KR20240035223A - 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 복수의 버퍼를 이용한 중계 노드의 데이터 전송 방법 및 데이터 전송 장치 - Google Patents

지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 복수의 버퍼를 이용한 중계 노드의 데이터 전송 방법 및 데이터 전송 장치 Download PDF

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KR20240035223A
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이예림
정방철
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 데이터 전송 방법은 소스 노드, 복수의 중계 노드 및 복수의 안테나를 포함하는 목적 노드로 구성된 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 상기 복수의 중계 노드 중 어느 하나의 중계 노드에 의하여 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 소스 노드로부터 패킷을 수신하는 수신단계, 상기 수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 수신한 패킷을 버퍼에 저장하는 단계, 상기 버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 전송 조건 만족 여부 판단단계, 상기 전송 조건을 만족하면 상기 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code) 기법을 이용하여 인코딩하는 단계 및 상기 목적 노드로 상기 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 전송하는 데이터 전송단계를 포함할 수 있다.

Description

지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 복수의 버퍼를 이용한 중계 노드의 데이터 전송 방법 및 데이터 전송 장치{DATA TRANSMISSION METHOD AND DATA TRANSMISSION APPARATUS OF A RELAY NODE USING A PLURALITY OF BUFFERS IN A DELAY TOLERANT NETWORK}
본 발명은 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 복수의 버퍼를 이용한 중계 노드의 데이터 전송 방법 및 데이터 전송 장치에 관한 것이다.
6세대(6G) 무선통신은 전세계를 대상으로 무제한적인 무선 연결을 가능하게 함을 목적으로 두고 있다. 6G 시스템뿐 아니라 와이파이 시스템 등 다양한 분야에서 활용하는 무선 통신은 점점 더 빠른 속도와 데이터 신뢰도가 요구되고 있다. 이러한 산업계 및 연구계의 동향에 따라 MIMO(multiple input multiple output) 통신 환경에서 다중 안테나를 이용한 송수신 기술이 개발되고 있다.
DTN은 네트워크 연결점인 노드들 간에 통신이 끊기거나 지연될 때에도 데이터가 손실되지 않도록 데이터를 쪼개 전송할 수 있고 일부 데이터는 저장함으로써 신뢰성 있는 네트워크가 될 수 있다.
협력 통신(cooperative communication)은 출력 확률(outage probability), 데이터 처리량(throughput), 전력 효율과 같은 성능을 향상시키기 위해 버퍼를 지닌 relay들로 통합 구성될 수 있으며, 버퍼를 통해 협력 통신을 수행함으로써 DTN과 비슷한 기술로 고려될 수 있다.
대한민국공개특허공보 제 10-2012-0045349호(2012.05.09)
지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)는 종단 간 연결이 불안정한 네트워크로 데이터를 복사하여 전송하기 위한 중계 노드를 적절히 선택하면 통신 효율을 높일 수 있다. 적절한 중계 노드 선택에 더하여 DTN에 STLC(spatial time line code) 기법을 적용할 수 있도록 복수개의 안테나를 갖는 목적 노드를 이용하는 통신 방법이 요구된다.
또한, 적절한 중계 노드 선택에 더하여 중계 노드에 복수의 버퍼를 포함시키고 복수의 버퍼에 저장된 패킷의 전송 조건 또는 전송 규칙을 정의하여 통신 효율을 높일 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 과제들은 발명의 설명의 기재로부터 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따르는 데이터 전송 방법은 소스 노드, 복수의 중계 노드 및 복수의 안테나를 포함하는 목적 노드로 구성된 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 상기 복수의 중계 노드 중 어느 하나의 중계 노드에 의하여 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 소스 노드로부터 패킷을 수신하는 수신단계, 상기 수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계, 상기 수신한 패킷을 버퍼에 저장하는 단계, 상기 버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 전송 조건 만족 여부 판단단계, 상기 전송 조건을 만족하면 상기 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code) 기법을 이용하여 인코딩하는 단계 및 상기 목적 노드로 상기 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 전송하는 데이터 전송단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 중계 노드 각각은 복수의 버퍼를 가질 수 있다.
또한, 상기 수신단계는 상기 소스 노드로부터 순차적으로 패킷을 수신하고, 상기 수신한 패킷 각각에 대하여 상기 전송 조건을 만족하는지 판단하기 위한 식별자를 부여하는 식별자 부여 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계는 상기 전송 조건을 만족하는지 판단하기 위한 식별자가 부여된 패킷 각각에 대하여 디코딩 성공 여부를 판단하고, 상기 패킷을 버퍼에 저장하는 단계는, 상기 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계에서 디코딩에 성공한 것으로 판단한 패킷을 상기 복수의 버퍼에 저장할 수 있다.
또한, 상기 복수의 중계 노드 각각은 상기 목적 노드로부터의 기준 신호(reference)를 기반으로 상기 복수의 패킷 각각에 대한 채널 이득 정보를 획득하는 단계, 특정 지연 시간 후에 코드화된 파일럿(pilot) 신호를 다른 모든 중계 노드들에 브로드캐스팅(broadcasting) 하는 단계 및 상기 브로드캐스팅된 파일럿 신호를 기반으로 채널 이득의 최소값을 산출하는 단계를 포함하여 자신을 제외한 중계 노드들의 복수의 버퍼에 존재하는 패킷의 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 전송 조건 만족 여부 판단단계는 상기 디코딩에 성공한 패킷 각각에 대한 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 기반으로 상기 전송 조건을 만족하는지 판단할 수 있다.
