KR101353632B1 - EDCA Communication system, Station and Access point therefor and Communication method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단말 상태 정보를 고려한 무선 통신의 채널 경쟁 방식 설정방법에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, 통신을 제어하는 베이스 스테이션과; 상기 베이스 스테이션에 연결되어 데이터를 송수신하는 단말장치를 포함하여 구성되고: 상기 단말장치는 상기 단말장치의 상태를 나타내는 단말 상태 정보를 상기 베이스 스테이션에 전송하고, 상기 베이스 스테이션은 수신된 상기 단말 상태 정보를 이용하여 채널 경쟁방식을 설정한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 단말기의 상태를 고려한 채널 경쟁 방식을 유지할 수 있어 단말기의 전력 소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a channel contention setting method for wireless communication in consideration of terminal state information. According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless communication in which a plurality of terminals obtain data transmission resources based on contention, including: a base station for controlling communication; And a terminal device connected to the base station to transmit and receive data: the terminal device transmits terminal state information indicating a state of the terminal device to the base station, and the base station receives the received terminal state information. Set the channel competition method using. According to the present invention as described above, it is possible to maintain a channel contention scheme in consideration of the state of the terminal has the advantage of minimizing the power consumption of the terminal.
무선 통신, 채널 경쟁 방식, 배터리, TXOP Battery, Wireless, Channel Competition, TXOP
Description
도 1은 EDCA 채널접근 방식을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram illustrating an EDCA channel approach;
도 2는 EDCA 방식에서 스테이션내 AC별 경쟁 상태를 도시한 개략도.FIG. 2 is a schematic view showing a state of competition for each AC in the station in the EDCA system. FIG.
도 3는 EDCA TXOP 버스팅을 도시한 개략도.3 is a schematic diagram illustrating EDCA TXOP bursting;
도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 의한 단말 상태 정보의 데이터 구조를 도시한 구성도.4 is a block diagram illustrating a data structure of terminal state information according to a specific embodiment of the present invention.
도 5는 경쟁 주기 및 비경쟁 주기의 HCF 수퍼 프레임의 구조를 도시한 개략도.5 is a schematic diagram illustrating the structure of an HCF super frame in a contention period and a contention period.
도 6은 본 발명의 구체적 실시예에 의한 DATA 프레임의 구조를 도시한 구성도.6 is a block diagram showing the structure of a DATA frame according to a specific embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 구체적 실시예에 의한 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도.7 is a flowchart illustrating a competition-based data transmission and reception method according to a specific embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 구체적 실시예에 의한 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도.8 is a flowchart illustrating a contention-based data transmission / reception method according to another specific embodiment of the present invention.
본 발명은 단말 상태 정보를 고려한 무선 통신의 채널 경쟁 방식 설정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a channel contention setting method for wireless communication in consideration of terminal state information.
무선 LAN은 홈네트워크, 기업 무선 네트워크 그리고 핫 스팟 등과 같이 다양한 무선 사용자 환경에서 광범위하게 사용되고 있다. 기존 상용 무선 LAN은 이더넷의 확장으로서 1999년에 표준화된 IEEE 802.11b를 근간으로 베스트 에포트(Best Effort) 서비스만을 제공하고 있다. 그러나 무선 LAN 사용자들은 전송 데이터의 손실없이 완전한 멀티미디어 스트림의 전달을 원하고 있다. 특히 비디오 또는 멀티미디어 스트리밍과 같은 새로운 애플리케이션은 무선 LAN 환경에서도 우수한 QoS(Quality of Service)가 필수적이다.Wireless LANs are widely used in a variety of wireless user environments such as home networks, enterprise wireless networks and hot spots. Existing commercial wireless LAN is an extension of Ethernet and provides only Best Effort service based on IEEE 802.11b standardized in 1999. However, wireless LAN users want complete multimedia stream delivery without loss of transmitted data. In particular, new applications such as video or multimedia streaming require quality of service (QoS) in wireless LAN environments.
대역폭 확장에 대한 끊임없는 사용자의 요구는 전체 무선 네크워크의 혼잡도 증가와 상대적인 전송 속도의 감소를 유발하고 있다. 따라서 네트워크 관리자는 높은 혼잡도의 네트워크에서도 엄격한 QoS를 요구하는 애플리케이션의 서비스를 보장하기 위해 새로운 메커니즘이 필요하게 됐으며, 이런 요구 사항은 결국 기존의 무선 LAN에서 보다 향상된 MAC(Medium Access Control) 프로토콜이 개발되었다.Continuous user demand for bandwidth expansion is leading to increased congestion of the entire wireless network and a decrease in the relative transmission rate. As a result, network administrators need a new mechanism to ensure that applications that require strict QoS are required even in highly congested networks, and this requirement has resulted in the development of a medium access control (MAC) protocol that is more advanced than in existing wireless LANs .
