WO2014084463A1 - Time division multiple access frame structure for ad-hoc network and method for allocating dynamic time slots using same - Google Patents

Time division multiple access frame structure for ad-hoc network and method for allocating dynamic time slots using same Download PDF

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WO2014084463A1
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minislot
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PCT/KR2013/003567
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임재성
이종관
이규만
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아주대학교 산학협력단
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/04—Scheduled or contention-free access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/002—Transmission of channel access control information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Definitions

  • the present invention relates to a frame structure of a time division multiple access network for avoiding collision probability between nodes in an ad hoc network, and a method for allocating a dynamic time slot of a node using the same.
  • a multiple access network scheme can be largely classified into a reservation based scheme and a contention based scheme.
  • Carrier sensing multiple access (CSMA) used in a contention-based method is widely used in wireless networks because it is simple to implement and does not require network topology information or time synchronization.
  • CSMA carrier sensing multiple access
  • the reservation-based method using time division multiple access can guarantee successful data transmission because it is exclusively allocated a time slot available for each terminal.
  • TDMA time division multiple access
  • a scheduling process for rescheduling time slot allocation is required, which causes overhead in a system configuring the network.
  • the fundamental problem with reservation-based TDMA schemes is that time slots allocated to nodes with no packets to transmit are wasted.
  • the dynamic TDMA technique used to overcome this disadvantage can maximize the utilization of time slots by dynamically reallocating time slots.
  • TDMA-based dynamic media access control (MAC) protocol for ad hoc networks uses the following scheme.
  • USAP consists of a fixed length frame consisting of time slots of equal length. N frames constitute one cycle, and this configuration is repeated. A node previously allocated in the first time slot of each frame transmits a network management operation packet (NMOP). At this time, the NMOP includes slot information of the neighbor node which it finds.
  • NMOP network management operation packet
  • a node entering a network collects NMOPs transmitted by neighboring nodes for one cycle to identify slot allocation information and allocate unused idle slots to its nodes.
  • USAP uses a predefined length of frame length, slot utilization is very low when the number of terminals is small in the network.
  • the proposed ASPA allowed to double the frame length. That is, as the number of terminals increases in the network, the frame length also increases in proportion to the maximum number of slot utilization rates.
  • ASAP has a disadvantage in that the frame length increased by the required data throughput cannot be reduced. In other words, when the data throughput decreases again after the frame length is increased due to the temporary increase in data throughput, the slot utilization rate is lowered.
  • E-ASAP adds the function of reducing the frame length by 2 times to compensate for the disadvantage of ASAP.
  • All the TDMA-based dynamic slot allocation schemes in the ad hoc network environment described above collect slot allocation information from all neighbor nodes to prevent slot collisions when new nodes allocate slots, and then all adjacent nodes and individual slots. Assignment arrangements should be made. Therefore, according to the conventional technique, there is a problem in that a node cannot quickly allocate a time slot when a node enters a network.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to rapidly allocate time slots to a node newly entering a network in a TDMA-based dynamic time slot allocation process.
  • the present invention for achieving the above object is composed of a plurality of repeated subframes including a signal interval consisting of a control signal for data transmission and a data interval for transmitting data, the signal interval, A request minislot for requesting slot allocation by a transmitting node to transmit a slot, an information minislot for transmitting slot information used by a node in a corresponding subframe and slot information of a 1-hop neighbor node, A suggestion minislot for proposing to a neighbor node a time slot to allocate to the transmitting node using the information collected from the information minislot, and responding to the time slot allocation proposed by the transmitting node in the proposed minislot It is a technical feature to include a reply minislot for.
  • the neighboring node that recognizes the slot allocation proposed by the transmitting node through the proposed minislot is silent when the proposed node agrees with the proposed slot allocation, and generates a tone signal through the response minislot when the transmitting node does not agree. desirable.
  • the request minislot is located at the first of the signal interval
  • the information minislot is located after the request minislot
  • the proposed minislot is located after the information minislot
  • the response minislot is the It is preferably located at the end of the signal interval.
  • the slot information of the transmission node transmitted in the slot suggestion step further includes a collision determination step of determining whether a collision occurs with a neighbor node.
  • the neighbor node of the transmitting node preferably generates a tone signal.
  • a node newly entering the network does not need to acquire time slot information from all neighboring nodes, thereby having an effect of quickly allocating a time slot to a new entry node.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a topology of a typical ad hoc network
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a frame structure of an ad hoc network according to the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a slot allocation method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a process of resolving collisions between nodes using a slot allocation method according to the present invention
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a slot allocation method according to the present invention.
  • the conventional dynamic time slot allocation schemes described above collect time slot allocation information from all neighbor nodes when a new node enters a network, thereby avoiding collision between slots and solving a hidden terminal problem.
  • the slot allocation information transmitted by each neighboring node includes slot information of each node and slot information of neighboring nodes 1-hop distance from each node. As a result, new nodes entering the network acquire time slot information for nodes within two hops.
  • FIG. 1 shows a conceptual diagram of the topology of an ad hoc network.
  • a new node entering an existing ad hoc network receives time slot information from Node B
  • time slot allocation information within a 2-hop range of the new node can be fully recognized.
  • the time slot information provided by the node B includes not only the time slot information of the node B but also the time slot information of neighbor nodes (node A, node C, node D) of the node B 1-hop distance. Because. Therefore, it is not necessary to receive time slot information from node A and node C.
  • FIG. 2 shows a frame structure of an ad hoc network according to the present invention.
  • the frame according to the present invention is composed of a plurality of (M) subframes, each subframe comprising a signal period and data following the signal period. It consists of a data transmitting period.
  • the signal section consists of N + 3 mini slots, and the data transmission section consists of N time slots. Therefore, the size of the entire frame is determined by the parameters of M and N.
  • the signal interval is used to exchange time slot allocation information necessary for time slot allocation of each node and to negotiate time slot allocation between neighboring nodes of each node. Since each mini slot constituting the signal interval is used to transmit a control packet of short length, the length of the mini slot is shorter than the length of the time slot used in the data transmission interval.
  • the type of the mini slot used in the signal interval includes a request mini slot, an information mini slot, an information mini slot, a suggestion mini slot, and a reply mini slot. It consists of four mini slots.
  • the request minislot is located at the front of the signal period
  • the response minislot is located at the end of the signal period
  • the proposed minislot is located in front of the response minislot.
  • the information mini slot is composed of N mini slots.