또한, 상기 복수의 중계 노드 각각은 상기 목적 노드로부터 브로드캐스팅(broadcasting)된 신호에 기반하여 상기 목적 노드로 전송한 패킷 각각의 전송 성공 여부 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 전송 조건 만족 여부 판단단계에서 전송 조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하면, 상기 소스 노드로 피드백(feedback) 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계에서 패킷이 디코딩에 성공한 것으로 판단하면, 상기 버퍼에 저장된 패킷의 위상을 조정하는 위상 조정단계를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 데이터 전송 장치는 소스 노드, 복수의 중계 노드 및 복수의 안테나를 포함하는 목적 노드로 구성된 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 상기 복수의 중계 노드 중 어느 하나의 중계 노드를 구성하는 데이터 전송 장치로서, 복수의 인스트럭션을 저장하도록 구성된 복수의 메모리, 상기 복수의 메모리와 작동적으로 결합된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 복수의 인스트럭션을 실행할 때, 상기 소스 노드로부터 패킷을 수신하고, 상기 수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하고, 상기 수신한 패킷을 버퍼에 저장하고, 상기 버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 전송 조건을 만족하면 상기 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code) 기법을 이용하여 인코딩하고, 상기 목적 노드로 상기 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 전송하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법에 의하면 중계 노드는 복수의 버퍼를 포함하여 무선 통신에서 링크가 끊어지는 문제점을 최소화할 수 있으므로 DTN네트워크의 장점을 더 부각시킬 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 디바이스들이 배터리로 구동되는 IoT 네트워크에서 전력손실을 최소화할 수 있다.
또한, 중계 노드들간의 다양한 협력 통신이 가능하므로 데이터 처리량(throughput)을 증가시키고 네트워크 커버리지를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명인 중계 노드에 의해 수행되는 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 버퍼를 갖는 중계 노드가 다른 중계 노드에 존재하는 패킷의 정보를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 및 도 5는 복수의 버퍼를 갖는 중계 노드에서 전송 조건을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 추가 실시예에 따른 복수의 버퍼를 갖는 중계 노드의 데이터 전송 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 노드의 블록도이다.
도 8 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 노드에 포함된 복수의 버퍼의 전송 규칙을 설명하는 예시도이다.
도 20 내지 도 23은 본 발명의 추가 실시예에 따른 중계 노드에 포함된 복수의 버퍼의 전송 규칙을 설명하는 예시도이다.
도 24는 DTN에 STLC기법을 적용한 결과 향상된 통신 확률을 나타내는 그래프이다.
도 25는 중계 노드에 복수의 버퍼를 포함시켜 향상된 통신 확률을 나타내는 그래프이다.
도 26은 본 발명의 추가 실시예에 따라 중계 노드에서 전송 소스 노드로 피드백을 전송하여 향상된 통신 확률을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수 있음을 시사할 수 있다. 그러나, 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 개략도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템은 소스 노드, 복수의 버퍼를 포함하는 복수의 중계 노드 및 2개의 안테나를 가지는 목적 노드로 구성될 수 있다.
지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)를 이용하여 신뢰할 수 있는 중계 노드간에 네트워크를 구성하면 통신 확률을 증가시키고 네트워크 커버리지를 높일 수 있다. 이러한 DTN 네트워크에 STLC(spatial time line code)기법을 적용하면 통신 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용되는 통신 시스템은 DTN네트워크를 이용할 수 있고 STLC기법을 적용하여 데이터 인코딩 및 데이터 디코딩을 수행할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 통신 시스템의 목적 노드는 2개의 안테나를 포함할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 실시 예에 따른 DTN은 소스 노드, 소스 노드에서 데이터 패킷이 전송되는 목적 노드 및 소스 노드와 목적 노드와의 통신 채널을 수립하며, 소스 노드에서 목적 노드로 데이터가 전송될 때 링크 끊김을 해결하기 위한 복수의 중계 노드(relay node)를 포함할 수 있다.
1번째 hop는 소스 노드에서 중계 노드로 패킷을 전송하는 단계이고, 2번째 hop는 중계 노드에서 목적 노드로 데이터를 전송하는 단계이다. 구체적으로, 1번째 hop는 소스 노드에서 목적 노드로 데이터를 전송하기 위해서 소스 노드로부터 전송된 데이터를 복수의 모든 중계 노드로 전송할 수 있다.
중계 노드는 DTN에서 데이터를 소스 노드에서 목적 노드로 전송하기 위한 노드이며, 구체적으로 소스 노드에서 목적 노드로 데이터가 이동할 때, 데이터가 복사될 수 있는 노드이다. 중계 노드는 복수의 버퍼를 포함할 수 있다.
hs,k, hk,D[t]는 각각 소스 노드와 k번째 중계 노드간 무선 채널, k번째 중계 노드와 목적 노드간 무선 채널을 의미한다. 구체적으로 hk,D[t]는 k번째 중계 노드와 목적 노드간 t번째 time slot때의 무선 채널을 의미하며, independent, identically distributed(i. i. d.) complex gaussian 분포를 따른다고 가정하며, 평균은 0, 분산은 각각 σ2 SR, σ2 RD를 따를 수 있다.
일 실시예에 따르면 중계 노드는 CPS(cooperative phase steering) 기법을 통해 목적 노드로 안정적인 데이터 중계를 실행할 수 있다. CPS는 각 중계 노드에서 목적 노드로부터 발생한 참조 신호를 수신하고, 수신된 신호의 위상을 정렬할 수 있다.