802.11 MAC는 필수 기능인 DCF(Distributed Coordination Function)와 선택 기능인 PCF(Point Coordination Function)를 정의하고 있다. 즉, 전송 매체는 경쟁(Contention) 모드인 DCF와 비경쟁(Contention Free) 모드인 PCF 모두에서 동작할 수 있다. DCF는 비동기식 전송 방식으로서 802.11 MAC의 기본적인 매체 접근 방 식을 제공하며 모든 상용 무선 LAN 제품에 구현돼 있다. DCF는 무선 매체 접근에 있어서 스테이션(단말기 이하 'STA'라 한다) 간의 우선 순위를 전혀 고려하지 않는다. 이런 DCF의 특성은 다양한 형태의 데이터 트래픽 전송을 반영하지 못해 결국에는 사용자가 요구하는 QoS를 지원할 수 없다. The 802.11 MAC defines a Distributed Coordination Function (DCF) and a Point Coordination Function (PCF). That is, the transmission medium can operate in both DCF, which is a contention mode, and PCF, which is a contention free mode. DCF is an asynchronous transmission method that provides the basic media access method of 802.11 MAC and is implemented in all commercial wireless LAN products. DCF does not take into account the priority among stations (hereinafter referred to as " STA ") in wireless medium access. The characteristics of such a DCF can not reflect the transmission of various types of data traffic, and thus can not support the QoS requested by the user.
동기식 전송 방식은 폴링을 통한 매체 접근 방식으로서 PCF에 의해 구현된다. PCF에서는 PC(Point Coordination) 기능을 중앙의 액세스 포인트(이하 'AP'라 한다)에 위치시켜 AP에 의해 모든 STA에 대한 서비스를 직접 제어하는 중앙 제어식 폴링 기능을 사용한다. 즉, AP는 각 STA에게 프레임을 보낼 수 있는 기회를 주기 위해 결합된 STA들을 주기적으로 폴링한다.The synchronous transmission scheme is implemented by the PCF as a medium access method through polling. The PCF uses a centralized polling function that directly controls the services of all STAs by the AP by positioning the PC (Point Coordination) function in a central access point (hereinafter referred to as "AP"). That is, the AP periodically polls the combined STAs to give each STA an opportunity to send frames.
기존 802.11 MAC(Medium Access Control)는 무선 LAN QoS(Quality of Service) 지원에 있어 많은 문제점을 안고 있다. 802.11 MAC의 필수 기능인 DCF(Distributed Coordination Function)는 QoS 지원을 위한 어떤 기능도 제공하지 않는다. 따라서 DCF 방식이 사용되는 경우 모든 데이터 트래픽은 전송 큐에 도착하는 순서대로 서비스가 제공되며 베스트 에포트(Best Effort) 방식으로 처리된다. The existing 802.11 Medium Access Control (MAC) has many problems in supporting wireless LAN QoS (Quality of Service). Distributed Coordination Function (DCF), an essential feature of 802.11 MAC, does not provide any functionality for QoS support. Therefore, when the DCF scheme is used, all data traffic is provided in the order of arriving at the transmission queue and processed in the best effort manner.
802.11 MAC의 PCF(Point Coordination Function)는 DCF와는 달리 실시간 트래픽에 대한 서비스를 지원하기 위해 개발됐지만, 현재 QoS를 지원하는데 아래와 같은 문제점이 있다.Unlike DCF, PCF (Point Coordination Function) of 802.11 MAC is developed to support real-time traffic service.
즉, PCF 방식에서 AP에 위치하는 PC(Point Coordinator)는 폴링을 위해 단순히 라운드 로빈(Round-Robin) 방식에 근간을 둔 스케줄링 알고리즘을 규정하고 있다. 그러나 실제 차별화된 QoS를 요구하는 다양한 트래픽의 종류가 있기 때문에 트 래픽에 대한 우선 순위를 부여할 수 없는 라운드 로빈 알고리즘은 이를 지원하는데 충분하지 않은 문제점이 있다.That is, a PC (Point Coordinator) located in the AP in the PCF scheme simply defines a scheduling algorithm based on a round-robin scheme for polling. However, since there are various types of traffic that require differentiated QoS, the round robin algorithm that cannot give priority to traffic has a problem that is not sufficient to support it.