  • the request minislot is a minislot for transmitting a slot allocation packet. That is, a node newly entering a network or a node that wants to be additionally allocated a time slot requests a slot allocation using the request minislot.
  • the information mini slot is a mini slot for transmitting time slot information used by each node and time slot information of a neighbor node of each node. Nodes subscribed to the network are allocated an information minislot according to the location of the time slot they use.
  • the proposed mini slot is a mini slot used for proposing to the neighbor node a time slot to be allocated to itself using slot allocation information collected through the information mini slot of the neighbor node.
  • the node making the time slot request in the request mini slot uses the proposed mini slot.
  • the response mini slot is a mini slot for responding to the proposed time slot assignment in the proposed mini slot. Nodes that recognize the proposed time slot allocation in the proposed mini slot are silent if they agree with the proposed time slot allocation in the proposed mini slot, and if the node does not agree, the node generates a tone signal. Can be prevented.
  • each node allocates a time slot by itself in an ad hoc network having the frame structure as described above will be described with reference to FIG. 3.
  • a node newly joining a network or a node that wants to be additionally allocated a time slot transmits a slot request packet through a request minislot of a random subframe (S10).
  • neighboring nodes allocated and using time slots in the subframe transmit their slot information and slot information of their neighbor nodes through their information minislots.
  • the node that wants to allocate a time slot may recognize an idle slot that is not used by neighboring nodes within two hops based on the information collected through the information minislot (S12).
  • the node requesting the slot does not collect time slot information of all nodes in the network, but collects time slot information of some neighboring nodes in a subframe.
  • the node requesting a slot based on the restricted slot information determines the unassigned slot by itself and transmits slot information to be allocated through the proposed mini-slot (S14).
  • the node requesting slot allocation does not propose slot allocation based on slot information of all nodes constituting the network, but proposes slot allocation based on slot information provided from some neighboring nodes. It can cause collisions with neighboring nodes within hops.
  • the neighbor node of the node requesting the slot allocation is aware of the collision (S16)
  • the neighbor nodes transmit a tone signal through the response mini-slot (S20). Since a plurality of neighbor nodes can generate a tone signal, the slot assignment negotiation is performed with the plurality of neighbor nodes. Therefore, the time required for allocating the time slot to the node requesting the slot allocation can be greatly reduced.
  • the proposed slot may be considered as approved for use by all neighboring nodes (S18).
  • the node proposing the slot proposes another slot allocation after collecting additional slot information through the information mini slot in the next subframe (S22).
  • data may be transmitted through the same time slot (slot 4).
  • a new node entering a network may detect that a collision occurs through slot information transmitted from neighboring nodes. Therefore, the new node allocates a time slot (slot 4) where the collision occurs for its use, and communicates that the time slot 4 is used by the new node through frame information to neighbor nodes (node D and node E). By doing so, the collision caused by the node D and the node E using the same time slot (slot 4) can be resolved.
  • the nodes return the time slot in which the collision occurs and are allocated a new time slot by the above-described procedure. At this time, since each node has already collected enough frame information, fast slot allocation is possible.
  • FIG. 5A is a conceptual diagram illustrating a network topology when a new node enters an existing ad hoc network
  • FIG. 5B is a conceptual diagram illustrating a frame structure.
  • each alphabet shown in a subframe means a node allocated to a corresponding time slot.
  • the slot information of Node B includes slot information of Node A and Node D, which are Node B and 1-hop neighbor nodes.
  • the new node can immediately recognize all idle slots in the network, and can assign one of its idle slots to its slot.
  • the new node requests slot allocation through the request minislot of the first subframe. In this case, the new node cannot fully acquire the slot allocation information in the signal period of the first subframe. Because only the time slots of the node A and the node D are allocated to the first subframe, only the slot information of the node A and the node D is transmitted to the information mini slot of the signal interval. Therefore, since only the slot information of the node A and the node D and the information of the node B within the 1-hop distance between the node A and the node D are transmitted, the slot information of the node C becomes unknown because the new node is transmitted.
  • the new node has time slot 1 and time slot 2 of the first subframe allocated to node A and node D, the new node has all time slots except the second time slot of the first subframe idle. It becomes aware. This is because the new node is two hops away from node A, and node B cannot transmit slot information in the first subframe.
  • the new node can allocate the first time slot of the first subframe as its time slot. In this case, a collision with node A occurs. However, Node B, Node C, and Node D generate a tone signal through the response mini-slot in order to recognize collisions from the proposed mini-slot and reject the slot assignment proposed by the new node.
  • the new node then gives up slot assignment in the first subframe and retries slot assignment in the next subframe.
  • the success probability of slot allocation increases because the slot information is acquired in the previous subframe.

Abstract

Disclosed are a time division multiple access frame structure and a method by which time slots can be speedily allocated. The time division multiple access frame structure according to the present invention comprises a plurality of repeated subframes which comprise a signal period comprising control signals for data transmission and a data period for transmitting data, wherein the signal period comprises: a request mini slot whereby a transmission node which is to transmit data requests slot allocation; an information mini slot for delivering slot information used by a node in a corresponding subframe and slot information on a 1-hop neighbor node; a suggestion mini slot for suggesting, to a neighbor node, a time slot to be allocated to the transmission node by using the information collected from the information mini slot; and a reply mini slot for replying to time slot allocation suggested by the transmission node in the suggestion mini slot.

Description

애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조 및 이를 이용한 동적 시간 슬롯 할당 방법 Time Division Multiple Access Frame Structure of Ad Hoc Network and Dynamic Time Slot Allocation Method Using the Same
본 발명은 애드혹 네트워크에서 노드 간의 충돌 발생확률을 회피하기 위한 시분할 다중 접속 네트워크의 프레임 구조와 이를 이용하여 노드의 동적 시간 슬롯을 할당하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a frame structure of a time division multiple access network for avoiding collision probability between nodes in an ad hoc network, and a method for allocating a dynamic time slot of a node using the same.
일반적으로 다중 접속 네트워크 기법은 크게 예약 기반 기법과 경쟁 기반 기법으로 구분할 수 있다. 경쟁기반 방법에 사용되는 CSMA(carrier sensing multiple access)는 구현이 간단하고 네트워크 토폴로지(topology) 정보나 시간 동기화(syncronization)를 요구하지 않는 장점이 있기 때문에 무선 네트워크에서 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 CSMA 방법은 trial-and-error 방식이기 때문에 항상 성공적인 전송을 보장하지 못하는 문제점이 있다.In general, a multiple access network scheme can be largely classified into a reservation based scheme and a contention based scheme. Carrier sensing multiple access (CSMA) used in a contention-based method is widely used in wireless networks because it is simple to implement and does not require network topology information or time synchronization. However, since the CSMA method is a trial-and-error method, there is a problem in that it does not always guarantee successful transmission.