도 2는 본 발명인 중계 노드에 의해 수행되는 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면 본 발명인 데이터 전송 방법의 어느 한 중계 노드는 소스 노드로부터 패킷을 수신하는 수신단계(S100), 상기 수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계(S200), 상기 수신한 패킷을 버퍼에 저장하는 단계(S300), 상기 버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 전송 조건 만족 여부 판단단계(S400), 상기 전송 조건을 만족하면 상기 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code) 기법을 이용하여 인코딩하는 단계(S500) 및 상기 목적 노드로 상기 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 전송하는 데이터 전송단계(S600)를 포함할 수 있다.
중계 노드가 소스 노드로부터 패킷을 수신하는 수신단계(S100)는 본 발명인 데이터 전송 방법을 실행할 수 있는 데이터 전송 시스템의 어느 하나의 중계 노드가 소스 노드로부터 패킷을 수신하는 단계이다.
k번째 중계 노드가 소스 노드로부터 수신한 신호는 하기의 수학식 1로 표현될 수 있다.
여기에서, Ps는 소스 노드의 전송 파워, hs,k는 Rayleigh fading channel, nk는 노이즈를 의미한다.
수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계(S200)는 어느 하나의 중계 노드가 소스 노드에서 수신한 데이터에 대한 디코딩을 수행하며 수신한 데이터의 신호대 잡음비(SNR)가 미리 설정한 임계값보다 큰 경우 디코딩이 성공한 것으로 간주하는 단계이다.
예를 들면 중계 노드는 decode-and-forward 프로토콜을 이용하여 소스 노드로부터 데이터를 수신할 수 있다. decode-and-forward 프로토콜은 디코드(decode) 수행 후, 신호 중계를 위해 사용되는 시간 슬롯을 최소화하고 최종 신호 대 잡음비(SNR)를 최대화할 수 있는 중계 방식이다.
중계 노드는 decode-and-forward 프로토콜 사용에 따라 중계 노드에서 수신한 신호의 신호대 잡음비(SNR)가 미리 설정된 특정 임계값 이상이면 소스 노드에서 중계 노드로의 데이터 전달이 성공한 것으로 간주할 수 있다.
예를 들면 수신한 신호를 디코딩 하는데 성공한 것으로 간주할 수 있는 특정 임계값은 로 설정될 수 있다. 여기서 , , R=목표 전송률이다. 특정 임계값을 기준으로 복수의 중계 노드 중에서 디코딩에 성공한 중계 노드는 디코드 중계 노드로 선별될 수 있고 디코드 중계 노드에는 디코딩에 성공한 선별 데이터가 포함될 수 있다. 디코딩에 성공한 중계 노드의 집합은 하기의 수학식 2로 표현될 수 있다.
여기에서, D[t]는 디코딩에 성공한 중계 노드의 집합, k는 k번째 중계 노드, R=목표 전송률, , 을 의미한다.
수신한 패킷을 버퍼에 저장하는 단계(S300)는 어느 하나의 중계 노드가 디코딩을 실행하고, 디코딩에 성공한 데이터 패킷을 버퍼에 저장하는 단계이다.
버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계(S400)는 중계 노드가 버퍼에 존재하는 패킷을 전송하기에 앞서 목적 노드로의 전송 조건을 만족하는지 판단하는 단계이다.
전송 조건은 중계 노드가 패킷을 목적 노드로 전송하기에 앞서 패킷 각각에 대하여 판단하는 조건이다. 전송 조건은 제1 조건 및 제2 조건을 포함할 수 있다. 제1 조건은 중계 노드가 버퍼에 존재하는 패킷의 중계 지연 시간이 최대 전송 지연 시간 이상인지 여부를 판단하는 조건이다. 제1 조건은 하기의 수학식 3으로 표현될 수 있다.
제2 조건은 중계 노드가 중계 노드와 목적 노드 사이의 최소 채널 이득이 미리 설정된 임계 채널 이득값 Qth보다 큰지 여부를 판단하는 조건이다. 제2 조건은 하기의 수학식 4로 표현될 수 있다.
도 3은 본 발명인 버퍼를 포함하는 중계 노드가 다른 중계 노드에 존재하는 패킷의 정보를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면 본 발명인 데이터 전송 방법을 수행할 수 있는 어느 하나의 중계 노드는 목적 노드로부터의 기준 신호를 기반으로 채널 이득 정보를 획득하는 단계(S310), 특정 지연 시간 후에 코드화된 파일럿 신호를 다른 모든 중계 노드들에 브로드캐스팅 하는 단계(S320) 및 브로드캐스팅된 파일럿 신호를 기반으로 채널이득의 최소값을 획득하는 단계(S330)를 포함하여 다른 중계 노드에 존재하는 패킷의 정보를 획득할 수 있다.
또한, 중계 노드는 데이터 패킷을 구분하고 각각의 데이터 패킷이 전송 조건을 만족하는지 판단하기 위한 식별자를 각각의 데이터 패킷에 부여할 수 있다.
도 3에 나타난 다른 중계 노드에 존재하는 패킷의 정보를 획득하는 방법은 decentrallized방식이라 표현될 수 있다.
단계 S320의 특정 지연 시간은 하기의 수학식 5로 표현될 수 있다.
여기서, t k 는 특정 지연 시간, T D 는 목적 노드에서의 데이터 처리 시간을 의미한다.
다른 실시예에 따르면 복수의 중계 노드 들 중에서 관리 중계 노드(RN supervisor)를 설정하는 centralized 방식을 통하여 복수의 중계 노드들 각각이 패킷의 식별자 정보, 패킷의 지연 시간 정보 및 패킷의 채널 이득 정보를 파악할 수 있다.
