KR20090065103A - 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어자원할당 방법 및 장치 - Google Patents

개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어자원할당 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 기술에 관한 것으로, 분산된 다른 장치들과의 네트워킹을 통하여 무선자원을 할당하는 경우, 수신확인정책에 따라 결정되는 오버헤드(AckOverhead)를 계산하고, 프레임의 페이로드 길이에 따라 결정되는 오버헤드(MasOverhead)를 계산하며, 슈퍼프레임당 필요한 전송속도를 계산하고, 슈퍼프레임당 전송되어야 하는 프레임 비트 수를 계산하며, 슈퍼프레임당 일차적으로 필요한 매체 접근 슬롯(MAS)의 수를 계산하고, 슈퍼프레임당 최종적으로 필요한 MAS의 수를 최적화하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 개인무선통신 네트워크에서 물리계층에서 지원하는 수신 전력세기, 링크 품질 상태, 수신 상태, 정적 동적인 물리 계층 파라미터 정보와 매체접근제어 클라이언트 계층의 요구 조건에 따라 전송 프레임의 페이로드 길이, 전송속도, 수신확인정책, 프레임 전송 간격, 프리엠블 타입 등을 결정하고 각각의 디바이스들이 꼭 필요한 무선 자원만을 최적으로 할당함으로써 전체 개인무선네트워크의 무선자원 낭비를 방지하여 자원의 효율성을 높일 수 있다.
개인무선통신 네트워크(Wireless Personal Area Network), 분산 매체 접근제어, 자원관리

Description

개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법 및 장치{RESOURCE ALLOCATION METHOD AND APPARATUS IN DISTRIBUTED MAC FOR WIRELESS PERSONAL AREA NETWORKS}
본 발명은 개인무선통신 네트워킹 기술에 관한 것으로서, 특히 개인무선통신 분산방식 매체접근제어의 자원 할당을 수행하기 위해, 일차적으로 필요한 매체 접근 슬롯 (Medium Access Slot: 이하 "MAS"라 한다.)의 수를 결정하고 최종적으로 최적화를 수행하는데 적합한 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-071-02, 과제명: 초고속 멀티미디어 전송 UWB 솔루션 개발].
개인무선통신네트워크(Wireless Personal Area Network, 이하 "WPAN"이라 한다)는 10m 이내의 짧은 거리에 존재하는 오디오/비디오 장치, 컴퓨터와 주변기기 등을 무선으로 연결하는 것을 비롯하여 저전력으로 휴대하기 편리한 소형 멀티미디어 기기간의 통신을 지원함으로써 다양한 서비스를 지원할 수 있도록 하는 기술이 다.
개인무선통신 분산방식 매체접근제어인 WiMedia Alliance의 매체접근제어(Medium Access Control, 이하 "MAC"라 한다)는 기본적으로 여러 디바이스(Device)들이 각자 자신의 비콘 프레임을 전송하고 이웃 디바이스들의 비콘 프레임 정보를 분석함으로써 이웃들 간의 기본적인 타이밍을 조정함은 물론 QoS와 하이버네이션 모드(Hibernation Mode), 보안(Security) 등을 분산하여 자체적으로 운영한다.
그러나 특정 디바이스가 중앙 집중식으로 네트워크 관리를 이끄는 방식과는 달리 각 디바이스에서 자체적으로 네트워크 관리가 이루어지기 때문에 디바이스들간에 이합집산이 자주 발생하는 무선 환경에서 네트워크 형성이 용이하다는 장점과 더불어 이웃 디바이스의 정보 분석이 많고 서로 타협점을 찾는 것이 시간이 다소 오래 걸리고 자원이 낭비될 수가 있다는 단점을 갖는다. 특히, 모든 디바이스들이 꼭 필요한 무선 자원만을 최적으로 할당할 수 있는 메커니즘을 가지고 있지 않다면 전체 개인무선네트워크의 무선자원 낭비를 심각하게 초래할 수 있다.
도 1은 일반적인 개인무선통신네트워크의 분산방식 매체접근제어의 슈퍼프레임(Super frame) 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 슈퍼프레임(100)은 비콘 구간(Beacon Period, 이하 "BP"라 한다)(102)과 데이터 구간(Data Period, 이하 "DP"라 한다)(104)으로 구성된다. BP(102)에서는 85us 단위의 비콘 타임 슬롯(Beacon Time Slot, 이하 "BTS"이라 한다)들로 구성되고, DP(104)에서는 256us 단위의 매체 접근 슬롯(Medium Access Slot, 이하 "MAS"라 한다)들로 구성된다.