그리고 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access : TDMA)을 이용하는 예약 기반 방법은 각 단말이 사용할 수 있는 시간 슬롯을 배타적으로 할당받기 때문에 성공적인 데이터 전송을 보장할 수 있다. 하지만, 네트워크 토폴로지 변경 또는 요구 데이터 처리율의 변경에 따라 동적으로 시간 슬롯을 할당하기 위해서는 시간 슬롯 할당의 재조정을 위한 스케줄링 과정이 필요하기 때문에 네트워크를 구성하는 시스템에 오버헤드(overhead)가 발생하게 된다.In addition, the reservation-based method using time division multiple access (TDMA) can guarantee successful data transmission because it is exclusively allocated a time slot available for each terminal. However, in order to dynamically allocate time slots according to a change in network topology or a required data throughput, a scheduling process for rescheduling time slot allocation is required, which causes overhead in a system configuring the network.
이와 같이 예약기반의 TDMA 기법의 근본적인 문제는 전송할 패킷이 없는 노드에 할당된 시간 슬롯이 낭비된다는 것이다. 이러한 단점을 극복하기 위해 사용되는 동적 시분할 다중 접속(dynamic TDMA) 기법은 동적으로 시간 슬롯을 재할당함으로써 시간 슬롯의 활용률을 극대화시킬 수 있다. The fundamental problem with reservation-based TDMA schemes is that time slots allocated to nodes with no packets to transmit are wasted. The dynamic TDMA technique used to overcome this disadvantage can maximize the utilization of time slots by dynamically reallocating time slots.
애드혹 네트워크를 위한 TDMA 기반의 동적 MAC(media access control) 프로토콜에는 다음과 같은 방식이 사용되고 있다.TDMA-based dynamic media access control (MAC) protocol for ad hoc networks uses the following scheme.
먼저, USAP은 동일한 길이의 시간 슬롯(time slot)으로 구성된 고정된 길이의 프레임으로 구성된다. 그리고 N개의 프레임은 하나의 사이클을 구성하며 이러한 구성이 계속 반복된다. 각 프레임의 첫 번째 시간 슬롯에서 사전에 할당받은 노드가 NMOP(network management operation packet)을 전송한다. 이때 NMOP은 자신이 파악한 이웃 노드의 슬롯 정보를 포함하고 있다.First, USAP consists of a fixed length frame consisting of time slots of equal length. N frames constitute one cycle, and this configuration is repeated. A node previously allocated in the first time slot of each frame transmits a network management operation packet (NMOP). At this time, the NMOP includes slot information of the neighbor node which it finds.
새로 네트워크에 진입한 노드는 이웃 노드들이 전송하는 NMOP을 한 사이클 동안 수집함으로써 슬롯 할당 정보를 파악하여 사용되지 않는 유휴 슬롯을 자기 노드에게 할당한다. 그러나 USAP은 사전에 정의된 고정된 길이의 프레임 길이를 사용하기 때문에 네트워크에 단말의 수가 적다면 슬롯 활용율(slot utilization)이 매우 낮은 단점을 가진다.A node entering a network collects NMOPs transmitted by neighboring nodes for one cycle to identify slot allocation information and allocate unused idle slots to its nodes. However, since USAP uses a predefined length of frame length, slot utilization is very low when the number of terminals is small in the network.
USAP의 개념을 기초로 제안된 ASPA은 프레임 길이를 두 배씩 증가하도록 하였다. 즉, 네트워크에 단말의 수가 증가하면 그에 비례하여 프레임의 길이도 증가하게 되어 슬롯 사용률을 극대화하도록 한 것이다.Based on the concept of USAP, the proposed ASPA allowed to double the frame length. That is, as the number of terminals increases in the network, the frame length also increases in proportion to the maximum number of slot utilization rates.
그러나 ASAP은 요구 데이터 처리량에 의해 증가한 프레임 길이를 줄이지 못하는 단점이 있다. 다시 말하면, 일시적인 데이터 처리량의 증가로 인해 프레임의 길이가 증가한 후 다시 데이터 처리량이 감소하였을 경우, 슬롯 활용률이 저하되는 문제점을 가진다.However, ASAP has a disadvantage in that the frame length increased by the required data throughput cannot be reduced. In other words, when the data throughput decreases again after the frame length is increased due to the temporary increase in data throughput, the slot utilization rate is lowered.
마지막으로 E-ASAP은 이러한 ASAP의 단점을 보완하기 위해 프레임의 길이를 2배씩 감소시키는 기능을 추가한 것이다.Finally, E-ASAP adds the function of reducing the frame length by 2 times to compensate for the disadvantage of ASAP.
이상에서 살펴본 애드혹 네트워크 환경에서의 TDMA 기반의 동적 슬롯 할당 기법들은 모두 새로운 노드가 슬롯을 할당할 때 슬롯 충돌을 방지하기 위해 모든 이웃 노드로부터 슬롯 할당 정보를 수집한 후, 모든 인접 노드들과 개별적인 슬롯 할당 협의를 해야한다. 따라서 종래의 기법에 의하면 노드가 네트워크에 새로이 진입하였을 때 신속하게 시간 슬롯을 할당하지 못하는 문제점이 발생한다.All the TDMA-based dynamic slot allocation schemes in the ad hoc network environment described above collect slot allocation information from all neighbor nodes to prevent slot collisions when new nodes allocate slots, and then all adjacent nodes and individual slots. Assignment arrangements should be made. Therefore, according to the conventional technique, there is a problem in that a node cannot quickly allocate a time slot when a node enters a network.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, TDMA 기반의 동적 시간 슬롯 할당 과정에서 새롭게 네트워크에 진입하는 노드에 신속하게 시간 슬롯을 할당하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to rapidly allocate time slots to a node newly entering a network in a TDMA-based dynamic time slot allocation process.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 전송을 위한 제어신호로 구성되는 시그널구간과 데이터를 전송하는 데이터 구간을 포함하는 다수의 반복되는 서브프레임으로 구성되고, 상기 시그널구간은, 데이터를 전송하고자 하는 전송노드가 슬롯할당을 요청하는 요청(request) 미니슬롯과, 해당 서브프레임에서 노드가 사용하는 슬롯정보와 1-홉 이웃노드의 슬롯정보를 전달하기 위한 정보(information) 미니슬롯, 상기 정보 미니슬롯으로부터 수집된 정보를 이용하여 상기 전송노드에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위한 제안(suggestion) 미니슬롯, 그리고 상기 제안 미니슬롯에서 상기 전송노드가 제안한 시간 슬롯 할당에 응답하기 위한 응답(reply) 미니슬롯을 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is composed of a plurality of repeated subframes including a signal interval consisting of a control signal for data transmission and a data interval for transmitting data, the signal interval, A request minislot for requesting slot allocation by a transmitting node to transmit a slot, an information minislot for transmitting slot information used by a node in a corresponding subframe and slot information of a 1-hop neighbor node, A suggestion minislot for proposing to a neighbor node a time slot to allocate to the transmitting node using the information collected from the information minislot, and responding to the time slot allocation proposed by the transmitting node in the proposed minislot It is a technical feature to include a reply minislot for.
