WO2014077450A1 - 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드 및 이의 데이터 전송 제어 방법 - Google Patents

경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드 및 이의 데이터 전송 제어 방법 Download PDF

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WO2014077450A1
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WO
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data packet
packet signal
receiving node
distance
mobile node
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PCT/KR2012/010941
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French (fr)
Inventor
이재용
온정석
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H04L1/1809—Selective-repeat protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a mobile node and its data transmission control method capable of minimizing retransmission of unnecessary data packet signals that are performed when contention-based data communication is performed.
  • Carrier Sensing Media Access (CSMA) schemes are generally used to reduce collisions in contention-based communication devices. However, even when using CSMA, if two or more different communication devices attempt to transmit simultaneously, a collision occurs. Representative methods to deal with this collision are CD (Collision Detection) and CA (Collision Avoidance).
  • CD collision Detection
  • CA collision Avoidance
  • the probability of collision is lowered by performing random back-off before data transmission.
  • M2M Machine to Machine
  • the present invention proposes a mobile node and its data transmission control method capable of minimizing retransmission of unnecessary data packet signals.
  • a mobile node for performing contention-based data communication, Communication unit And a retransmission determining unit determining whether to retransmit the data packet signal to the receiving node through the communication unit, wherein the retransmission determining unit is a distance between the mobile node and the receiving node and a transmission distance of the data packet signal through the communication unit.
  • a method for determining a retransmission of the data packet signal to the receiving node is provided by using a mobile node.
  • the mobile node further includes a distance calculator for calculating a distance between the mobile node and the receiving node, wherein the communication unit transmits a request to send (RTS) message to the receiving node, and at the receiving node in response to the RTS.
  • RTS request to send
  • the distance calculator may calculate the distance between the mobile node and the receiving node using the transmission strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message.
  • the apparatus further comprises an intensity measuring unit for measuring the transmission strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message, wherein the CTS message includes information on the reception strength of the RTS message measured at the receiving node, and the distance calculator The distance between the mobile node and the receiving node may be calculated by further using the reception strength of the RTS message.
  • the communication unit transmits the data packet signal to the receiving node when the CTS message is received, and the retransmission determining unit does not receive an acknowledgment message transmitted from the receiving node in response to the data packet signal.
  • the apparatus may determine whether to retransmit the data packet signal to the receiving node.
  • the retransmission determining unit determines to retransmit the data packet signal, and when the ratio of the transmittable distance of the data packet signal and the distance between the mobile node and the receiving node is greater than or equal to a preset threshold, The retransmission decision unit may determine not to retransmit the data packet signal, and the transmission path setting unit may set the new transmission path.
  • a method for controlling data transmission of a mobile node performing contention-based data communication comprising: transmitting an RTS message to a receiving node; Measuring a transmission strength of the RTS message; Receiving a CTS transmitted from the receiving node in response to the RTS message; Measuring reception strength of the CTS message; Calculating a distance between the mobile node and the receiving node based on the transmission strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message; Transmitting a data packet signal to the receiving node; And retransmitting the data packet signal to the receiving node based on the calculated distance and the transmittable distance of the data packet signal when a confirmation message transmitted from the receiving node is not received in response to the data packet signal.
  • a method for controlling data transmission of a mobile node comprising the step of determining.
  • the mobile node according to the present invention has an advantage of minimizing retransmission of unnecessary data packet signals performed.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a mobile node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame structure of an RTS message, a CTS message, and an acknowledgment message used in contention-based data communication.
  • 3 is a view for explaining the concept of competition-based data communication.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the overall flow of a data transmission control method of a mobile node performing contention based data communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a mobile node according to an embodiment of the present invention.
  • a mobile node is a mobile node performing contention-based data communication.
  • the mobile node 100 includes a communication unit 110, an intensity measuring unit 120, and a distance calculating unit ( 130, a retransmission determining unit 140 and a transmission path setting unit 150.
  • a distance calculating unit 130, a retransmission determining unit 140 and a transmission path setting unit 150.
  • the communication unit 110 exchanges various types of radio signals used for performing contention-based data communication with other mobile nodes.
  • the radio signal used for performing the contention-based data communication may include a data packet signal, a request to send (RTS) message, and an RTS message to be approved for transmission of the data packet signal in a contention-based environment as shown in FIG. 2.