도 2는 일반적인 개인무선통신 네트워크에서 이웃 디바이스들 간의 비콘 프레임, 명령어 프레임, 그리고 데이터 프레임의 송수신 관계를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 각 디바이스들(200, 202, 204)이 이웃 디바이스들과 형성한 네트워크로써 도 1에 제시된 여러 개의 BTS중에 사용되지 않는 BTS를 선택하여 각자의 비콘(beacon) 프레임을 전송한다. 각 디바이스의 비콘 프레임 내에는 자신의 디바이스 ID(Identifier), 자신의 BTS 정보, 매체 사용 정보 등을 포함하여 전달한다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 각 디바이스들은 도 1에 제시된 BP(102)에서 비콘 프레임의 특정 정보 요소(Information Element: 이하 "IE"라 한다) 필드(field)를 이용하거나 DP(104)에서 명령 프레임(Command Frame)을 이용하여 서로 협상을 수행하여, DP(104)의 MAS를 미리 예약함으로써 DP(104)에서 데이터 전송의 경쟁과 충돌을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 개인무선통신 분산방식 매체접근제어 방식에 있어서는, 각 디바이스에서 자체적으로 네트워크 관리가 이루어지기 때문에 디바이스들간에 이합집산이 자주 발생하는 무선 환경에서 네트워크 형성시 용이하다는 장점은 있으나, 이웃 디바이스와의 네트워크 형성을 위한 정보 분석이 많고 서로 타협점을 찾는데 시간이 다소 오래 걸리며, 이에 무선 자원이 낭비될 수 있다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은, 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당을 최적화하여 무선 자원 낭비를 방지할 수 있는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은, 개인무선통신 분산방식 매체접근제어 최적 자원 할당을 위해 필요한 매체 접근 슬롯의 수를 결정하고, 최종적으로 슈퍼프레임에서 필요한 MAS의 수를 최적화할 수 있는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은, 개인무선통신 네트워크에서 물리계층에서 지원하는 수신 전력세기, 링크 품질 상태, 수신 상태, 정적 동적인 물리 계층 파라미터 정보와 매체접근제어 클라이언트 계층의 요구 조건에 따라 전송 프레임의 페이로드 길이, 전송속도, 수신확인정책, 프레임 전송 간격, 프리엠블 타입 등을 결정하고 각각의 디바이스들이 꼭 필요한 무선 자원만을 최적으로 할당할 수 있는 개인무선통신 네트워 크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예 방법은, 다른 장치와의 네트워킹을 통하여 무선자원을 할당하는 경우, 수신확인정책에 따라 결정되는 오버헤드(AckOverhead)를 계산하는 과정과, 프레임의 페이로드 길이에 따라 결정되는 오버헤드(MasOverhead)를 계산하는 과정과, 슈퍼프레임당 필요한 전송속도를 계산하는 과정과, 상기 슈퍼프레임당 전송되어야 하는 프레임 비트 수를 계산하는 과정과, 상기 슈퍼프레임당 일차적으로 필요한 매체 접근 슬롯(MAS)의 수를 계산하는 과정과, 상기 슈퍼프레임당 최종적으로 필요한 MAS의 수를 최적화하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예 장치는, 특정 서비스를 지원하기 위하여 자원 할당 방식과 자원량을 결정하여 매체 접근 제어(MAC)의 자원관리부로 요청하는 MAC 클라이언트와, 상기 MAC 자원관리부로, 수신 전력세기, 링크 품질 상태, 수신 상태, 정적/동적인 물리 계층 파라미터 정보 중 적어도 하나를 제공하는 MAC 물리계층과, 전송속도 제어 정보, 전송전력 제어정보, 간섭 제어 정보, 송신성능감시 정보 적어도 하나를 고려하여 상기 MAC 클라이언트의 요구사항에 따라 전송 프레임의 페이로드 길이, 전송속도, 수신확인정책, 프레임 전송 간격, 프리엠블 타입을 결정하여, 네트워크로 연결된 장치들에게 무선 자원을 할당하는 MAC 자원관리부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 개인무선통신 네트워크에서 물리계층에서 지원하는 수신 전력세기, 링크 품질 상태, 수신 상태, 정적 동적인 물리 계층 파라미터 정보와 매체접근제어 클라이언트 계층의 요구 조건에 따라 전송 프레임의 페이로드 길이, 전송속도, 수신확인정책, 프레임 전송 간격, 프리엠블 타입 등을 결정하고 각각의 디바이스들이 꼭 필요한 무선 자원만을 최적으로 할당함으로써 전체 개인무선네트워크의 무선자원 낭비를 방지하여 자원의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 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.