이때, 상기 전송노드가 상기 제안 미니슬롯을 통해 제안한 슬롯 할당을 인지한 이웃 노드는, 제안된 슬롯할당에 동의하면 침묵하고, 동의하지 않으면 상기 응답 미니슬롯을 통해 톤(tone) 신호를 발생하는 것이 바람직하다.At this time, the neighboring node that recognizes the slot allocation proposed by the transmitting node through the proposed minislot is silent when the proposed node agrees with the proposed slot allocation, and generates a tone signal through the response minislot when the transmitting node does not agree. desirable.
그리고 상기 요청 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 첫 번째에 위치하고, 상기 정보 미니슬롯은 상기 요청 미니슬롯의 다음에 위치하며, 상기 제안 미니슬롯은 상기 정보 미니슬롯의 다음에 위치하고, 상기 응답 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 마지막에 위치하는 것이 바람직하다.And the request minislot is located at the first of the signal interval, the information minislot is located after the request minislot, the proposed minislot is located after the information minislot, and the response minislot is the It is preferably located at the end of the signal interval.
본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 데이터 전송을 위한 슬롯 요청 패킷을 전송하는 슬롯요청단계와, 데이터를 전송하고자 하는 전송노드의 이웃 노드와 상기 이웃 노드의 이웃 노드의 슬롯 정보를 획득하는 정보획득단계, 상기 획득단계에서 수집된 슬롯 정보를 토대로 데이터 전송을 위한 슬롯 할당을 제안하는 슬롯제안단계, 그리고 상기 슬롯제안단계에서 제안된 슬롯을 상기 전송노드에게 할당하는 슬롯할당단계를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a slot request step of transmitting a slot request packet for data transmission and an information acquisition step of acquiring slot information of a neighbor node of a transmitting node to transmit data and the neighbor node of the neighbor node And a slot suggestion step for proposing a slot allocation for data transmission based on the slot information collected in the acquiring step, and a slot assignment step for allocating the slot proposed in the slot suggestion step to the transmitting node. It features.
이때, 상기 슬롯제안단계에서 전송된 전송노드의 슬롯 정보가 이웃노드와 충돌이 발생하는지 여부를 판단하는 충돌판단단계를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the slot information of the transmission node transmitted in the slot suggestion step further includes a collision determination step of determining whether a collision occurs with a neighbor node.
그리고 상기 충돌판단단계에서 전송노드와 이웃노드와 충돌이 발생하는 경우 상기 전송노드의 이웃노드는 톤(tone) 신호를 발생시키는 것이 바람직하다.In the collision determination step, when a collision occurs between a transmitting node and a neighbor node, the neighbor node of the transmitting node preferably generates a tone signal.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 네트워크에 새로이 진입하는 노드는 모든 이웃 노드들로부터 시간 슬롯 정보를 획득할 필요가 없기 때문에 신규 진입노드에게 신속하게 시간 슬롯을 할당할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention as described above, a node newly entering the network does not need to acquire time slot information from all neighboring nodes, thereby having an effect of quickly allocating a time slot to a new entry node.
도 1은 일반적인 애드혹 네트워크의 토폴로지 보인 개념도,1 is a conceptual diagram showing a topology of a typical ad hoc network;
도 2는 본 발명에 의한 애드혹 네트워크의 프레임 구조를 보인 개념도,2 is a conceptual diagram showing a frame structure of an ad hoc network according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 슬롯 할당 방법을 도시한 순서도,3 is a flowchart illustrating a slot allocation method according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 슬롯 할당 방법을 사용하여 노드간의 충돌을 해소하는 과정을 보인 개념도,4 is a conceptual diagram illustrating a process of resolving collisions between nodes using a slot allocation method according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 슬롯 할당 방법을 설명하기 위한 개념도.5 is a conceptual diagram illustrating a slot allocation method according to the present invention.
앞에서 기술한 종래의 동적 시간 슬롯 할당 기법들은 새로운 노드가 네트워크에 진입하는 경우 모든 이웃 노드들로부터 시간 슬롯 할당 정보를 수집함으로써 슬롯 간의 충돌을 회피하고 숨겨진 단말 문제를 해결하도록 하는 것이다. 각 이웃 노드가 전달하는 슬롯 할당 정보에는 각 노드의 슬롯정보와 각 노드와 1-홉(hop) 거리의 이웃 노드의 슬롯 정보가 포함되어 있다. 결과적으로 네트워크에 새로이 진입하는 노드는 2-홉 이내에 있는 노드에 대한 시간 슬롯 정보를 획득하게 된다.The conventional dynamic time slot allocation schemes described above collect time slot allocation information from all neighbor nodes when a new node enters a network, thereby avoiding collision between slots and solving a hidden terminal problem. The slot allocation information transmitted by each neighboring node includes slot information of each node and slot information of neighboring nodes 1-hop distance from each node. As a result, new nodes entering the network acquire time slot information for nodes within two hops.
그러나 시간 슬롯 할당에 필요한 정보를 획득하기 위해 항상 모든 이웃 노드들로부터 시간 슬롯 정보를 수집할 필요는 없다. However, it is not always necessary to collect time slot information from all neighbor nodes in order to obtain the information required for time slot allocation.