Centralized 방식은 모든 중계 노드들이 ①두번째 hop의 채널 이득을 목적 노드로부터의 기준 신호를 통하여 추정하고, ②관리 중계 노드를 제외한 모든 중계 노드들은 각각 채널 이득을 코드화된 파일럿 신호에 실어 브로드캐스팅하며 ③관리 중계 노드는 다른 모든 중계 노드들의 채널 이득을 디코딩할 수 있고 이를 통하여 중계 노드들의 채널 이득의 최소값을 계산할 수 있는 방식이다. 관리 중계 노드는 centralized 방식을 통하여 중계 노드들 각각에 존재하는 패킷의 식별자 정보, 패킷의 지연 시간 정보 및 패킷의 채널 이득 정보를 파악할 수 있다.
본 발명인 데이터 전송 방법은 상술한 제1 조건 또는 제2 조건을 만족하는 데이터 패킷을 목적 노드로 전송할 수 있다.
전송 조건을 만족하면 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code)기법을 이용하여 인코딩하는 단계(S500) 및 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 목적 노드로 전송하는 단계(S600)는 중계 노드가 전송 조건을 만족한 패킷을 STLC기법을 이용하여 인코딩하고, 목적 노드로 전송하는 단계이다.
STLC 기법은 시공간 다이버시티(diversity)를 이용하여 통신주파수를 시공간으로 분할함으로써 무선통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있도록 제안된 기법이다.
STLC 기법에서 송신단은 두 시간 슬롯에 대한 전송 신호와 채널 정보를 결합하여 STLC신호로 부호화 할 수 있다. 여기에서 STLC의 기법이 적용된 송신단은 두 시간 슬롯에 걸쳐 STLC 신호를 전송하며, 두 시간 슬롯은 동기화 시간(coherent time) 이내로 가정한다.
STLC 기법에서 송신단의 STLC 인코딩은 하기의 수학식 6으로 표현될 수 있다.
여기에서, S1, S2는 두 시간 슬롯을 나타내며 h1, h2는 두 시간 슬롯 각각에 대한 무선 채널 정보이고 x1, x2는 두 개의 전송 신호를 나타낸다. *는 각각의 켤레 신호(conjugate)를 의미한다.
STLC기법에서 수신단은 두 시간 슬롯 동안 수신된 신호들의 선형 결합을 통해 전송 신호를 검출할 수 있다.
수신단은 두 개의 안테나를 통하여 두 시간 슬롯 동안 수신한 총 4개의 신호로부터 생성된 선형 결합 신호를 검출할 수 있다.
STLC 기법에서 수신단의 STLC 디코딩은 하기의 수학식 7로 표현될 수 있다.
여기에서, y1,t1 및 y1,t2는 두 시간 각각에 대한 하나의 신호를 나타내며, y2,t1 및 y2,t2는 두 시간 각각에 대한 다른 하나의 신호를 나타내고, r1, r2는 두 신호를 선형 결합한 신호를 나타낸다.
본 발명의 복수의 중계 노드 각각은 상술한 수학식 6을 적용하여 하기의 수학식 8과 같이 표현되는 STLC 기법을 이용하여 목적 노드로 보낼 데이터 패킷을 인코딩할 수 있다. 즉 k번째 중계 노드에서 전송하는 STLC 신호는 하기의 수학식 8로 표현될 수 있다.
여기에서, Sk,1, Sk,2는 k번째 중계 노드의 두 시간 슬롯을 나타내며, D[t]는 디코딩에 성공한 중계 노드의 집합, hs,1, hs,2는 데이터 패킷에 대한 Rayleigh fading channel, hk,d는 전송 조건이 만족할 때 신호 t에 대한 k번째 중계 노드와 목적 노드 사이의 무선 채널 벡터를 의미한다.
본 발명의 목적 노드는 상술한 수학식 7을 적용하여 하기의 수학식 9로 표현되는 STLC 기법을 이용하여 수신한 채널을 디코딩할 수 있다.
여기에서, Pr은 목적 노드의 수신 파워를 의미한다.
목적 노드는 하기의 수학식 10과 같이 두 개의 안테나를 통하여 두 시간 슬롯 동안 수신한 총 4개의 신호로부터 생성된 선형 결합 신호를 검출할 수 있다.
여기에서, n11, n12, n21, n22는 각 신호에 대한 노이즈를 나타내고, *는 각각의 켤레 신호(conjugate)를 의미한다.
출력 확률은 하기의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.
일 실시예에 따르면 본 발명인 데이터 전송 방법을 수행하는 중계 노드는 CPS(cooperative phase steering)기법을 사용하여 버퍼에 저장한 패킷의 위상 신호를 조정할 수 있다.
수신 안테나가 2개인 경우에 중계 노드에서 CPS기법을 사용한 위상 조향 신호는 하기의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.
도 2 및 도 3에서 설명한 본 발명인 데이터 전송 방법은 복수의 버퍼를 포함하는 중계 노드에서 수행될 수 있다.
본 발명인 데이터 전송 방법은 복수의 버퍼를 포함하는 중계 노드가 소스 노드로부터 패킷을 순차적으로 수신하고, 수신한 복수의 패킷 각각에 패킷을 구분하고 각각의 데이터 패킷이 전송 조건을 만족하는지 판단하기 위한 식별자를 부여하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들면 식별자는 디코딩에 성공한 패킷 및 디코딩에 실패한 패킷 모두에 부여될 수 있다.