본 발명은 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당을 최적화하여 무선 자원 낭비를 방지하는 것으로서, 분산방식의 매체접근제어 최적 자원 할당을 위해 필요한 매체 접근 슬롯의 수를 결정하고, 최종적으로 슈퍼프레임에서 필요한 MAS의 수를 최적화할 수 있도록 하는 것이다.
이를 통해 개인무선통신 네트워크에서 물리계층에서 지원하는 수신 전력세기, 링크 품질 상태, 수신 상태, 정적 동적인 물리 계층 파라미터 정보와 매체접근제어 클라이언트 계층의 요구 조건에 따라 전송 프레임의 페이로드 길이, 전송속 도, 수신확인정책, 프레임 전송 간격, 프리엠블 타입 등을 결정하고 각각의 디바이스들이 꼭 필요한 무선 자원만을 최적으로 할당한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개인무선통신 시스템을 구조를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 개인무선통신 시스템(300)은 매체접근제어 계층(320)과, 매체접근제어 계층(320)의 상위 계층인 매체접근제어 클라이언트 계층(310), 그리고 매체접근제어 계층의 하위 계층인 물리 계층(340)을 포함한다.
여기서 각각의 매체접근제어 클라이언트들(312, 314, 316)은 특정 서비스를 지원하기 위하여 적당한 자원 할당자원 할당 방식과 자원량을 결정하여 매체접근제어 계층(320)의 매체접근제어 응용프로그래밍인터페이스 기능 블록(322)으로 요청한다.
매체접근제어 계층(320)은 매체접근제어 응용프로그래밍인터페이스 기능 블록(322)을 통하여 접수된 정보, 물리 계층(340)에서 제공하는 전송속도, 전송전력수준, 정적 동적인 물리 계층 파라미터(348), 수신신호세기(344), 링크 품질 상태(346), 수신오류(342) 등의 물리 계층(340) 정보, 매체접근제어 계층(320)에서의 전송 상태를 다양하게 파악한 정보 등을 이용하는 전송속도제어(328) 기능, 전송전력제어(330) 기능, 간섭 제어(326), 송신성능감시(332) 등을 종합적으로 고려하여 매체접근제어 자원관리자 블록(324)에서 필요한 자원을 할당하게 된다.
도 4a 내지 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 일차적으로 슈퍼프레임 당 필요한 MAS의 수를 결정하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 매체접근제어 계층(320)에서는 400단계에서 BW(자원 요청 할당량), N(프레임 전송 수), M(연속적인 MAS의 수), DataRate(데이터 전송 속도), AckPolicy(Acknowledgement Policy), BurstMode(Interframe Space), AckOverhead(ACK Policy에 따른 오버헤드), MasR(프레임을 전송하고 남은 MAS 량), MasOverhed(단일 또는 연속적인 MAS에서의 Overhead), BitPerSuperframe (슈퍼프레임당 전송해야 하는 데이터량), TimeForSuperframe(슈퍼프레임당 할당되어야 하는 시간), FirstNumberOfMAS(슈퍼프레임당 처음으로 할당된 MAS의 수), SecondNumberOfMAS(슈퍼프레임당 두번째로 할당된 MAS의 수), OptimizationNumberOfMAS(슈퍼프레임당 최적화된 MAS의 수) 등 필요한 파라미터들을 정의하고 초기화한다.
402단계에서 수신 확인 정책인 ACK Policy와 프레임간 전송방식인 Burst Mode에 따라 필요한 오버헤드를 계산하는 절차로 분기하게 된다. 수신 확인 정책인 ACK Policy가 No_ACK이고 프레임간 전송방식인 Burst인 경우는 404단계로 진행하여, 전송할 전송속도를 판단하고, Data Rate이 200Mbps이하에 해당될 경우에는 406단계로 진행하여 Burst Preamble Type과 Burst Interframe space를 각각 14us와 2us를 적용하여 Acknowledgement Policy에 따라 결정되는 오버헤드인 AckOverhead 값 16us를 결정하고, 412단계로 진행한다.