도 1에는 애드혹 네트워크의 토폴로지가 개념도로 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명하면, 기존의 애드혹 네트워크에 새로인 진입하는 노드가 노드 B로부터 시간 슬롯 정보를 수신했다면, 새로운 노드의 2-홉 범위 이내의 시간 슬롯 할당 정보를 완벽하게 인지할 수 있게 된다. 왜냐하면, 노드 B에서 제공되는 시간 슬롯 정보는 노드 B의 시간 슬롯 정보뿐만 아니라 노드 B의 1-홉 거리의 이웃 노드들(노드 A, 노드 C, 노드 D)에 대한 시간 슬롯 정보들도 포함되어 있기 때문이다. 따라서 노드 A와 노드 C로부터 시간 슬롯 정보를 수신할 필요가 없게 되는 것이다.1 shows a conceptual diagram of the topology of an ad hoc network. Referring to FIG. 1, when a new node entering an existing ad hoc network receives time slot information from Node B, time slot allocation information within a 2-hop range of the new node can be fully recognized. . Because the time slot information provided by the node B includes not only the time slot information of the node B but also the time slot information of neighbor nodes (node A, node C, node D) of the node B 1-hop distance. Because. Therefore, it is not necessary to receive time slot information from node A and node C.
다음으로, 상기한 바와 같은 개념을 기초로 하여 본 발명에 의한 애드혹 네트워크의 프레임 구조에 대해 설명하도록 한다. 도 2에는 본 발명에 의한 애드혹 네트워크의 프레임 구조가 도시되어 있다. Next, the frame structure of the ad hoc network according to the present invention will be described based on the above concept. 2 shows a frame structure of an ad hoc network according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 프레임은 다수 개(M 개)의 서브 프레임(subframe)으로 구성되고, 각 서브 프레임은 시그널 구간(signal period)과, 상기 시그널 구간의 다음에 이어지는 데이터 전송 구간(data transmitting period)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, the frame according to the present invention is composed of a plurality of (M) subframes, each subframe comprising a signal period and data following the signal period. It consists of a data transmitting period.
상기 시그널 구간은 N+3개의 미니슬롯(mini slot)으로 구성되고, 상기 데이터 전송 구간은 N개의 시간 슬롯(time slot)으로 구성된다. 따라서 전체 프레임의 크기는 M과 N의 파라미터에 의해 결정된다.The signal section consists of N + 3 mini slots, and the data transmission section consists of N time slots. Therefore, the size of the entire frame is determined by the parameters of M and N.
상기 시그널 구간은 각 노드의 시간 슬롯 할당에 필요한 시간 슬롯 할당 정보를 교환하고, 각 노드의 이웃 노드들 간의 시간 슬롯 할당의 협의를 위해 사용된다. 상기 시그널 구간을 구성하는 각 미니 슬롯은 짧은 길이의 제어 패킷을 전송하기 위해 사용되기 때문에, 상기 미니 슬롯의 길이는 상기 데이터 전송 구간에서 사용되는 시간 슬롯의 길이에 비해 짧게 형성된다.The signal interval is used to exchange time slot allocation information necessary for time slot allocation of each node and to negotiate time slot allocation between neighboring nodes of each node. Since each mini slot constituting the signal interval is used to transmit a control packet of short length, the length of the mini slot is shorter than the length of the time slot used in the data transmission interval.
그리고 상기 시그널 구간에 사용되는 미니 슬롯의 종류는 요청 미니 슬롯(request mini slot)과, 정보 미니 슬롯(information mini slot), 제안 미니 슬롯(suggestion mini slot), 그리고 응답 미니 슬롯(reply mini slot)의 4가지 미니 슬롯으로 구성된다.The type of the mini slot used in the signal interval includes a request mini slot, an information mini slot, an information mini slot, a suggestion mini slot, and a reply mini slot. It consists of four mini slots.
상기 요청 미니 슬롯은 시그널 구간의 맨 앞에 위치하고, 상기 응답 미니 슬롯은 시그널 구간의 맨 뒤에 위치하며, 상기 제안 미니 슬롯은 응답 미니 슬롯의 앞에 위치한다. 그리고 상기 정보 미니 슬롯은 N개의 미니 슬롯으로 구성된다.The request minislot is located at the front of the signal period, the response minislot is located at the end of the signal period, and the proposed minislot is located in front of the response minislot. The information mini slot is composed of N mini slots.
상기 요청 미니 슬롯은 슬롯 할당 패킷을 전송하기 위한 미니 슬롯이다. 즉, 네트워크에 새로이 진입하는 노드 또는 시간 슬롯을 추가로 할당받기를 원하는 노드는 상기 요청 미니 슬롯을 이용하여 슬롯 할당을 요청한다.The request minislot is a minislot for transmitting a slot allocation packet. That is, a node newly entering a network or a node that wants to be additionally allocated a time slot requests a slot allocation using the request minislot.
다음으로, 상기 정보 미니 슬롯은 각 노드가 사용하는 시간 슬롯 정보와 각 노드의 이웃 노드의 시간 슬롯 정보를 전달하기 위한 미니 슬롯이다. 네트워크에 가입된 노드는 자신이 이용하는 시간 슬롯의 위치에 따라 정보 미니 슬롯을 할당받게 된다.Next, the information mini slot is a mini slot for transmitting time slot information used by each node and time slot information of a neighbor node of each node. Nodes subscribed to the network are allocated an information minislot according to the location of the time slot they use.
그리고 상기 제안 미니 슬롯은 이웃 노드의 정보 미니 슬롯을 통해 수집된 슬롯 할당 정보를 이용하여 자신에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위해 사용되는 미니 슬롯이다. 상기 요청 미니 슬롯에서 시간 슬롯 요청을 한 노드가 상기 제안 미니 슬롯을 사용하게 된다.The proposed mini slot is a mini slot used for proposing to the neighbor node a time slot to be allocated to itself using slot allocation information collected through the information mini slot of the neighbor node. The node making the time slot request in the request mini slot uses the proposed mini slot.
마지막으로, 상기 응답 미니 슬롯은 제안 미니 슬롯에서 제안된 시간 슬롯 할당에 대한 응답을 하기 위한 미니 슬롯이다. 상기 제안 미니 슬롯에서 제안된 시간 슬롯 할당을 인지한 노드는 상기 제안 미니 슬롯에서 제안된 시간 슬롯 할당에 동의하는 경우에는 침묵하고, 동의하지 않는 경우에는 톤(tone)신호를 발생시킴으로써 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Finally, the response mini slot is a mini slot for responding to the proposed time slot assignment in the proposed mini slot. Nodes that recognize the proposed time slot allocation in the proposed mini slot are silent if they agree with the proposed time slot allocation in the proposed mini slot, and if the node does not agree, the node generates a tone signal. Can be prevented.