  • RTS request to send
  • RTS request to send
  • RTS acknowledgment
  • ACK acknowledgment
  • the frame structure of the RTS message, CTS message and confirmation message may be as shown in FIG.
  • “Duration” means time required for transmission of the data packet signal
  • RA Receiveiver Address
  • TA Transmitter Address
  • RA Receiveiver Address
  • TA Transmitter Address
  • the strength measuring unit 120 measures the transmission strength of the wireless signal transmitted through the communication unit 110 and the reception strength of the wireless signal received through the communication unit 110.
  • the strength measuring unit 120 may measure the transmission strength of the RTS message, the reception strength of the CTS message, and the like.
  • the mobile node 100 is a transmitting node transmitting a data packet signal, and another mobile node receiving the data packet signal from the mobile node 100 will be referred to as a "receiving node”. do.
  • the distance calculator 130 calculates a distance between the mobile node 100 and the receiving node.
  • the distance calculator 130 uses the at least one of the transmission strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message and the reception strength of the RTS message at the receiving node. And a distance between and a receiving node can be calculated.
  • the transmission strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message in the mobile node 100 may be measured by the strength measuring unit 120, and the reception strength of the RTS message in the receiving node is included in the CTS message. It may be delivered to (100).
  • the distance calculating unit 130 calculates an average value of the reception strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message, and utilizes the average value and the transmission strength of the RTS message with the mobile node 100. The distance between receiving nodes can be calculated.
  • the retransmission determining unit 140 determines whether to retransmit the data packet signal to the receiving node through the communication unit 110, and the major path setting unit 150 sets a transmission path for the data packet signal.
  • the mobile node 100 when the data node signal is to be transmitted to the receiving node, the mobile node 100 transmits the RTS message to the receiving node through the communication unit 110 and, correspondingly, receives the CTS message transmitted from the receiving node. . When the CTS message is successfully received, the mobile node 100 transmits a data packet signal to the receiving node through the communication unit 110.
  • the mobile node 100 receives the confirmation message from the receiving node, since the transmission of the data packet signal is successfully performed, the corresponding transmission procedure is terminated. However, if the mobile node 100 does not receive the confirmation message from the receiving node, the mobile node according to the conventional contention-based data communication performs retransmission of the corresponding data packet signal a predetermined number of times. If the transmission of the data packet signal fails despite the retransmission of the data packet signal a predetermined number of times, the conventional mobile node establishes a new transmission path.
  • the retransmitted data packet signal due to the fading effect due to the movement of the node is also successfully transmitted to the receiving node. In this case, it is a waste of unnecessary work to perform retransmission of the data packet.
  • the mobile node 100 since the mobile node 100 has to store the data packet in its storage for a long time when performing retransmission, the signal delay also increases.
  • the mobile node 100 determines whether to retransmit the data packet signal in consideration of the distance between the mobile node 100 and the receiving node.
  • the retransmission determining unit 140 may determine the distance between the mobile node and the receiving node and the data packet through the communication unit 110. The transmission distance of the signal may be used to determine whether to retransmit the data packet signal to the receiving node.
  • the retransmission determining unit ( 140 determines to retransmit the data packet signal, and when the ratio of the distance is greater than or equal to a preset threshold, the retransmission determiner may determine not to retransmit the data packet signal. If it is determined not to retransmit the data packet signal, the transmission path setting unit 150 sets a new transmission path.
  • a preset threshold eg, 0.8
  • the mobile node 100 has an advantage of reducing unnecessary retransmission of the signal by determining whether to retransmit the data packet signal based on the distance from the receiving node. If the mobile node 100 is a sensor node which is a battery-powered device, unnecessary transmission operation is omitted, thereby saving energy of the sensor node and ultimately extending the life of the sensor network.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the overall flow of a data transmission control method of a mobile node performing contention based data communication according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed for each step will be described.
  • step S410 the RTS message is transmitted to the receiving node, and in step S420, the transmission strength of the RTS message is measured.
  • step S430 the CTS transmitted from the receiving node in response to the RTS message is received, and in step S440, the reception strength of the CTS message is measured.