404단계에서 Data Rate이 200Mbps보다 클 경우에는 408단계로 진행하여 Burst Preamble Type과 Burst Interframe space를 각각 10us와 2us를 적용하여 Acknowledgement Policy에 따라 결정되는 오버헤드인 AckOverhead 값 12us를 결정하고, 412단계로 진행한다.
한편, 402단계에서 ACK Policy가 IMM_ACK이고 Interframe Space가 Normal burst Mode에 해당하는 경우에는 410단계로 진행하여 적용되는 Normal Preamble Type에 따라 AckOverhead 값 48us를 결정하고, 412단계로 진행한다. 즉, Preamble과 패킷 호 제어 프로세서(PLCP:Packet Level Control Processor) 헤더 전송시간인 14us와 SIFS(Short Interframe Space) 후에 IMM_ACK 프레임을 수신(14us)하고 다음 프레임 전송시간 전까지의 시간(10us)의 합인 34us의 총합이다.
도 4b에 도시된 412단계에서는 하나의 MAS에서 하나의 페이로드(Payload)를 전송하고 남은 시간을 계산한다. 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간에 다시 또 하나의 페이로드를 전송할 수 있다면, 414단계로 진행하여 전송한 프레임의 수를 1씩 증가시킨다. 그러나 412단계에서 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간에 다시 또 하나의 페이로드를 전송할 수 없다면, 416단계로 진행하여 프레임마다 포함되는 AckOverhead와 남은 시간인 MasR를 합산하여 MAS 당 발생하는 Overhead인 MasOverhead를 계산하고, 434단계로 진행한다.
또한, 412단계에서 하나의 MAS로는 하나의 페이로드로 전송하지 못하는 경우로서, 2개의 연속적인 MAS로 전송해야 되는 경우에는 연속적인 MAS의 수인 M 파라미터를 1 증가시키고, 420단계로 진행한다.
420단계에서는 2개의 연속적인 MAS에서 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간을 계산하여, 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간에 다시 또 하나의 페이로드 를 전송할 수 있다면, 422단계에서 전송한 프레임의 수를 1씩 증가시킨다. 그러나 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간에 다시 또 하나의 페이로드를 전송할 수 없다면 프레임마다 포함되는 AckOverhead와 남은 시간인 MasR를 합산하여 MAS 당 발생하는 Overhead인 MasOverhead를 계산하고, 424단계로 진행한다. 또한, 420단계에서 2개의 MAS로도 하나의 페이로드도 전송하지 못하는 경우로서, 3개의 연속적인 MAS로 전송해야 되는 경우에는 426단계로 진행하여 연속적인 MAS의 수인 M 파라미터를 1 더 증가시키고, 428단계로 진행한다.
428단계에서는 3개의 연속적인 MAS에서 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간을 계산하여, 하나의 Payload를 전송하고 남은 시간에 다시 또 하나의 페이로드를 전송할 수 있다면, 430단계에서 전송한 프레임의 수를 1씩 증가시킨다. 그러나 하나의 페이로드를 전송하고 남은 시간에 다시 또 하나의 페이로드를 전송할 수 없다면, 432단계로 진행하여 프레임마다 포함되는 AckOverhead와 남은 시간인 MasR를 합산하여 MAS 당 발생하는 Overhead인 MasOverhead를 계산하고, 434단계로 진행한다.
즉, 412단계에서부터 432단계까지는 프레임의 페이로드 길이에 따라 1개의 MAS에서 특정 전송속도로 전송가능한지 여부를 판단하는 단계로서 최대 페이로드 길이인 4095바이트를 제일 낮은 전송속도로 전송할 경우까지 고려하여 2개, 3개씩의 연속적인 MAS의 수를 결정하고, 프레임에 포함되는 AckOverhead와 최종적인 MAS의 나머지 시간을 더하여 MasOverhead를 결정하는 것이다.
434단계에서는 슈퍼프레임당 전송해야 되는 프레임 비트 수인 BitPerSuperframe를 계산하고, 436단계에서는 434단계에서 계산한 프레임 비트 수를 선택된 전송속도인 Data Rate으로 나누어 슈퍼프레임당 할당되어야 하는 자원 량을 계산한다. 438단계에서는 416단계, 424단계, 432단계에서 계산된 MAS 당 포함되는 MasOverhead를 제외하고, 436단계에서 계산한 슈퍼 프레임당 요구되는 자원 량인TimeforSuperframe을 이용하여 페이로드만을 전송하는데 필요한 최대 MAS의 수를1차적으로 계산한다.