이하에서는 상기한 바와 같은 프레임 구조를 가지는 애드혹 네트워크에서 각 노드가 스스로 시간 슬롯을 할당하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a process in which each node allocates a time slot by itself in an ad hoc network having the frame structure as described above will be described with reference to FIG. 3.
네트워크에 새로이 가입하는 노드 또는 시간 슬롯을 추가로 할당받기를 원하는 노드는 임의의 서브 프레임의 요청 미니 슬롯을 통해 슬롯 요청 패킷을 전송한다(S10).A node newly joining a network or a node that wants to be additionally allocated a time slot transmits a slot request packet through a request minislot of a random subframe (S10).
그리고 상기 서브 프레임에서 시간 슬롯을 할당받아 사용하고 있는 이웃 노드들은 자신의 정보 미니 슬롯을 통해 자신의 슬롯 정보와 자신의 이웃 노드의 슬롯 정보를 전송한다. 이와 같이 시간 슬롯 할당을 원하는 노드는 상기 정보 미니 슬롯을 통해 수집된 정보들을 토대로 2-홉 이내의 이웃 노드들이 사용하지 않는 유휴 슬롯을 인지할 수 있다(S12).In addition, neighboring nodes allocated and using time slots in the subframe transmit their slot information and slot information of their neighbor nodes through their information minislots. In this way, the node that wants to allocate a time slot may recognize an idle slot that is not used by neighboring nodes within two hops based on the information collected through the information minislot (S12).
그러나 슬롯을 요청한 노드는 네트워크의 전체 노드의 시간 슬롯 정보를 수집한 것이 아니라 서브 프레임에서 일부 이웃 노드의 시간 슬롯 정보를 수집한 것이다. 이러한 제한된 슬롯 정보를 기반으로 슬롯을 요청한 노드는 미할당 슬롯을 스스로 판단하고 제안 미니 슬롯을 통해 자신이 할당할 슬롯 정보를 전송한다(S14).However, the node requesting the slot does not collect time slot information of all nodes in the network, but collects time slot information of some neighboring nodes in a subframe. The node requesting a slot based on the restricted slot information determines the unassigned slot by itself and transmits slot information to be allocated through the proposed mini-slot (S14).
이와 같이 슬롯 할당을 요청하는 노드는 네트워크를 구성하는 전체 노드의 슬롯 정보를 토대로 슬롯 할당을 제안하는 것이 아니라, 일부 이웃 노드들로부터 제공된 슬롯 정보를 토대로 슬롯 할당을 제안하기 때문에, 제안한 슬롯이 2-홉 이내의 이웃 노드들과 충돌을 야기할 수 있게 된다.In this way, the node requesting slot allocation does not propose slot allocation based on slot information of all nodes constituting the network, but proposes slot allocation based on slot information provided from some neighboring nodes. It can cause collisions with neighboring nodes within hops.
따라서 슬롯 할당을 요청하는 노드의 이웃 노드가 충돌을 인지했다면(S16), 이웃 노드들은 응답 미니 슬롯을 통해 톤(tone) 신호를 전송한다(S20). 다수의 이웃 노드들이 톤(tone) 신호를 발생시킬 수 있기 때문에 다수의 이웃 노드들과 슬롯 할당 협상을 하게 되는 것이다. 따라서 슬롯 할당을 요청하는 노드에 시간 슬롯을 할당하는데 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있게 된다.Therefore, if the neighbor node of the node requesting the slot allocation is aware of the collision (S16), the neighbor nodes transmit a tone signal through the response mini-slot (S20). Since a plurality of neighbor nodes can generate a tone signal, the slot assignment negotiation is performed with the plurality of neighbor nodes. Therefore, the time required for allocating the time slot to the node requesting the slot allocation can be greatly reduced.
그러나 응답 미니 슬롯에서 톤(tone) 신호가 전송되지 않았다면, 제안된 슬롯은 모든 이웃 노드에 의해서 사용이 승인된 것으로 볼 수 있다(S18).However, if a tone signal is not transmitted in the response mini-slot, the proposed slot may be considered as approved for use by all neighboring nodes (S18).
만약 이웃 노드에 의해 톤(tone) 신호가 발생하였다면 슬롯을 제안한 노드는 다음 서브 프레임에서 정보 미니 슬롯을 통해 추가적인 슬롯 정보를 수집한 이후에 다른 슬롯 할당을 제안하게 된다(S22). If the tone signal is generated by the neighboring node, the node proposing the slot proposes another slot allocation after collecting additional slot information through the information mini slot in the next subframe (S22).
이와 같이 순차적으로 서브 프레임을 통해 이웃 노드들의 슬롯 정보가 추가로 누적되기 때문에 재시도 횟수가 늘어남에 따라 슬롯 할당 성공 확률도 증가하게 된다. 하지만, 슬롯 할당을 요청하는 노드가 모든 서브 프레임에 대해서 슬롯 할당에 실패했다면, 현재 유휴 슬롯이 존재하지 않는 것이기 때문에 슬롯 할당을 중단하고 일정 시간 경과 후에 다시 슬롯 할당을 시도하게 된다.As slot information of neighboring nodes is additionally accumulated through the subframes as described above, as the number of retries increases, the probability of slot allocation success increases. However, if the node requesting slot allocation fails in allocating slots for all subframes, the slot allocation is stopped and the slot allocation is attempted again after a certain time since the idle slot does not exist.
다음으로, 본 발명에 의한 프레임 구조를 이용한 슬롯 할당 방법을 사용하는 경우 각 노드들 간에 충돌이 발생하지 않도록 하는 방법을 설명하도록 한다. 노드 간에 충돌이 발생하는 것은 슬롯 할당과정에서 새로운 노드가 동일한 시간 슬롯을 사용하는 다수의 노드와 연결될 때 발생한다.Next, when the slot allocation method using the frame structure according to the present invention is used, a method of preventing collision between nodes will be described. Conflicts between nodes occur when a new node is connected to multiple nodes using the same time slot during slot allocation.
도 4(a)를 참조하면, 노드 D와 노드 E와의 거리는 2-홉보다 크기 때문에, 동일한 시간 슬롯(슬롯 4)을 통해 데이터를 전송할 수 있다. Referring to FIG. 4A, since the distance between the node D and the node E is greater than two hops, data may be transmitted through the same time slot (slot 4).