  • step S450 the distance between the mobile node and the receiving node is calculated based on the transmission strength of the RTS message and the reception strength of the CTS message, and in step S460, the data packet is transmitted to the receiving node in response to the reception of the CTS message. Send a signal.
  • step S470 when the acknowledgment message transmitted from the receiving node is not received in response to the data packet signal, the data packet signal to the receiving node is determined based on the calculated distance and the transmittable distance of the data packet signal. Determine whether to resend.
  • step S470 when the ratio of the transmittable distance of the data packet signal and the distance between the mobile node and the receiving node is greater than or equal to a preset threshold, the retransmission determining unit may determine to retransmit the data packet signal.
  • embodiments of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Examples of program instructions such as magneto-optical, ROM, RAM, flash memory, etc.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드 및 이의 데이터 전송 제어 방법이 개시된다. 개시된 이동 노드는 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드로서, 통신부; 및 상기 통신부를 통한 수신 노드로의 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 재전송 결정부를 포함하되, 상기 재전송 결정부는 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리 및 상기 통신부를 통한 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리를 이용하여 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정한다.

Description

경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드 및 이의 데이터 전송 제어 방법
본 발명의 실시예들은 경쟁 기반의 데이터 통신의 수행 시 수행되는 불필요한 데이터 패킷 신호의 재전송을 최소화할 수 있는 이동 노드 및 이의 데이터 전송 제어 방법에 관한 것이다.
경쟁기반의 통신 장치에서 충돌을 줄이기 위하여 CSMA(Carrier Sensing Media Access) 방식이 일반적으로 사용되고 있다. 하지만 CSMA를 사용하더라고 서로 다른 둘 이상의 통신 장치가 동시에 전송을 시도할 경우 충돌이 발생하게 된다. 이 충돌에 대응하는 대표적인 방식으로 CD(Collision Detection)와 CA(Collision Avoidance)이 있다.
CSMA/CD 방식에서는 충돌이 발생하면 충돌 발생을 감지하여 데이터 전송을 중지하고 랜덤 백오프(Random Back-off)를 사용하여 다음 시도에서는 충돌 확률을 낮춘다. 그리고, CSMA/CA 방식에서는 데이터 전송하기 전에 선제적으로 랜덤 백오프(Random Back-off)를 하여 충돌확률을 낮춘다.
한편, M2M(Machine to Machine) 통신 즉, 사물간 통신에 대한 관심이 증대됨에 따라 이동성을 가지는 많은 전자기기들에 M2M 통신을 위한 통신 모듈을 장착되고 있으며, 이러한 통신 모듈은 대부분 공용 주파수를 사용하게 된다. 공용 주파수는 인접한 전자기기들이 공유하여 사용하는 것이므로, 데이터 전송의 충돌을 방지하기 위해 신호의 전송세기가 제한될 수 있으며, 이로 인해 신호의 전송거리 역시 짧아질 수 있다.
이에 따라, 다수의 이동성을 가지는 전자기기(이동 노드)로 구성되는 무선 멀티홉 네트워크 환경에서는 멀티 홉 전송 방식에 따라 짧은 거리로 신호를 송수신하는 기술의 필요성이 대두될 것이며, 이러한 상황에 최적화된 이동성을 고려한 경쟁 기반 MAC(Contention-based MAC) 프로토콜의 필요성이 증대될 것이다.
본 발명에서는 수행되는 불필요한 데이터 패킷 신호의 재전송을 최소화할 수 있는 이동 노드 및 이의 데이터 전송 제어 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드에 있어서, 통신부; 및 상기 통신부를 통한 수신 노드로의 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 재전송 결정부를 포함하되, 상기 재전송 결정부는 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리 및 상기 통신부를 통한 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리를 이용하여 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드가 제공된다.
상기 이동 노드는 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출하는 거리 산출부를 더 포함하되, 상기 통신부는 RTS(Request To Send) 메시지를 상기 수신 노드로 전송하고, 상기 RTS에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송된 CTS(Clear To Send) 메시지를 수신하며, 상기 거리 산출부는 상기 RTS 메시지의 전송세기 및 상기 CTS 메시지의 수신세기를 이용하여 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출할 수 있다.