440단계에서는 하나의 페이로드를 전송하는데 필요한 최소의 연속적인 MAS를 고려하여 다시 2차적으로 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 계산하고, 442단계에서는 400단계로부터 440단계까지 계산된 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 최적화하는 절차를 도 5에 따라 수행하게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈퍼 프레임당 필요한 MAS의 수를 최적화하는 절차를 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 최종적으로 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 최적화하기 위한 것으로서, 500단계에서는 Y(할당하는 연속적인 MAS의 수), P(Y개의 연속적인 MAS의 수), O(Y개의 연속적인 MAS의 Overhead), OP( Y개의 연속적인 MAS의 Overhead의 총계), D(할당된 MAS의 수와 새로 조정하여 할당한 MAS의 수의 차이) 등 필요한 파라미터들을 정의하고 초기화한다.
이후, 502단계에서는 비콘 전송 영역(Zone)(MAS 번호 0부터 15까지)을 제외하고 각 Zone의 동일한 위치에 필요한 MAS를 할당하는 방법으로 도 4에서 계산된 연속적인 MAS의 수 M를 고려하여 슈퍼프레임당 필요한 MAS를 할당한다. 여기서 Zone은 슈퍼프레임에 포함된 256개의 MAS를 다시 16개씩 나누어 15개의 Zone으로 나누어 관리하고, 506단계로 진행한다.
504단계에서는 비콘 전송 Zone (MAS 번호 0부터 15까지)을 제외하고 Zone 8부터 할당 가능성을 파악하여 필요한 MAS를 {Zone 4 또는 Zone 12}, {Zone 2, Zone 6, Zone 10 또는 Zone 14}, {Zone1, Zone 3, Zone 5, Zone 7, Zone 9, Zone 11, Zone 13 또는 Zone 15} 순으로 할당하는 방식으로 도 4에서 계산된 연속적인 MAS의 수 M를 고려하여 슈퍼프레임당 필요한 MAS를 할당하고, 506단계로 진행한다.
506단계에서는 도 4에서 계산된 SecondNumberOfMas와 MasOverhead를 이용하여 전체 오버헤드인 TotalOverhead를 계산하고, 508단계로 진행한다. 508단계에서는 1개의 MAS로 이루어진 MAS부터 할당된 MAS를 대상으로 조사하여, Y개로 할당된 MAS가 없다면, 510단계로 진행하여 연속적인 MAS의 수를 1 증가시키고, 512단계엣 비콘 Zone을 제외하고 각 Zone에서 할당 가능한 최대값인 16과 비교한다. 이에 16보다 작다면, 508로 복귀하고, 16보다 크거나 같은 경우는 520단계로 진행한다.
한편, 508단계에서 Y개의 연속적인 MAS가 존재하는 경우에는 514단계로 진행하여, 특정 Y개의 연속적인 MAS에 포함된 오버헤드의 총합을 계산하고, 516단계에서 연속적인 MAS를 찾기 위해 Y 값을 1 증가시킨다. 이후, 518단계에서 비콘 Zone을 제외하고 각 Zone에서 할당 가능한 최대값인 16과 비교한다. 이에 16보다 작다면, 508로 복귀하고, 16보다 크거나 같은 경우는 520단계로 진행한다.
520단계에서는 514단계에서 계산한 오버헤드와, 506단계에서 계산한 오버헤드의 차를 계산하고, 도 5b의 522단계로 진행하여, 520단계에서는 상위 단계의 계 산을 통해 줄어든 오버헤드 값을 이용하여 최소 MAS의 수로 환산하고 불필요한 MAS의 수를 계산한다. 이후, 524단계에서 522단계에서 계산한 값인 D가 음수인지 양수인지 여부를 판단하여, 0이라면 슈퍼프레임당 최적화가 완료된 것을 의미하므로 최적화 절차를 종료한다.
