드들(120)과의 통신 환경에 진입하기 이전에, 복수의 제2 노드들(120) 사이의 패킷 송수신에 의하여 기록된 정보들일 수 있다.
동작 220을 참조하면, 데이터 통신 시스템(100)은 상기 동작 210에서 확인된 제1 패킷 및 제2 패킷 각각의 송수신 횟수에 기반하여, 제1 노드(110)로부터 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나의 제2 노드로 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 결정할 수 있다. 일례로, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수를 초과하는 것으로 확인되면, 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 제1 범위로 설정할 수 있다. 다른 예로써, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수 이하인 것으로 확인되면, 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 제2 범위(예: 제1 범위보다 작은 범위)로 설정할 수 있다. 제2 범위는 예컨대 홉 수(hop count) "1"에 해당되는 통신 범위일 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 데이터 통신 방법을 구성요소들 간의 패킷 송수신 관계에 따라 도시한 순서도이다.
동작 301을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 다른 일부의 제2 노드(들)로부터 제1 패킷을 수신할 수 있다.
동작 302를 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 CS(content store) 내에 제1 패킷에 대응되는 제2 패킷이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.
동작 303을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 CS(content store) 내에 제1 패킷에 대응되는 제2 패킷이 존재하는 것에 응답하여, 상기 존재하는 제2 패킷을 다른 일부의 제2 노드(들)로 송신할 수 있다.
동작 304를 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(뜰)는 상기 존재하는 제2 패킷을 다른 일부의 제2 노드(들)로 송신하는 것에 응답하여, NInterest 값을 "1" 값만큼 증가시킬 수 있다.
동작 305를 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 CS(content store) 내에 제1 패킷에 대응되는 제2 패킷이 존재하지 않는 것에 응답하여, 상기 동작 301에서 수신된 제1 패킷의 수신과 관련된 정보를 서버(130)를 통해 기록할 수 있다.
동작 306을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 상기 제1 패킷의 수신과 관련된 정보를 서버(130)를 통해 기록하는 것에 응답하여, Ninterest 값을 "1" 값만큼 증가시킬 수 있다.
동작 307을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 랜덤 대기 시간(예: [0, N] 초) 동안에, 상기 동작 301에서 수신된 제1 패킷과 동일한 제1 패킷이 수신되는지 여부를 확인할 수 있다.
동작 308을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 랜덤 대기 시간 동안에, 상기 동작 301에서 수신된 제1 패킷과 동일한 제1 패킷이 수신되지 않는 것에 응답하여, 다른 노드와의 거리를 나타내는 hop count를 "1"만큼 증가시킬 수 있다.
동작 309를 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 상기 동작 301에서 수신된 제1 패킷과 동일한 제1 패킷을 복수의 노드들(120) 중 다른 일부의 제2 노드(들)로 송신할 수 있다.
동작 310을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 다른 일부의 제2 노드(들)로부터 제2 패킷을 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 동작 310은 동작 304 이후에 수행되거나, 및/또는 동작 309 이후에 수행될 수 있다.
동작 311을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 다른 일부의 제2 노드(들)로부터 제2 패킷을 수신하는 것에 응답하여, 상기 동작 310에서 수신된 제2 패킷의 수신과 관련된 정보를 서버(130)를 통해 기록할 수 있다.
동작 312를 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 다른 일부의 제2 노드(들)로부터 제2 패킷을 수신하는 것에 응답하여, NData 값을 "1"만큼 증가시킬 수 있다. 다양한 실시 예에서, 동작 312는 동작 311과 서로 순서가 뒤바뀌어 수행되거나, 및/또는 동작 311과 실질적으로 동일한 시간 내에 함께 수행될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 복수의 제2 노드들(120)은 상술한 동작 301 내지 312를 반복하여, 후술할 동작 313의 수행에 이용되는 지정된 수학식의 최적 변수들을 도출할 수 있다.