상기 RTS 메시지의 전송세기 및 상기 CTS 메시지의 수신세기를 측정하는 세기 측정부를 더 포함하고, 상기 CTS 메시지는 상기 수신 노드에서 측정된 상기 RTS 메시지의 수신세기에 대한 정보를 포함하고, 상기 거리 산출부는 상기 RTS 메시지의 수신세기를 더 이용하여 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출할 수 있다.
상기 통신부는 상기 CTS 메시지가 수신되는 경우 상기 데이터 패킷 신호를 상기 수신 노드로 전송하고, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송되는 확인 메시지가 상기 통신부를 통해 수신되지 않는 경우, 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정할 수 있다.
상기 데이터 패킷 신호의 재전송이 수행되지 않는 경우, 상기 데이터 패킷 신호의 새로운 전송 경로를 설정하는 전송 경로 설정부를 더 포함하되, 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리와 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리의 비가 기 설정된 임계값 미만인 경우, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호를 재전송하도록 결정하고, 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리와 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리의 비가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호를 재전송하지 않도록 결정하고, 상기 전송 경로 설정부는 상기 새로운 전송 경로를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법에 있어서, 수신 노드로 RTS 메시지를 전송하는 단계; 상기 RTS 메시지의 전송세기를 측정하는 단계; 상기 RTS 메시지에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송된 CTS를 수신하는 단계; 상기 CTS 메시지의 수신세기를 측정하는 단계; 상기 RTS 메시지의 전송세기 및 상기 CTS 메시지의 수신세기에 기초하여 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출하는 단계; 상기 수신 노드로 데이터 패킷 신호를 전송하는 단계; 및 상기 데이터 패킷 신호에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송되는 확인 메시지가 수신되지 않는 경우 상기 산출된 거리 및 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리에 기초하여 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 이동 노드는 수행되는 불필요한 데이터 패킷 신호의 재전송을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 노드의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 경쟁 기반 데이터 통신에서 이용되는 RTS 메시지, CTS 메시지 및 확인 메시지의 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 경쟁 기반 데이터 통신의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 노드의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 노드는 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드로서, 도 1을 참조하면 이동 노드(100)는 통신부(110), 세기 측정부(120), 거리 산출부(130), 재전송 결정부(140) 및 전송 경로 설정부(150)를 포함한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명한다.
통신부(110)는 경쟁 기반 데이터 통신의 수행에 이용되는 다양한 형태의 무선신호를 다른 이동 노드와 교환한다.
일례로서, 경쟁 기반 데이터 통신의 수행 시 이용되는 무선신호는 도 2에 도시된 바와 같이 데이터 패킷 신호, 경쟁 기반 환경에서 데이터 패킷 신호의 전송을 승인받기 위한 RTS(Request To Send) 메시지, RTS 메시지에 대응하여 데이터 신호 패킷 의 전송을 승인하기 위한 CTS(Clear To Send) 메시지 및 데이터 패킷 신호를 수신한 경우 전송되는 확인(ACK) 메시지 등이 있다(IEEE 802.11에 따른 채널 액세스 방법 참조).
그리고, RTS 메시지, CTS 메시지 및 확인 메시지의 프레임 구조는 도 3에 도시된 것과 같을 수 있다. 여기서, "Duration"은 데이터 패킷 신호의 전송 시 소요되는 시간, RA(Receiver Address)는 해당 무선신호의 수신단의 주소, TA(Transmitter Address)는 해당 무선신호의 전송단의 주소를 의미한다.
세기 측정부(120)는 통신부(110)를 통해 전송되는 무선신호의 전송세기 및 통신부(110)를 통해 수신되는 무선신호의 수신세기를 측정한다.
일례로, 이동 노드(100)가 데이터 패킷 신호를 전송하고자 하는 전송 노드인 경우, 세기 측정부(120)는 RTS 메시지의 전송세기, CTS 메시지의 수신세기 등을 측정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 이동 노드(100)가 데이터 패킷 신호를 전송하는 전송 노드인 것으로 가정하며, 이동 노드(100)로부터 데이터 패킷 신호를 수신하는 다른 이동 노드를 "수신 노드"라 칭하기로 한다.
거리 산출부(130)는 이동 노드(100)와 수신 노드 간의 거리를 산출한다.