그러나 도 4(b)에서와 같이, 노드 D와 노드 E의 사이에 신규 노드가 진입하게 되는 경우, 노드 D와 노드 E의의 거리는 2-홉 이내가 되기 때문에 동일한 시간 슬롯(슬롯 4)을 사용하는 노드 D와 노드 E는 충돌이 발생하게 된다.However, as shown in FIG. 4 (b), when a new node enters between node D and node E, the distance between node D and node E is within two hops, and thus the same time slot (slot 4) is used. Node D and node E will collide.
그러나 본 발명에 의하면, 네트워크에 새로이 진입하는 신규 노드는 이웃 노드들로부터 전달되는 슬롯 정보를 통해 충돌이 발생하는 것을 감지할 수 있다. 따라서, 신규 노드는 충돌이 발생하는 시간 슬롯(슬롯 4)을 자신이 사용하도록 할당하고, 이웃 노드들(노드 D, 노드 E)에게 프레임 정보를 통해 시간 슬롯 4는 신규 노드가 사용한다는 정보를 전달함으로써 노드 D와 노드 E가 동일한 시간 슬롯(슬롯 4)을 사용함으로 인해 발생하는 충돌을 해소할 수 있다.However, according to the present invention, a new node entering a network may detect that a collision occurs through slot information transmitted from neighboring nodes. Therefore, the new node allocates a time slot (slot 4) where the collision occurs for its use, and communicates that the time slot 4 is used by the new node through frame information to neighbor nodes (node D and node E). By doing so, the collision caused by the node D and the node E using the same time slot (slot 4) can be resolved.
반면, 신규 노드에 의해 기존의 노드와 동일한 시간 슬롯을 사용함으로써 충돌이 발생하게 된다면, 해당 노드들은 충돌이 발생하는 시간 슬롯을 반납하고, 앞에서 설명한 절차에 의해 새로운 시간 슬롯을 할당받게 된다. 이때 각 노드들은 이미 충분한 프레임 정보를 수집한 상태이기 때문에 신속한 슬롯 할당이 가능해진다.On the other hand, if a collision occurs by using the same time slot as an existing node by the new node, the nodes return the time slot in which the collision occurs and are allocated a new time slot by the above-described procedure. At this time, since each node has already collected enough frame information, fast slot allocation is possible.
마지막으로 본 발명에 의한 프레임 구조를 이용한 슬롯 할당 방법에 대해 예를 들어 설명하도록 한다.Finally, a slot allocation method using a frame structure according to the present invention will be described with an example.
도 5(a)는 기존의 애드혹 네트워크에 신규 노드가 진입하는 경우의 네트워크 토폴로지를 보인 개념도이고, 도 5(b)는 프레임 구조를 도시한 개념도이다.FIG. 5A is a conceptual diagram illustrating a network topology when a new node enters an existing ad hoc network, and FIG. 5B is a conceptual diagram illustrating a frame structure.
도 5(a)에서 각 원안에 도시된 좌/우측 숫자는 서브프레임과 시간 슬롯을 의미한다. 예를 들면, 2/1은 두 번째 서브 프레임의 첫 번째 시간 슬롯을 의미한다. 그리고 도 5(b)에서 서브 프레임에 도시된 각 알파벳은 해당 시간 슬롯에 할당되어 있는 노드를 의미한다. In FIG. 5 (a), the left / right numbers shown in the circles indicate subframes and time slots. For example, 2/1 means the first time slot of the second subframe. In FIG. 5B, each alphabet shown in a subframe means a node allocated to a corresponding time slot.
먼저, 신규 노드가 첫 번째 서브 프레임에 진입하였다면, 두 번째 서브 프레임의 요청 미니 슬롯을 통해 슬롯 할당을 요청하고, 정보 미니 슬롯을 통해 노드 B와 노드 C로부터 슬롯 정보를 수신하게 된다. 노드 B의 슬롯 정보에는 노드 B와 1-홉 이웃 노드인 노드 A와 노드 D의 슬롯 정보가 포함되어 있다.First, when a new node enters the first subframe, it requests slot allocation through the request minislot of the second subframe, and receives slot information from the node B and the node C through the information minislot. The slot information of Node B includes slot information of Node A and Node D, which are Node B and 1-hop neighbor nodes.
이 경우, 신규 노드는 네트워크 내의 모든 유휴 슬롯을 즉각 인지하고, 유휴 슬롯 중에서 임의로 하나의 시간 슬롯을 자신의 슬롯으로 할당할 수 있다.  In this case, the new node can immediately recognize all idle slots in the network, and can assign one of its idle slots to its slot.
그러나 신규 노드가 두 번째 서브 프레임에서 진입하였다면, 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 요청 미니 슬롯을 통해 슬롯 할당을 요청하게 된다. 이 경우 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 시그널 구간에서 슬롯 할당 정보를 완전하게 획득할 수 없다. 왜냐하면, 첫 번째 서브 프레임에는 노드 A와 노드 D의 시간 슬롯만이 할당되어 있으므로, 시그널 구간의 정보 미니 슬롯에는 노드 A와 노드 D의 슬롯 정보만이 전송된다. 따라서 노드 A와 노드 D의 슬롯 정보와 노드 A와 노드 D의 1-홉 거리 내에 있는 노드 B의 정보만이 전달되기 때문에, 신규 노드는 노드 C의 슬롯 정보는 알 수 없는 상태가 되게 때문이다.However, if the new node enters in the second subframe, the new node requests slot allocation through the request minislot of the first subframe. In this case, the new node cannot fully acquire the slot allocation information in the signal period of the first subframe. Because only the time slots of the node A and the node D are allocated to the first subframe, only the slot information of the node A and the node D is transmitted to the information mini slot of the signal interval. Therefore, since only the slot information of the node A and the node D and the information of the node B within the 1-hop distance between the node A and the node D are transmitted, the slot information of the node C becomes unknown because the new node is transmitted.
따라서 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 시간 슬롯 1과 시간 슬롯 2가 각각 노드 A와 노드 D에 할당되어 있음에도, 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 두 번째 시간 슬롯을 제외한 모든 시간 슬롯이 유휴 상태인 것으로 인지하게 된다. 왜냐하면, 신규 노드는 노드 A로부터 2-홉 떨어져 있고, 노드 B는 첫 번째 서브 프레임에서 슬롯 정보를 전송할 수 없기 때문이다.Thus, even though the new node has time slot 1 and time slot 2 of the first subframe allocated to node A and node D, the new node has all time slots except the second time slot of the first subframe idle. It becomes aware. This is because the new node is two hops away from node A, and node B cannot transmit slot information in the first subframe.