그리고, 만약 수퍼(Super) 프레임의 크기가 작을 경우 경쟁 주기(Contention Period)와 비경쟁 주기(Contention Free Period)의 반복은 상당한 오버헤드를 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.In addition, if the size of the super frame is small, there is a problem that repetition of a contention period and a contention free period can cause considerable overhead.
또한, 기존의 MAC에서는 비콘(Beacon) 프레임의 전송 또는 수퍼 프레임의 시점이 변경될 수 있다. PC는 TBTT(Target Beacon Transmission Time) 다음에 전송해야 하는 비콘 프레임을 준비하며, 매체가 PISF(Point Inter Frame Space) 동안 간격을 뒀다면, 비콘 프레임을 전송한다. 하지만 STA들이 다가오는 TBTT 안에 프레임 전송을 마칠 수 없음에도 불구 하고, 전송을 개시할 수도 있으며, 이로 인해 비콘 프레임 전송이 지연될 수도 있는 문제점이 있다.In addition, in a conventional MAC, the transmission of a beacon frame or the time of a superframe may be changed. The PC prepares a beacon frame to be transmitted after TBTT (Target Beacon Transmission Time), and transmits a beacon frame if the medium is spaced during the PISF (Point Inter Frame Space). However, although the STAs can not complete the frame transmission in the upcoming TBTT, they may initiate transmission, which may result in delayed beacon frame transmission.
TBTT 이후에 즉시 전송돼야 할 비콘 프레임의 지연은 결국, 비경쟁 주기안에 전송해야 하는 시제한 프레임의 전송을 지연시킨다. 이런 문제점은 비경쟁 주기에서 예측하기 어려운 시간 지연을 초래해 QoS에 심각한 영향을 미치는 문제점이 있다.The delay of the beacon frame, which should be transmitted immediately after the TBTT, eventually delays the transmission of the prototyped frame that should be transmitted in the contention-free period. This problem causes a time delay that is difficult to predict in a noncontacting cycle, which has a problem of seriously affecting QoS.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 통신의 경쟁 기반의 채널접근 방식에 있어서, 단말장치의 상태정보를 포함하여 채널경쟁 방식을 설정하는 무선통신 시스템 및 이의 경쟁 방식의 설정방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to set up a channel contention method including state information of a terminal device in a contention-based channel access method of wireless communication. It is to provide a communication system and a method of setting a competition method thereof.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 변화되는 단말 상태 정보를 지속적으로 베이스 스테이션에 제공하여, 최적의 채널경쟁 방식을 유지할 수 있도록 하는 무선통신 시스템 및 이의 경쟁 방식의 설정방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wireless communication system and a method of setting a contention method thereof, which continuously provide changed base state information to a base station to maintain an optimal channel contention method.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 단말 상태에 따라 최적의 채널 경쟁 방식을 설정하여, 단말장치 입장에서도 전력 소모가 최소화될 수 있도록 하는 무선통신 시스템 및 이의 경쟁 방식의 설정방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a wireless communication system and a method for setting a contention method thereof so as to set an optimal channel contention method according to a terminal state so that power consumption can be minimized from a terminal device point of view.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, 통신을 제어하는 베이스 스테이션과; 상기 베이스 스테이션에 연결되어 데이터를 송수신하는 단말장치를 포함하여 구성되고: 상기 단말장치는 상기 단말장치의 상태를 나타내는 단말 상태 정보를 상기 베이스 스테이션에 전송하고, 상기 베이스 스테이션은 수신된 상기 단말 상태 정보를 이용하여 채널 경쟁방식을 설정한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a wireless communication in which a plurality of terminals obtain data transmission resources based on the competition, the base station for controlling the communication; And a terminal device connected to the base station to transmit and receive data: the terminal device transmits terminal state information indicating a state of the terminal device to the base station, and the base station receives the received terminal state information. Set the channel competition method using.
이때, 상기 단말 상태 정보는, 상기 단말장치의 배터리 잔량 정보, CPU 부하량 정보 또는 온도 정보 중 어느 하나 이상을 포함한다.In this case, the terminal state information includes at least one of battery remaining amount information, CPU load information, or temperature information of the terminal device.