보다 상세하게, 거리 산출부(130)는 이동 노드(100)에서의 RTS 메시지의 전송세기 및 CTS 메시지의 수신세기와 수신 노드에서의 RTS 메시지의 수신세기 중에서 적어도 하나를 이용하여 이동 노드(100)와 수신 노드 간의 거리를 산출할 수 있다. 여기서, 이동 노드(100)에서의 RTS 메시지의 전송세기와 CTS 메시지의 수신세기는 세기 측정부(120)에서 측정될 수 있으며, 수신 노드에서의 RTS 메시지의 수신세기는 CTS 메시지에 포함되어 이동 노드(100)로 전달된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 거리 산출부(130)는 RTS 메시지의 수신세기와 CTS 메시지의 수신세기의 평균값을 산출하고, 상기 평균값과 RTS 메시지의 전송세기를 활용하여 이동 노드(100)와 수신 노드 간의 거리를 산출할 수 있다.
재전송 결정부(140)는 통신부(110)를 통한 수신 노드로의 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하고, 전공 경로 설정부(150)는 데이터 패킷 신호에 대한 전송 경로를 설정한다.
보다 상세하게, 수신 노드로 데이터 패킷 신호를 전송하고자 하는 경우, 이동 노드(100)는 통신부(110)를 통해 RTS 메시지를 수신 노드로 전송하며, 이에 대응하여 수신 노드에서 전송된 CTS 메시지를 수신한다. CTS 메시지가 성공적으로 수신된 경우, 이동 노드(100)는 통신부(110)를 통해 데이터 패킷 신호를 수신 노드로 전송한다.
이 때, 이동 노드(100)가 수신 노드로부터 확인 메시지를 수신한다면, 데이터 패킷 신호의 전송이 성공적으로 수행된 것이므로, 해당 전송 절차는 종료된다. 그러나 이동 노드(100)가 수신 노드로부터 확인 메시지를 수신하지 못한다면, 종래의 경쟁 기반 데이터 통신에 따른 이동 노드는 기 설정된 횟수만큼 일괄적으로 해당 데이터 패킷 신호에 대한 재전송을 수행한다. 그리고, 기 설정된 횟수만큼의 데이터 패킷 신호의 재전송에도 불구하고 데이터 패킷 신호의 전송이 실패하는 경우, 종래의 이동 노드는 새로운 전송 경로를 설정한다.
그런데, 만약 이동 노드(100)의 이동에 의해 이동 노드(100)와 수신 노드 사이의 거리가 멀어졌다면, 노드의 이동으로 인한 페이딩(fading) 효과 등으로 인해 재전송된 데이터 패킷 신호 역시 수신 노드로 성공적으로 전달될 가능성이 낮으며, 이러한 경우에도 데이터 패킷의 재전송을 수행하는 것을 불필요한 작업의 낭비가 된다. 뿐만 아니라, 재전송 수행 시 이동 노드(100)는 자신의 저장부에 데이터 패킷을 오래 저장하고 있어야 하므로, 신호 딜레이 역시 증가하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 이동 노드(100)는 이동 노드(100)와 수신 노드 간의 거리를 고려하여 데이터 패킷 신호의 재전송을 수행할지 여부를 결정한다.
즉, 재전송 결정부(140)는 데이터 패킷 신호에 대응하여 수신 노드에서 전송되는 확인 메시지가 통신부(100)를 통해 수신되지 않는 경우, 이동 노드와 수신 노드 간의 거리 및 통신부(110)를 통한 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리를 이용하여 수신 노드로의 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정할 수 있다.
일례로서, 통신부(110)를 통한 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리 및 이동 노드(100)와 수신 노드 간의 거리의 비(ratio)가 기 설정된 임계값(일례로, 0.8) 미만인 경우, 재전송 결정부(140)는 데이터 패킷 신호를 재전송하도록 결정하고, 상기 거리의 비가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호를 재전송하지 않도록 결정할 수 있다. 데이터 패킷 신호를 재전송하지 않기로 결정된 경우, 전송 경로 설정부(150)는 새로운 전송 경로를 설정한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 이동 노드(100)는 수신 노드와의 거리에 기초하여 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정함으로써 불필요한 신호의 재전송을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 만약, 이동 노드(100)가 한정된 배터리로 구동되는 장치인 센서 노드인 경우, 불필요한 전송 동작이 생략됨으로, 센서 노드의 에너지를 절약할 수 있으며, 궁극적으로 센서 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명한다.