그러나 D가 양수로 MAS의 수를 줄일 수 있는 경우라면, 526단계로 진행하여 Row Reservation의 경우에는 연속적인 MAS의 수가 큰 것에 해당하는 Zone에서 Zone 번호가 큰 Zone에서 MAS번호가 작은 것부터 하나씩 각 Zone에서 줄이는 방식으로 D 만큼 반복 수행하고, Column Reservation의 경우에는 연속적인 MAS의수를 포함한 각 Zone에서 504단계에서 할당할 때의 순으로 작은 MAS 번호의 MAS부터 하나씩 각 Zone에서 줄이는 방식으로 D 만큼 반복 수행한다. 그리고 재 할당된 MAS의 적절성을 검사하기 위하여 도 5a의 508단계부터 다시 수행하게 된다.
또한, 524단계에서 D가 음수라면 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 D만큼 증가시켜서 자원 할당을 다시 수행하기 위하여도 5a의 502단계 또는 505단계로 복귀하여 다시 수행하도록 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 가로(Row) 방식의 자원할당방식에 따라 자원을 할당하고 최적화된 일예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 가로지정(Row Reservation) 방식으로 할당하고 최적화된 하나의 예를 제시한다. 여기서 611, 612, 613, 614, 615는 도 5의 최적화 절차에 따라 할당을 해제한 MAS에 해당되며 해제된 순서는 611, 612, 613, 614, 615순이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 Column 방식의 자원할당방식에 따라 자원을 할당하고 최적화된 일예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 5에서 세로 지정(Column Reservation) 방식으로 할당하고 최적화된 하나의 예를 제시한다. 여기서 711, 712, 713, 714, 715는 도 5의 최적화 절차에 따라 할당을 해제한 MAS에 해당되며 해제된 순서는 711, 712, 713, 714, 715순이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당을 최적화하여 무선 자원 낭비를 방지하는 것으로서, 분산방식의 매체접근제어 최적 자원 할당을 위해 필요한 매체 접근 슬롯의 수를 결정하고, 최종적으로 슈퍼프레임에서 필요한 MAS의 수를 최적화할 수 있도록 한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 개인무선통신네트워크의 분산방식 매체접근제어의 슈퍼프레임 구조를 도시한 도면,
도 2는 일반적인 개인무선통신 네트워크에서 이웃 디바이스들 간의 비콘 프레임, 명령어 프레임, 그리고 데이터 프레임의 송수신 관계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개인무선통신 시스템을 구조를 도시한 블록도,
도 4a 내지 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 일차적으로 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 결정하는 절차를 도시한 흐름도,
도 5a 내지 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슈퍼 프레임당 필요한 MAS의 수를 최적화하는 절차를 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치에서 다른 네비게이션 장치의 위치추적 절차를 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 네비게이션 장치에서 다른 네비게이션 장치의 위치추적 절차를 도시한 흐름도.

Claims (11)

  1. 분산되어 있는 다른 장치들과의 네트워킹을 통하여 무선자원을 할당하는 경우, 수신확인정책에 따라 결정되는 오버헤드(AckOverhead)를 계산하는 과정과,
    프레임의 페이로드 길이에 따라 결정되는 오버헤드(MasOverhead)를 계산하는 과정과,
    슈퍼프레임당 필요한 전송속도를 계산하는 과정과,
    상기 슈퍼프레임당 전송되어야 하는 프레임 비트 수를 계산하는 과정과,
    상기 슈퍼프레임당 일차적으로 필요한 매체 접근 슬롯(MAS)의 수를 계산하는 과정과,
    상기 슈퍼프레임당 최종적으로 필요한 MAS의 수를 최적화하는 과정
    을 포함하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오버헤드를 계산하는 과정은,
    수신확인 정책, 프레임간 전송간격, 프리엠블 타입에 따라 계산하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 프레임의 페이로드 길이에 따라 1개의 MAS에서 특정 전송속도로 전송가능 한지를 여부를 판단하는 과정과,
    최대 페이로드 길이를 제일 낮은 전송속도로 전송할 경우까지 고려하여 2개, 3개씩의 연속적인 MAS의 수를 결정하는 과정과,
    프레임에 포함되는 AckOverhead와 최종적인 MAS의 나머지 시간을 더하여 MasOverhead를 결정하는 과정
    을 포함하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 일차적으로 필요한 MAS의 수를 계산하는 과정은,
    MAC 클라이언트에서 요청하는 서비스를 충족시키기 위하여 상기 슈퍼프레임당 필요한 전송속도와 프레임 비트 수를 계산하여 일차적으로 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 슈퍼프레임당 최종적으로 필요한 MAS의 수를 최적화하는 과정은,
    상기 일차적으로 필요한 MAS의 수를 고려하여 가로 지정(Row Reservation) 또는 새로 지정(Column Reservation) 방식에 따라 할당하는 과정과,
    상기 슈퍼프레임당 필요한 오버헤드를 계산하여 할당된 연속적인 MAS의 수에 따라 오버헤드를 계산하는 과정과,
    줄어든 오버헤드만큼을 MAS로 환산하는 과정과,
    줄일 수 있는 오버헤드에 해당하는 MAS 만큼을 상기 가로 지정의 경우, 연속적인 MAS의 수가 큰 영역 중에서 영역번호가 큰 것에서부터 작은 MAS 번호의 MAS를 하나씩 줄이는 과정과,
    상기 세로 지정의 경우, 연속적인 MAS의 수가 큰 영역에서 MAS 번호가 작은 것부터 하나씩 줄이는 과정
    을 포함하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 방법.