한편, 상기 배터리 잔량 정보, CPU 부하량 정보 및 온도 정보는 각각 4개의 그룹으로 나뉘어 각각의 그룹을 나타내는 2 비트의 데이터로 표현될 수도 있다.The battery remaining amount information, CPU load amount information, and temperature information may be divided into four groups, respectively, and may be represented by two bits of data representing each group.
그리고, 상기 베이스 스테이션은 전송된 상기 단말 상태 정보에 따라 배터리 잔량이 많을수록, CPU 부하량 및 온도가 낮을수록, 전송 대기 시간이 짧도록 채널 경쟁 방식을 설정할 수도 있다.In addition, the base station may set a channel contention scheme such that a larger battery remaining amount, a lower CPU load and a lower temperature, and a shorter transmission waiting time according to the transmitted terminal state information.
또한, 상기 채널 경쟁 방식의 설정은 채널 경쟁 패러미터 값을 상기 단말 상태 정보에 대응하도록 설정하는 것일 수도 있다.In addition, the channel contention method may be configured to set a channel contention parameter value to correspond to the terminal state information.
이때, 상기 채널 경쟁 패러미터는, 백 오프 타임을 결정 짓는 AIFS, CWmin 또는 CWmax 중 어느 하나 이상을 포함할 수도 있다.In this case, the channel contention parameter may include at least one of AIFS, CWmin, or CWmax that determines the back off time.
그리고, 상기 베이스 스테이션은, 상기 수신된 단말 상태 정보로부터 채널 경쟁 방식의 재설정이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 수신된 단말 상태 정보를 기초로, 상기 채널경쟁 패러미터 값을 재설정하여 데이터를 전송할 수도 있다.When the base station determines that resetting of the channel contention scheme is necessary from the received terminal state information, the base station may transmit data by resetting the channel contention parameter value based on the received terminal state information.
한편, 상기 단말 상태 정보는, 서비스받는 상기 단말의 QUEUE 사이즈를 포함할 수도 있다.Meanwhile, the terminal state information may include the QUEUE size of the terminal to be serviced.
또한, 상기 베이스 스테이션은, 전송된 상기 단말 상태 정보에 따라 QUEUE에 저장된 데이터 량이 작을수록, 전송 대기 시간이 짧도록 채널 경쟁 패러미터 값을 설정할 수도 있다.In addition, the base station may set a channel contention parameter value such that a transmission waiting time is shorter as the amount of data stored in the QUEUE is smaller according to the transmitted terminal state information.
한편, 본 발명은 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, 단말장치의 상태정보를 베이스 스테이션로 전송하고, 상기 베이스 스테이션에 의해 설정된 채널 경쟁방식에 의해 전송되는 데이터를 수신하는 경쟁 기반의 데이터 송수신용 단말장치를 포함한다.Meanwhile, in the wireless communication in which a plurality of terminals obtain a data transmission resource based on contention, the present invention transmits state information of a terminal device to a base station, and transmits data transmitted by a channel contention scheme set by the base station. And a terminal device for receiving contention-based data transmission and reception.
또한, 본 발명은 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, 단말장치로부터 송신된 단말 상태 정보를 수신하고, 상기 단말 상태 정보를 이용하여 채널 경쟁 방식을 설정하며, 상기 설정된 채널 경쟁 방식을 통해 데이터를 송신하는 경쟁 기반의 데이터 송수신용 베이스 스테이션을 포함 한다.In addition, the present invention is a wireless communication in which a plurality of terminals obtain a data transmission resource based on the competition, receiving the terminal state information transmitted from the terminal device, and sets the channel contention scheme using the terminal state information, It includes a base station for contention transmission and reception of data to transmit data through the established channel contention scheme.
이때, 상기 베이스 스테이션은, 상기 수신된 단말 상태 정보로부터 채널 경쟁 방식의 재설정이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 수신된 단말 상태 정보를 기초로, 상기 채널경쟁 패러미터 값을 재설정하여 데이터를 전송하는 경쟁 기반의 데이터 송수신용 베이스 스테이션을 포함한다.In this case, when it is determined that resetting of the channel contention scheme is necessary from the received terminal state information, the base station resets the channel contention parameter value and transmits data based on the received terminal state information. It includes a base station for transmitting and receiving data.