또한 복수의 버퍼를 포함하는 중계 노드는 수신한 패킷 각각에 대하여 도 2에서 설명한 디코딩 성공 여부를 판단하고, 디코딩에 성공한 복수의 패킷을 복수의 버퍼에 저장할 수 있다.
또한 중계 노드는 도 3에서 설명한 decentralized방삭에 따라 다른 중계 노드의 복수의 버퍼에 존재하는 복수의 패킷 각각에 대하여 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 획득할 수 있다.
도 4 및 도 5는 복수의 버퍼를 포함하는 중계 노드에서 전송 조건을 판단하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면 복수의 버퍼를 포함하는 어느 하나의 중계 노드는 복수의 패킷 각각에 대하여 상술한 채널 이득 조건(제2 조건) 만족 여부를 판단하는 단계(S410) 및 채널 이득 조건(제2 조건)을 만족하는 패킷이 복수로 존재할 경우 먼저 수신된 패킷을 목적 노드로 전송하는 단계(S420)를 포함하는 전송 규칙에 따라 패킷을 전송할 수 있다.
복수의 버퍼를 포함하는 어느 하나의 중계 노드는 소스 노드로부터 패킷을 수신함에 응답하여 패킷에 대한 지연 시간 정보를 획득할 수 있고 또한 채널 이득 정보를 산출할 수 있다.
제2 조건인 채널 이득 조건을 만족하는 패킷이 존재하면 중계 노드는 채널 이득 조건을 만족한 패킷을 목적 노드로 전송할 수 있고, 채널 이득 조건을 동시에 만족하는 패킷이 존재하는 경우 먼저 수신된 패킷을 목적 노드로 전송할 수 있다.
도 5를 참조하면 복수의 버퍼를 포함하는 어느 하나의 중계 노드는 복수의 패킷 각각에 대하여 상술한 지연 시간 조건(제1 조건) 만족 여부를 판단하는 단계(S430) 및 지연 시간 조건(제1 조건)을 만족하는 패킷 존재시 채널 이득 조건(제2 조건) 만족 여부에 관계없이 목적 노드로 패킷을 전송하는 단계(S440)를 포함하는 전송 규칙에 따라 패킷을 전송할 수 있다.
복수의 버퍼를 포함하는 어느 하나의 중계 노드는 소스 노도로부터 패킷을 수신함에 응답하여 패킷에 대한 지연 시간 정보를 획득할 수 있고, 또한 지연 시간을 카운트(count)하여 최대 지연 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 중계 노드는 지연 시간 조건을 만족한 패킷을 채널 이득 조건과는 관계없이 목적 노드로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면 모든 중계 노드들은 상술한 decentralized 방식을 통하여 현재 중계 노드단에 존재하는 패킷의 식별자 정보, 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 알 수 있으며 자신의 버퍼에 존재하지 않는 패킷의 식별자 정보, 해당 패킷의 버퍼 딜레이 시간 정보 및 해당 패킷의 채널 이득 정보를 계산할 수 있다. 예를 들면 모든 중계 노드들은 이를 바탕으로 최대 지연 시간 Tmax에 도달한 패킷이 어느 중계 노드단에 존재하는지 파악할 수 있다.
또한 어느 하나의 중계 노드는 decentralized 방식을 통하여 다른 중계 노드에 존재하는 상술한 패킷의 식별자 정보, 패킷의 지연 시간 정보 및 패킷의 채널 이득 정보를 파악할 수 있다.
다른 실시예에 따르면 복수의 중계 노드들 중에서 설정된 관리 중계 노드는 centralized 방식을 통하여 중계 노드들 각각에 존재하는 패킷의 식별자 정보, 패킷의 지연 시간 정보 및 패킷의 채널 이득 정보를 파악할 수 있다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 전송 조건 판단 순서가 나타나 있고, 도 4 및 도 5로 분리되어 표현되어 있으나 이는 설명의 편의를 위한 것이다.
예를 들면 중계 노드는 도 4 및 도 5에 나타난 제1 조건 및 제2 조건 만족 여부를 동시에 판단할 수 있고, 조건을 만족한 데이터 패킷에 대하여 동시에 STLC 기법을 이용하여 인코딩을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 추가 실시예에 따른 복수의 버퍼를 포함하는 중계 노드의 데이터 전송 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면 중계 노드는 패킷이 전송 조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하면 소스 노드로 피드백(feedback)신호를 전송하는 단계(S610) 및 소스 노드로부터 다른 패킷을 전송받는 단계(S620)를 포함하여 추가 실시예를 수행할 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면 중계 노드들은 소스 노드로 패킷을 수신하였는지 여부에 대한 피드백(feedback) 응답을 전송할 수 있다. 또한 예를 들면 중계 노드들은 소스 노드로 피드백 응답을 전송하여 소스 노드가 패킷을 송신하였는지 여부에 대한 응답을 획득할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 노드의 블록도이다.