동작 313을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 지정된 수학식에 기반하여, 제2 패킷의 송신 시간을 지연시키기 위한 랜덤 백오프를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 노드들(120) 중 일부의 제2 노드(들)는 [수학식 1]에 기반하여, 제1 노드(110)가 복수의 제2 노드들(120)과의 통신 환경에 진입하기 이전에, 랜덤 백오프를 설정하고, 상기 설정된 랜덤 백오프에 따라 지연 시간만큼 노드(110)로 제2 패킷을 송신할 수 있다.
동작 314를 참조하면, 제1 노드(110)는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인할 수 있다. 이때 확인되는 제1 패킷 및 제2 패킷 각각의 송수신 횟수는 상기 제1 노드(110)가 복수의 제2 노드들(120)과의 통신 환경에 진입하기 이전에, 상술한 동작 301 내지 동작 312의 수행에 따라 기록된 정보들일 수 있다.
동작 315를 참조하면, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수(NInterest)가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수(NData)를 초과하는지 여부를 확인할 수 있다.
동작 316을 참조하면, 제1 노드(110)는 제1 패킷의 송수신 횟수(NInterest)가 제2 패킷의 송수신 횟수(NData)를 초과하는 것으로 확인되면, 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 제1 범위로 설정할 수 있다. 제1 범위는 예컨대 제1 노드(110)가 제1 패킷을 브로드캐스트할 수 있는 최대 통신 범위일 수 있다.
동작 317을 참조하면, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수(NInterest)가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수(NData) 이하인지 여부를 확인할 수 있다.
동작 318을 참조하면, 제1 노드(110)는 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제1 패킷의 송수신 횟수(NInterest)가 복수의 제2 노드들(120)에 의하여 기록된 제2 패킷의 송수신 횟수(NData) 이하인 것으로 확인되면, 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 제2 범위(예: 제1 범위보다 작은 범위)로 설정할 수 있다. 제2 범위는 예컨대 홉 수(hop count) "1"에 해당되는 통신 범위일 수 있다.
동작 319를 참조하면, 제1 노드(110)는 제1 범위 또는 제2 범위에 해당되는 통신 범위에 따라, 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나의 제2 노드로 제1 패킷을 송신할 수 있다.
동작 320을 참조하면, 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나의 제2 노드는 설정된 랜덤 백오프에 따라 지연 시간만큼 제1 노드(110)로 제2 패킷을 송신할 수 있다.
동작 321을 참조하면, 제1 노드(110)는 설정된 통신 범위 및 설정된 랜덤 백오프에 따라, 복수의 제2 노드들(120) 중 적어도 하나의 제2 노드로부터 제2 패킷을 수신할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 데이터 통신 환경을 차량들 간의 패킷 송수신 관계에 따라 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상술한 도 1 내지 도 3에서 설명된 데이터 통신 시스템(100)은 수많은 차량들이 운행되는 도로에 적용될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 차량(410)(예: 제1 노드(110))은 복수의 제2 차량들(420a~420f)(예: 복수의 제2 노드들(120))과 인접한 차량 정체 구간에 진입할 수 있다. 제1 차량(410)은 도로 교통 상황을 확인하기 위하여, 복수의 제2 차량들(420a~420f)로 Interest 패킷을 브로드캐스트할 수 있다. 여기서, 브로드캐스트되는 Interest 패킷의 통신 범위는 복수의 제2 차량들(420a~420f) 사이의 패킷 송수신 기록에 기반하여 결정될 수 있다. 복수의 제2 차량들(420a~420f) 중 상기 통신 범위 내에 포함된 적어도 하나의 제2 차량(예: 420a)은 설정된 랜덤 백오프(backoff)에 따라 지연 시간만큼 제1 차량(410)으로 도로 교통 상황을 공유하기 위한 Data 패킷을 송신할 수 있다.