따라서 신규 노드는 첫 번째 서브 프레임의 첫 번째 시간 슬롯을 자신의 시간 슬롯으로 할당할 수 있다. 이러한 경우 노드 A와 충돌이 발생하게 된다. 그러나 노드 B와 노드 C, 그리고 노드 D는 제안 미니 슬롯으로부터 충돌을 인지하고 신규 노드가 제안한 슬롯 할당을 거부하기 위해 응답 미니 슬롯을 통해 톤 신호를 발생시킨다. Therefore, the new node can allocate the first time slot of the first subframe as its time slot. In this case, a collision with node A occurs. However, Node B, Node C, and Node D generate a tone signal through the response mini-slot in order to recognize collisions from the proposed mini-slot and reject the slot assignment proposed by the new node.
그러면 신규 노드는 첫 번째 서브프레임에서의 슬롯 할당을 포기하고 다음 서브 프레임에서 슬롯 할당을 재시도하게 된다. 신규 노드가 다음 서브 프레임에서 슬롯 할당을 재시도하는 경우, 이전 서브 프레임에서 슬롯 정보를 획득하였기 때문에 슬롯 할당의 성공확률은 증가하게 된다.The new node then gives up slot assignment in the first subframe and retries slot assignment in the next subframe. When the new node retries slot allocation in the next subframe, the success probability of slot allocation increases because the slot information is acquired in the previous subframe.
[부호의 설명][Description of the code]
10:슬롯요청단계 10: slot request step
S12:정보획득단계S12: Information Acquisition Stage
S14:슬롯제안단계S14: Slot Proposal Step
S16:충돌판단단계S16: Collision Determination
S18:슬롯할당단계S18: Slot Assignment Step

Claims (6)

  1. 데이터 전송을 위한 제어신호로 구성되는 시그널구간과 데이터를 전송하는 데이터 구간을 포함하는 다수의 반복되는 서브프레임으로 구성되고, It is composed of a plurality of repeated subframes including a signal interval consisting of a control signal for data transmission and a data interval for transmitting data,
    상기 시그널구간은,The signal section is,
    데이터를 전송하고자 하는 전송노드가 슬롯할당을 요청하는 요청(request) 미니슬롯과;A request minislot for which a transmitting node to transmit data requests slot allocation;
    해당 서브프레임에서 노드가 사용하는 슬롯정보와 1-홉 이웃노드의 슬롯정보를 전달하기 위한 정보(information) 미니슬롯;An information minislot for transmitting slot information used by the node in the corresponding subframe and slot information of the 1-hop neighbor node;
    상기 정보 미니슬롯으로부터 수집된 정보를 이용하여 상기 전송노드에게 할당할 시간 슬롯을 이웃 노드에게 제안하기 위한 제안(suggestion) 미니슬롯; 그리고A suggestion minislot for proposing to a neighboring node a time slot to allocate to the transmitting node using information collected from the information minislot; And
    상기 제안 미니슬롯에서 상기 전송노드가 제안한 시간 슬롯 할당에 응답하기 위한 응답(reply) 미니슬롯을 포함하여 구성되는 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조.And a reply minislot for responding to the time slot allocation proposed by the transmitting node in the proposed minislot.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 전송노드가 상기 제안 미니슬롯을 통해 제안한 슬롯 할당을 인지한 이웃 노드는, 제안된 슬롯할당에 동의하면 침묵하고, 동의하지 않으면 상기 응답 미니슬롯을 통해 톤(tone) 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조.The neighboring node that recognizes the slot allocation proposed by the transmitting node through the proposed minislot is silent when the proposed node agrees with the proposed slot allocation, and generates a tone signal through the response minislot when the neighboring node does not agree with the proposed slot allocation. A time division multiple access frame structure of an ad hoc network.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 요청 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 첫 번째에 위치하고,The requesting minislot is located first in the signal interval,
    상기 정보 미니슬롯은 상기 요청 미니슬롯의 다음에 위치하며,The information minislot is located after the requesting minislot,
    상기 제안 미니슬롯은 상기 정보 미니슬롯의 다음에 위치하고, The proposed minislot is located after the information minislot,
    상기 응답 미니슬롯은 상기 시그널 구간의 마지막에 위치하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 시분할 다중접속 프레임 구조.The response minislot is located at the end of the signal interval time division multiple access frame structure of an ad hoc network.
  4. 데이터 전송을 위한 슬롯 요청 패킷을 전송하는 슬롯요청단계와;A slot request step of transmitting a slot request packet for data transmission;
    데이터를 전송하고자 하는 전송노드의 이웃 노드와 상기 이웃 노드의 이웃 노드의 슬롯 정보를 획득하는 정보획득단계;An information acquiring step of acquiring slot information of the neighbor node of the transmitting node to which data is to be transmitted and the neighbor node of the neighbor node;
    상기 획득단계에서 수집된 슬롯 정보를 토대로 데이터 전송을 위한 슬롯 할당을 제안하는 슬롯제안단계; 그리고A slot suggestion step of proposing a slot allocation for data transmission based on the slot information collected in the acquiring step; And
    상기 슬롯제안단계에서 제안된 슬롯을 상기 전송노드에게 할당하는 슬롯할당단계를 포함하여 구성되는 애드혹 네트워크의 동적 시간 슬롯 할당 방법.And a slot assignment step of allocating the slot proposed in the slot suggestion step to the transport node.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 슬롯제안단계에서 전송된 전송노드의 슬롯 정보가 이웃노드와 충돌이 발생하는지 여부를 판단하는 충돌판단단계를 더 포함하여 구성되는 애드혹 네트워크의 동적 시간 슬롯 할당 방법.And a collision determination step of determining whether slot information of the transmitting node transmitted in the slot suggestion step collides with a neighbor node.
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 충돌판단단계에서 전송노드와 이웃노드와 충돌이 발생하는 경우 상기 전송노드의 이웃노드는 톤(tone) 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 동적 시간 슬롯 할당 방법.If a collision occurs between a transmitting node and a neighbor node in the collision determination step, the neighbor node of the transmitting node generates a tone signal.
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