그리고, 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, (Ⅰ) 단말이 베이스 스테이션으로 단말 상태정보를 송신하는 단계와; (Ⅱ) 베이스 스테이션이 단말장치로부터 단말 상태정보를 수신하는 단계와; (Ⅲ) 상기 베이스 스테이션이 수신된 단말 상태정보를 이용하여 채널 경쟁 방식을 설정하는 단계와; (Ⅳ) 상기 설정된 채널 경쟁 방식을 단말에 송신하는 단계; 그리고 (Ⅴ) 상기 단말이 상기 설정된 채널 경쟁 방식으로 데이터 전송자원을 얻기 위해 액세스하는 단계를 포함하는 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 포함한다.In addition, in a wireless communication in which a plurality of terminals obtain data transmission resources based on contention, (I) the terminal transmitting terminal status information to the base station; (II) the base station receiving terminal status information from the terminal apparatus; (III) setting, by the base station, a channel contention scheme using the received terminal state information; (IV) transmitting the set channel contention scheme to a terminal; And (V) the terminal accessing to obtain a data transmission resource in the established channel contention scheme.
그리고 본 발명은 제 (Ⅰ) 단계 내지 (Ⅴ) 단계를 반복 수행하는 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 포함한다.In addition, the present invention includes a contention-based data transmission / reception method of performing steps (I) to (V) repeatedly.
이때, 상기 단말 상태 정보는 상기 단말의 버퍼에 저장되어 있는 데이터 양을 포함할 수도 있다.In this case, the terminal state information may include the amount of data stored in the buffer of the terminal.
한편, 상기 베이스 스테이션은 전송된 상기 단말 상태 정보에 따라 배터리 잔량이 많을수록, CPU 부하량 및 온도가 낮을수록, 단말 버퍼에 저장된 데이터의 양이 적을수록 전송 대기 시간이 짧도록 채널 경쟁 방식을 설정할 수도 있다.On the other hand, the base station may set the channel contention scheme so that the transmission standby time is shorter as the amount of battery remaining, the CPU load and temperature are lower, and the amount of data stored in the terminal buffer is smaller according to the transmitted terminal state information. .
그리고 본 발명은 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, 베이스 스테이션으로부터 복수의 단말로 전송되는 채널 경쟁 정보를 수신하는 단계와; 상기 수신된 경쟁 정보에 따라 데이터를 전송할 수 있는 자원을 얻기 위해 엑세스하는 단계와; 단말 상태 정보를 포함하는 데이터를 상기 베이스 스테이션으로 송신하는 단계와; 상기 단말 상태 정보에 따라 변경된 채널 경쟁 정보를 베이스 스테이션으로부터 수신하는 단계; 그리고 상기 변경된 채널 경쟁 정보에 따라 데이터 전송 자원을 얻기 위해 액세스하는 단계를 포함하는 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 포함한다.The present invention relates to a wireless communication in which a plurality of terminals obtain a data transmission resource based on contention, the method comprising: receiving channel contention information transmitted from a base station to a plurality of terminals; Accessing to obtain a resource capable of transmitting data according to the received contention information; Transmitting data including terminal status information to the base station; Receiving channel contention information changed according to the terminal state information from a base station; And accessing to obtain data transmission resources according to the changed channel contention information.
또한, 본 발명은 다수의 단말이 경쟁을 기반으로 데이터 전송 자원을 얻는 무선 통신에 있어서, 단말 장치로부터 단말 상태정보를 수신하는 단계와; 상기 수신된 단말 상태정보를 이용하여 채널 경쟁 방식을 설정하는 단계; 그리고 설정된 채널 경쟁 방식을 단말로 송신하는 단계를 포함하는 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 포함한다.In addition, the present invention provides a wireless communication in which a plurality of terminals obtain data transmission resources based on contention, the method comprising: receiving terminal state information from a terminal device; Setting a channel contention scheme using the received terminal state information; And a contention-based data transmission / reception method including transmitting the established channel contention scheme to the terminal.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 채널 경쟁 방식을 최적의 상태로 유지할 수 있고, 이에 따라 단말 장치의 전력소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the channel contention scheme can be maintained in an optimal state, and accordingly, there is an advantage of minimizing power consumption of the terminal device.
본 발명은 무선 통신의 QoS(서비스 품질)를 보장하기 위한 채널 경쟁 파라미터에 단말장치의 상태정보를 포함시키는 것으로, 본 발명의 범위가 IEEE 802.11e 규격 내용에 한정되는 것은 아니나, 설명의 편의상 구체적인 실시예로 IEEE 802.11e 규격에 따른 무선통신에서 적용되는 예를 살피도록 한다.The present invention includes state information of a terminal device in a channel contention parameter for guaranteeing QoS (Quality of Service) of wireless communication. The scope of the present invention is not limited to the contents of the IEEE 802.11e standard. For example, let's look at the example applied in the wireless communication according to the IEEE 802.11e standard.