먼저, 단계(S410)에서는 수신 노드로 RTS 메시지를 전송하고, 단계(S420)에서는 RTS 메시지의 전송세기를 측정한다.
계속하여, 단계(S430)에서는 RTS 메시지에 대응하여 수신 노드에서 전송된 CTS를 수신하고, 단계(S440)에서는 CTS 메시지의 수신세기를 측정한다.
이 후, 단계(S450)에서는 RTS 메시지의 전송세기 및 CTS 메시지의 수신세기에 기초하여 이동 노드와 수신 노드 간의 거리를 산출하고, 단계(S460)에서는 CTS 메시지의 수신에 대응하여 수신 노드로 데이터 패킷 신호를 전송한다.
다음으로, 단계(S470)에서는 데이터 패킷 신호에 대응하여 수신 노드에서 전송되는 확인 메시지가 수신되지 않는 경우 상기한 산출된 거리 및 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리에 기초하여 수신 노드로의 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정한다.
일례로서, 단계(S470)에서는 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리와 이동 노드와 수신 노드 간의 거리의 비가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 재전송 결정부는 데이터 패킷 신호를 재전송하도록 결정할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법의 실시예에 대하여 설명하였으며, 이에는 앞서 도 1에서 설명한 이동 노드(100)에 관한 구성이 그대로 적용될 수 있다. 따라서, 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드에 있어서,
    통신부; 및
    상기 통신부를 통한 수신 노드로의 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 재전송 결정부를 포함하되,
    상기 재전송 결정부는 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리 및 상기 통신부를 통한 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리를 이용하여 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출하는 거리 산출부를 더 포함하되,
    상기 통신부는 RTS(Request To Send) 메시지를 상기 수신 노드로 전송하고, 상기 RTS에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송된 CTS(Clear To Send) 메시지를 수신하며,
    상기 거리 산출부는 상기 RTS 메시지의 전송세기 및 상기 CTS 메시지의 수신세기를 이용하여 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 노드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RTS 메시지의 전송세기 및 상기 CTS 메시지의 수신세기를 측정하는 세기 측정부를 더 포함하고,
    상기 CTS 메시지는 상기 수신 노드에서 측정된 상기 RTS 메시지의 수신세기에 대한 정보를 포함하고,
    상기 거리 산출부는 상기 RTS 메시지의 수신세기를 더 이용하여 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 이동 노드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 CTS 메시지가 수신되는 경우 상기 데이터 패킷 신호를 상기 수신 노드로 전송하고,
    상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송되는 확인 메시지가 상기 통신부를 통해 수신되지 않는 경우, 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데이터 패킷 신호의 재전송이 수행되지 않는 경우, 상기 데이터 패킷 신호의 새로운 전송 경로를 설정하는 전송 경로 설정부를 더 포함하되,
    상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리와 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리의 비가 기 설정된 임계값 미만인 경우, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호를 재전송하도록 결정하고,
    상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리와 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리의 비가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호를 재전송하지 않도록 결정하고, 상기 전송 경로 설정부는 상기 새로운 전송 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드.
  6. 경쟁 기반의 데이터 통신을 수행하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법에 있어서,
    수신 노드로 RTS 메시지를 전송하는 단계;
    상기 RTS 메시지의 전송세기를 측정하는 단계;
    상기 RTS 메시지에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송된 CTS를 수신하는 단계;
    상기 CTS 메시지의 수신세기를 측정하는 단계;
    상기 RTS 메시지의 전송세기 및 상기 CTS 메시지의 수신세기에 기초하여 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리를 산출하는 단계;
    상기 수신 노드로 데이터 패킷 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 패킷 신호에 대응하여 상기 수신 노드에서 전송되는 확인 메시지가 수신되지 않는 경우 상기 산출된 거리 및 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리에 기초하여 상기 수신 노드로의 상기 데이터 패킷 신호의 재전송 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재전송 여부 결정 단계는 상기 데이터 패킷 신호의 전송 가능 거리와 상기 이동 노드와 상기 수신 노드 간의 거리의 비가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 재전송 결정부는 상기 데이터 패킷 신호를 재전송하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 노드의 데이터 전송 제어 방법.
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