  6. 특정 서비스를 지원하기 위하여 자원 할당 방식과 자원량을 결정하여 매체 접근 제어(MAC)의 자원관리부로 요청하는 MAC 클라이언트와,
    상기 MAC 자원관리부로, 수신 전력세기, 링크 품질 상태, 수신 상태, 정적/동적인 물리 계층 파라미터 정보 중 적어도 하나를 제공하는 MAC 물리계층과,
    전송속도 제어 정보, 전송전력 제어정보, 간섭 제어 정보, 송신성능감시 정보 적어도 하나를 고려하여 상기 MAC 클라이언트의 요구사항에 따라 전송 프레임의 페이로드 길이, 전송속도, 수신확인정책, 프레임 전송 간격, 프리엠블 타입을 결정하여, 네트워크로 연결된 장치들에게 무선 자원을 할당하는 MAC 자원관리부
    를 포함하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 MAC 자원관리부는,
    수신확인정책에 따라 결정되는 오버헤드(AckOverhead)를 계산하고,
    프레임의 페이로드 길이에 따라 결정되는 오버헤드(MasOverhead)를 계산하여, 슈퍼프레임당 필요한 전송속도를 계산하고,
    상기 슈퍼프레임당 전송되어야 하는 프레임 비트 수를 계산하여,
    상기 슈퍼프레임당 일차적으로 필요한 매체 접근 슬롯(MAS)의 수를 계산하고,
    상기 슈퍼프레임당 최종적으로 필요한 MAS의 수를 최적화하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 MAC 자원관리부는,
    수신확인 정책, 프레임간 전송간격, 프리엠블 타입에 따라 오버헤드를 계산하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 MAC 자원관리부는,
    상기 프레임의 페이로드 길이에 따라 1개의 MAS에서 특정 전송속도로 전송가능 한지를 여부를 판단하고, 최대 페이로드 길이를 제일 낮은 전송속도로 전송할 경우까지 고려하여 2개, 3개씩의 연속적인 MAS의 수를 결정하여, 프레임에 포함되는 AckOverhead와 최종적인 MAS의 나머지 시간을 더하여 MasOverhead를 결정하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 MAC 자원관리부는,
    MAC 클라이언트에서 요청하는 서비스를 충족시키기 위하여 상기 슈퍼프레임당 필요한 전송속도와 프레임 비트 수를 계산하여 일차적으로 슈퍼프레임당 필요한 MAS의 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 MAC 자원관리부는,
    상기 슈퍼프레임당 최종적으로 필요한 MAS의 수를 최적화하기 위하여, 상기 일차적으로 필요한 MAS의 수를 고려하여 가로 지정(Row Reservation) 또는 새로 지 정(Column Reservation) 방식에 따라 할당하고,
    상기 슈퍼프레임당 필요한 오버헤드를 계산하여 할당된 연속적인 MAS의 수에 따라 오버헤드를 계산하여, 줄어든 오버헤드만큼을 MAS로 환산하고,
    줄일 수 있는 오버헤드에 해당하는 MAS 만큼을 상기 가로 지정의 경우, 연속적인 MAS의 수가 큰 영역 중에서 영역번호가 큰 것에서부터 작은 MAS 번호의 MAS를 하나씩 줄이고,
    상기 세로 지정의 경우, 연속적인 MAS의 수가 큰 영역에서 MAS 번호가 작은 것부터 하나씩 줄이며, 상기 슈퍼프레임당 최적화를 수행하는 것을 특징으로 하는 개인무선통신 네트워크에서 분산방식 매체접근제어 자원할당 장치.
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