일 실시예에 따른 본 발명의 중계 노드는 프로세서(720), 메모리(730) 및 RF unit(740)으로 구성될 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니며 소스 노드로부터 데이터 패킷을 획득하고, 획득한 패킷에 대해 디코딩을 수행하고, 패킷이 전송 조건을 만족하는지 판단하고, 전송 조건을 만족하는 패킷을 STLC 기법으로 인코딩하고 목적 노드로 전송할 수 있는 다양한 컴퓨팅 디바이스는 본 발명의 중계 노드가 될 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(720)는 하나의 프로세서 코어(single core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들을 포함할 수 있다. 예를 들면 프로세서(720)는 듀얼 코어(dual-core), 쿼드 코어(quad-core), 헥사 코어(hexa-core) 등의 멀티 코어(multi-core)를 포함할 수 있다. 실시예들에 따라 프로세서(720)는 메모리 내부 또는 외부에 위치된 캐시 메모리(cache memory)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 프로세서(720)는 패킷의 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 획득하고, 메모리(730)에 저장된 수학식을 획득하여 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(720)는 본 발명인 데이터 처리 방법을 RAM(Random-Access Memory)와 같은 휘발성 메모리(Volatile Memory)에서 수행하고, 수행한 결과를 ROM(Read-Only Memory)와 같은 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 메모리(730)는, 프로세서(720)에 입력 및/또는 출력되는 데이터 및/또는 인스트럭션을 저장하기 위한 하드웨어 컴포넌트를 포함할 수 있다. 메모리(730)는 예를 들어 RAM(Random-Access Memory)와 같은 휘발성 메모리(Volatile Memory) 및/또는 ROM(Read-Only Memory)와 같은 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory)를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 예를 들어 DRAM(Dynamic RAM), SRAM(Static RAM), Cache RAM, PSRAM (Pseudo SRAM) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 메모리(730)는 버퍼 메모리로서 중계 노드의 복수의 버퍼 역할을 수행하여 중계 노드가 수신한 패킷을 저장하고, 체류시킬 수 있다.
일 실시예에 따르는 메모리(730)는 본 발명인 데이터 전송 방법을 수행하도록 설정된 복수의 인스트럭션을 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면 메모리(730)는 본 발명인 데이터 전송 방법에서 사용되는 다양한 수학식을 저장할 수 있다.
RF unit(740)은, 소스 노드로부터 데이터 패킷을 수신하고, 중계 노드가 STLC 기법을 사용하여 인코딩한 데이터 패킷을 목적 노드로 전송할 수 있다. 또한 RF unit(740)은 소스 노드, 중계 노드 및 목적 노드와의 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다.
RF unit(740)은 다른 모든 중계 노드로부터 패킷의 식별자 정보, 패킷의 지연 시간 정보 및 패킷의 채널 이득 정보를 획득할 수 있다.
이하에서는 상술한 제1 조건 및 제 2조건에 따른 본 발명의 데이터 전송 규칙을 적용한 예시를 설명한다.
도 8 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 노드에 포함된 복수의 버퍼의 전송 규칙을 설명하는 예시도이다.
도 8의 time slot 1(t1)에서 전송 노드는 제1 중계 노드 및 제3 중계 노드에는 1번 식별자 패킷을 전송하는데 성공하였으나 제2 중계 노드에는 1번 식별자 패킷 전송에 실패한 경우를 나타낸다. 1번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 0인 상태이다.
이후 도 9를 참조하면 time slot 2(t2)에서 제1 중계 노드 및 제3 중계 노드를 참조하면 목적 노드와의 최소 채널 이득이 임계 채널 이득(Qth)이상이므로, 제1 중계 노드 및 제3 중계 노드는 1번 식별자 패킷을 목적 노드로 전송할 수 있다. 1번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 1인 상태이다.
도 10을 참조하면 time slot 2(t2)에서 목적 노드는 제1 중계 노드, 제2 중계 노드 및 제3 중계 노드 각각으로 1번 식별자 패킷에 대한 ACK 신호 또는 NACK 신호를 보낼 수 있다.
이후 도 11을 참조하면 time slot 3(t3) 에서 소스 노드는 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드 모두에 2번 식별자 패킷을 전송하는데 성공하였다. 2번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 0인 상태이다.
이후 도 12를 참조하면 time slot 4(t4)에서 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드 각각은 2번 식별자 패킷에 대한 채널 추정을 수행하였으나 상술한 decentralized 방식 또는 centralized 방식을 통하여 획득한 최소 채널 이득이 임계 채널 이득 미만이므로 각각의 중계 노드는 전송을 시도하지 않는다. 2번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 1인 상태이다.
이후 도 13을 참조하면 time slot 5(t5)에서 소스 노드는 제1 중계 노드 및 제2 중계 노드에는 3번 식별자 패킷을 전송하는데 성공하였으나 제3 중계 노드에는 3번 식별자 패킷을 전송하는데 실패하였다. 2번 식별자 패킷은 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드에 그대로 남아 있다. 2번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 2인 상태이고, 3번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 0인 상태이다.
이후 일 실시예에 따른 도 14 및 도 15를 참조하면 time slot 6(t6)에서 중계 노드가 3번 식별자 패킷에 대한 채널 추정을 수행한 결과 제1 중계 노드 및 제2 중계 노드에서 최소 채널 이득이 임계 채널 이득 이상으로 산출되었다. 그러나 여전히 2번 식별자 패킷에 대한 채널 추정의 결과는 최소 채널 이득이 임계 채널 이득 미만인 상태이다. 따라서 제1 중계 노드 및 제2 중계 노드는 3번 식별자 패킷을 목적 노드로 전송하고, 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드는 2번 식별자 패킷을 목적 노드로 전송하지 않는다. 2번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 3인 상태이고 3번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 1인 상태이다. 도 15에서 목적 노드는 제1 중계 노드, 제2 중계 노드 및 제3 중계 노드 각각으로 3번 식별자 패킷에 대한 ACK 신호 또는 NACK 신호를 보낼 수 있다.