따라서, 본 문서에 개시된 데이터 통신 시스템(100)에 따르면, 상술한 차량 정체 구간 등 다양한 노드들 사이의 패킷 충돌을 방지함으로써, 네트워크 지연을 최소화할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 부여될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 다양한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 데이터 통신 시스템
101: 네트워크
110: 제1 노드
120: 복수의 제2 노드들
130: 서버

Claims (12)

  1. 데이터 통신 시스템에 있어서,
    네트워크;
    상기 네트워크를 통해 연결된 제1 노드; 및
    상기 네트워크를 통해 연결된 복수의 제2 노드들을 포함하고,
    상기 제1 노드는,
    상기 복수의 제2 노드들의 패킷 송수신 기록에 기반하여, 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인하고,
    상기 확인된 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 확인된 제2 패킷의 송수신 횟수에 기반하여, 상기 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 결정하도록 설정된, 데이터 통신 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 노드는, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 제1 범위로 결정하도록 설정된, 데이터 통신 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 노드는, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수 이하인 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위로 결정하도록 설정된, 데이터 통신 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 범위는 상기 제1 노드 및 상기 제2 복수의 노드들 사이의 홉 수(hop count)에 기반하여 결정되는, 데이터 통신 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 노드는, 지정된 시간 동안 상기 네트워크를 통해 상기 패킷 송수신 기록을 확인하는, 데이터 통신 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제2 노드들 중 적어도 하나의 제2 노드는, 하기 [수학식 1]에 기반하여 랜덤 백오프(backoff)를 결정하도록 설정되고,
    [수학식 1]
    Figure pat00004

    상기 [수학식 1]에서,
    상기 CW는 상기 랜덤 백오프 구간 중 최대 범위를 포함하고,
    상기 D는 지정된 거리 데이터를 포함하고,
    상기 NData는 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 포함하고,
    상기 NInterest는 상기 제1 패킷의 송수신 횟수를 포함하는, 데이터 통신 시스템.
  7. 네트워크를 통해 서로 연결된 제1 노드 및 복수의 제2 노드들 사이의 데이터 통신 방법에 있어서,
    상기 제1 노드가, 상기 복수의 제2 노드들의 패킷 송수신 기록에 기반하여, 복수의 콘텐츠들 중 지정된 콘텐츠에 대응하는 요청 메시지를 나타내는 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 지정된 콘텐츠에 대응하는 응답 메시지를 나타내는 제2 패킷의 송수신 횟수 각각을 확인하는 동작;
    상기 제1 노드가, 상기 확인된 제1 패킷의 송수신 횟수 및 상기 확인된 제2 패킷의 송수신 횟수에 기반하여, 상기 제1 패킷을 브로드캐스트하기 위한 통신 범위를 결정하는 동작을 포함하는, 데이터 통신 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 통신 범위를 결정하는 동작은, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 제1 범위로 결정하는, 데이터 통신 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 통신 범위를 결정하는 동작은, 상기 제1 패킷의 송수신 횟수가 상기 제2 패킷의 송수신 횟수 이하인 것으로 확인되면, 상기 통신 범위를 상기 제1 범위보다 작은 제2 범위로 결정하는, 데이터 통신 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 범위는 상기 제1 노드 및 상기 제2 복수의 노드들 사이의 홉 수(hop count)에 기반하여 결정되는, 데이터 통신 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 확인하는 동작은, 지정된 시간 동안 상기 네트워크를 통해 상기 패킷 송수신 기록을 확인하는, 데이터 통신 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수의 제2 노드들 중 적어도 하나의 제2 노드가, 하기 [수학식 1]에 기반하여 랜덤 백오프(backoff)를 결정하는 동작을 더 포함하고,
    [수학식 1]
    Figure pat00005

    상기 [수학식 1]에서,
    상기 CW는 상기 랜덤 백오프 구간 중 최대 범위를 포함하고,
    상기 D는 지정된 거리 데이터를 포함하고,
    상기 NData는 상기 제2 패킷의 송수신 횟수를 포함하고,
    상기 NInterest는 상기 제1 패킷의 송수신 횟수를 포함하는, 데이터 통신 방법.
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