다른 실시예에 따른 도 16을 참조하면 time slot 6(t6)에서 도 14와 같은 상태를 나타내나 이번에는 3번 식별자 패킷에 대한 채널 추정의 결과 및 2번 식별자 패킷에 대한 채널 추정의 결과 모두 최소 채널 이득이 임계 채널 이상 이상인 상태이다. 2번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 3이고 3번 식별자 패킷에 대한 지연 시간은 1인 상태이다. 도 16과 같은 경우는 전송 조건을 만족하는 패킷이 동시에 존재하는 경우이므로 도 16과 같은 상태에서 중계 노드는 먼저 수신한 2번 식별자 패킷을 목적 노드로 전송할 수 있다.
도 17을 참조하면 time slot 6(t6)에서 목적 노드는 2번 식별자 패킷을 수신하고 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드 각각으로 2번 식별자 패킷에 대한 ACK 신호 또는 NACK 신호를 보낼 수 있다.
또 다른 실시예를 설명하기 위한 도 18 및 도 19를 참조하면 임의의 time slot N(tN)에서 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드 각각에서 채널 추정을 수행한 결과 4번 식별자 패킷 및 6번 식별자 패킷에 대한 최소 채널 이득이 임계 채널 이득 이상인 상태를 나타낸다. 다만 3번 식별자 패킷에 대한 지연 시간이 3으로 최대 전송 지연 시간과 같은 경우이다.
도 19를 참조하면 도 18과 같은 상태에서 중계 노드 각각은 최소 채널 이득이 임계 채널 이상인지 여부와는 관계 없이 최대 전송 지연 시간에 도달한 3번 식별자 패킷을 전송한다. 목적 노드는 제1 중계 노드, 제2 중계 노드 및 제3 중계 노드 각각으로 3번 식별자 패킷에 대한 ACK 신호 또는 NACK 신호를 보낼 수 있다. 예를 들면 최대 전송 지연 시간 전송 조건(제1 조건)은 임계 채널 이득 전송 조건(제2 조건)보다 우선하는 조건일 수 있다.
도 20 내지 도 23은 본 발명의 추가 실시예에 따른 중계 노드에 포함된 복수의 버퍼의 전송 규칙을 설명하는 예시도이다.
도 20을 참조하면 time slot 1(t1)에서 소스 노드는 중계 노드들로 1번 식별자 패킷을 전송하였다. 도 21을 참조하면 time slot 2(t2)에서 중계 노드들(예: 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드)은 목적 노드와 채널 추정을 수행한 결과 채널 이득이 임계 채널 이득 미만이므로 1번 식별자 패킷을 전송하지 않을 수 있다. 예를 들면 중계 노드들은 1번 식별자 패킷을 목적 노드로 전송하지 않았다는 정보를 피드백 신호에 실어 소스 노드로 전송할 수 있다.
도 22를 참조하면 time slot 2(t2)에서 소스 노드는 중계 노드가 1번 식별자 패킷을 목적 노드로 전송하지 않았음에도 2번 식별자 패킷을 중계 노드들로 전송할 수 있다. 이때 소스 노드는 제3 중계 노드로 2번 식별자 패킷을 전송하지 못한 상태를 나타낸다.
도 23을 참조하면 time slot 3(t3)에서 제1 중계 노드 및 제2 중계 노드에서 채널 추정을 수행한 결과 2번 식별자 패킷에 대하여 채널 이득이 임계 채널 이득 이상이므로 제1 중계 노드 및 제2 중계 노드는 목적 노드로 2번 식별자 패킷을 전송할 수 있다. 1번 식별자 패킷에 대한 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드의 채널 이득은 여전히 임계 채널 이득 미만이므로 제1 중계 노드 내지 제3 중계 노드는 1번 식별자 패킷을 전송하지 않는 상태이다.
본 발명의 도 20 내지 도 23에 따른 추가 실시예에 의하면 중계 노드단에서 목적 노드로 패킷을 전송하지 않을 때(예: 최대 전송 지연 시간이 경과하지 않았거나 채널 이득이 임계 채널 이득 미만인 경우)에도 소스 노드는 중계 노드로 패킷을 전송할 수 있고, 따라서 출력 확률이 향상될 수 있다.
도 24는 DTN에 STLC기법을 적용한 결과 향상된 통신 확률을 나타내는 그래프이다.
도 24를 참조하면 DTN네트워크에 2개의 안테나를 가지는 목적 노드를 이용하고, STLC기법을 사용하여 통신한 결과 향상된 통신 확률이 나타남을 알 수 있다.
기존의 통신 방식은 DTN네트워크에 CPS(cooperative phase steering)기법을 사용하여 통신한 것이고, DT(delay tolerant)-CPS로 표시되었다.
일 실시예에 따르면 본 발명에 적용된 통신 방식은 DTN네트워크에 STLC기법을 사용하여 통신하는 방식일 수 있고 것이고 DT-CSTLC(cooperative spatial time line code)로 표시되었다.
DTN네트워크에 STLC기법을 사용하여 통신한 결과 9dB 이상의 전송 노드 SNR에서 CSTLC가 CPS 와 비교하여 outage probability 성능이 더 향상됨을 확인할 수 있고, 임계 채널 이득값에 따른 outage probablity가 최소가 되는 지점의 최적화를 수행하면 통신 확률을 더 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 노드에 복수의 버퍼를 포함시켜 향상된 통신 확률을 나타내는 그래프이다.
도 25를 참조하면 중계 노드에 단일 버퍼를 포함했을 때와 비교하여 복수의 버퍼를 포함시키면 전송 노드의 지연 시간이 감소되며 또한 중계 노드의 전송 확률이 향상되는 효과가 있음을 알 수 있다. K는 중계 노드의 수, N은 버퍼의 수를 나타낸다.
도 26은 본 발명의 추가 실시예에 따라 데이터 전송 소스 노드로 피드백을 전송하여 향상된 통신 확률을 나타낸 그래프이다.
도 26을 참조하면 본 발명의 추가 실시예는 spectrally efficient로 표시되었고 제안하는 추가 실시예에 따라 중계 노드들에서 신호를 전송하지 않는 경우에도 소스 노드는 중계 노드들로 신호를 전송하는 중계 기법은 기존 기법과 비교하여 절반의 중계 지연을 가지므로 평균 종단간 통신 성능이 향상됨을 알 수 있다.
본 발명인 DTN에서 복수의 버퍼를 이용한 중계 노드의 데이터 전송 방법 및 데이터 전송 장치에 의하면 복수개의 중계 노드들이 협력하여 통신 시스템을 구성함에 따라 공간 다이버시티를 확보할 수 있어 제한된 전력으로 데이터 처리량을 증가시키고 네트워크 범위를 확장할 수 있다.
기존의 phase steering 기법은 다중 안테나 시스템 적용에 유용하지 않아 수신 안테나 확장이 어려울 수 있으나, STLC 기법은 다중 수신 안테나에서 구현이 가능하다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면 CSTLC(cooperative spatial time line code)기법은 기존의 cooperative phase steering 기법 대비 전송 확률 측면에서 향상된 성능을 가짐을 확인할 수 있다. 또한 CSTLC기법의 중계 노드들에 다중 버퍼를 포함시키면 단일 버퍼를 가질 때와 비교하여 종단 성능이 향상됨을 확인할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 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.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 소스 노드, 복수의 중계 노드 및 복수의 안테나를 포함하는 목적 노드로 구성된 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 상기 복수의 중계 노드 중 어느 하나의 중계 노드에 의하여 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서,
    상기 소스 노드로부터 패킷을 수신하는 수신단계;
    상기 수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 수신한 패킷을 버퍼에 저장하는 단계;
    상기 버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 전송 조건 만족 여부 판단단계;
    상기 전송 조건을 만족하면 상기 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code) 기법을 이용하여 인코딩하는 단계; 및
    상기 목적 노드로 상기 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 전송하는 데이터 전송단계; 를 포함하는,
    데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 중계 노드 각각은 복수의 버퍼를 갖는,
    데이터 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수신단계는,
    상기 소스 노드로부터 순차적으로 패킷을 수신하고,
    상기 수신한 패킷 각각에 대하여 상기 전송 조건을 만족하는지 판단하기 위한 식별자를 부여하는 식별자 부여 단계; 를 더 포함하는,
    데이터 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 전송 조건을 만족하는지 판단하기 위한 식별자가 부여된 패킷 각각에 대하여 디코딩 성공 여부를 판단하고,
    상기 패킷을 버퍼에 저장하는 단계는,
    상기 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계에서 디코딩에 성공한 것으로 판단한 패킷을 상기 복수의 버퍼에 저장하는,
    데이터 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 중계 노드 각각은,
    상기 목적 노드로부터의 기준 신호(reference)를 기반으로 상기 복수의 패킷 각각에 대한 채널 이득 정보를 획득하는 단계;
    특정 지연 시간 후에 코드화된 파일럿(pilot) 신호를 다른 모든 중계 노드들에 브로드캐스팅(broadcasting) 하는 단계; 및
    상기 브로드캐스팅된 파일럿 신호를 기반으로 채널 이득의 최소값을 산출하는 단계; 를 포함하여 자신을 제외한 중계 노드들의 복수의 버퍼에 존재하는 패킷의 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 획득하는,
    데이터 전송 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전송 조건 만족 여부 판단단계는,
    상기 디코딩에 성공한 패킷 각각에 대한 지연 시간 정보 및 채널 이득 정보를 기반으로 상기 전송 조건을 만족하는지 판단하는,
    데이터 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 중계 노드 각각은,
    상기 목적 노드로부터 브로드캐스팅(broadcasting)된 신호에 기반하여
    상기 목적 노드로 전송한 패킷 각각의 전송 성공 여부 정보를 획득하는,
    데이터 전송 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전송 조건 만족 여부 판단단계에서 전송 조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하면,
    상기 소스 노드로 피드백(feedback) 신호를 전송하는 단계; 를 더 포함하는,
    데이터 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하는 단계에서 패킷이 디코딩에 성공한 것으로 판단하면,
    상기 버퍼에 저장된 패킷의 위상을 조정하는 위상 조정단계; 를 더 포함하는,
    데이터 전송 방법.
  10. 소스 노드, 복수의 중계 노드 및 복수의 안테나를 포함하는 목적 노드로 구성된 지연 허용 네트워크(delay tolerant network, DTN)에서 상기 복수의 중계 노드 중 어느 하나의 중계 노드를 구성하는 데이터 전송 장치로서,
    복수의 인스트럭션을 저장하도록 구성된 복수의 메모리,
    상기 복수의 메모리와 작동적으로 결합된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수의 인스트럭션을 실행할 때,
    상기 소스 노드로부터 패킷을 수신하고,
    상기 수신한 패킷에 대하여 디코딩에 성공하였는지 여부를 판단하고,
    상기 수신한 패킷을 버퍼에 저장하고,
    상기 버퍼에 저장된 패킷이 전송 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
    상기 전송 조건을 만족하면 상기 수신한 패킷을 STLC(spatial time line code) 기법을 이용하여 인코딩하고,
    상기 목적 노드로 상기 STLC 기법을 이용하여 인코딩한 패킷을 전송하도록 설정된,
    데이터 전송 장치.
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