따라서, 본 명세서의 AP란 베이스 스테이션의 일예이고, EDCA 패러미터란 채 널 결정 패러미터의 일 예이다.Accordingly, the AP of the present specification is an example of a base station, and the EDCA parameter is an example of a channel determination parameter.
또한, 본 명세서의 채널 결정 방식의 설정이란, 채널 결정 패러미터를 설정하여 백 오프 타임을 설정하는 것 또는 TXOP limit를 설정하여 데이터 전송의 연속시간을 조정하는 것을 말한다.In addition, the setting of the channel determination method of this specification means setting a back off time by setting channel determination parameters, or adjusting the continuous time of data transmission by setting TXOP limit.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 무선 통신 시스템 및 이를 구성하는 단말장치와 액세스 포인트 그리고 이의 채널 경쟁 방식 설정 방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment of a wireless communication system, a terminal device and an access point, and a method for setting a channel contention method thereof according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 EDCA 채널접근 방식을 도시한 개략도이고, 도 2는 EDCA 방식에서 스테이션내 AC별 경쟁 상태를 도시한 개략도이며, 도 3는 EDCA TXOP 버스팅을 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 구체적 실시예에 의한 단말 상태 정보의 데이터 구조를 도시한 구성도이며, 도 5는 경쟁 주기 및 비경쟁 주기의 HCF 수퍼 프레임의 구조를 도시한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 구체적 실시예에 의한 DATA 프레임의 구조를 도시한 구성도이며, 도 7은 본 발명의 구체적 실시예에 의한 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 다른 구체적 실시예에 의한 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a schematic diagram illustrating an EDCA channel approach scheme, FIG. 2 is a schematic diagram illustrating race conditions for each AC within a station in an EDCA scheme, FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an EDCA TXOP bursting, and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a data structure of terminal state information according to a specific embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a structure of an HCF superframe of a contention period and a contention period, and FIG. 6 is a data view according to a specific embodiment of the present invention. 7 is a flowchart illustrating a structure of a frame, and FIG. 7 is a flowchart illustrating a competition-based data transmission / reception method according to a specific embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a competition-based data transmission and reception according to another specific embodiment of the present invention. A flowchart illustrating the method.
무선 LAN에서 보다 진보된 QoS를 제공하기 위해서는 기존의 802.11 MAC를 보완한 802.11e MAC이 제공된다.In order to provide more advanced QoS in a wireless LAN, an 802.11e MAC supplementing the existing 802.11 MAC is provided.
IEEE 802.11e는 802.11 MAC의 DCF 전송방식을 근간으로 무선 LAN의 MAC 계층에서 QoS를 지원할 수 있는 EDCA와 HCCA를 정의함으로써 베스트 에포트 서비스 외에도 전송지연에 민감한 트래픽을 전송할 수 있는 새로운 무선 LAN MAC 프로토콜 을 제공한다. IEEE 802.11e defines EDCA and HCCA that can support QoS at the MAC layer of wireless LAN based on DCF transmission method of 802.11 MAC, and it is a new wireless LAN MAC protocol that can transmit delay-sensitive traffic in addition to best effort service. to provide.
802.11e에서는 기존 802.11 MAC 프로토콜 DCF와 PCF를 기반으로 하는 HCF(Hybrid Coordination Function)를 규정하고 있다. HCF는 무선 LAN의 QoS를 향상시키기 위한 새로운 매체 접근 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기와 비경쟁 주기 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다. 이하 802.11e에서 표현되는 QoS STA(QSTA : QoS Station) 는 QoS를 지원하는 스테이션을 말하고, QoS AP(QAP : QoS AP)는 QoS를 지원하는 액세스 포인트를 나타낸다.802.11e defines HCF (Hybrid Coordination Function) based on existing 802.11 MAC protocol DCF and PCF. HCF includes a new media access mechanism to improve the QoS of wireless LANs and can transmit QoS data in both competing and noncopying cycles. Hereinafter, a QoS STA (QSTA: QoS Station) represented by 802.11e refers to a station that supports QoS, and a QoS AP (QAP: QoS AP) represents an access point supporting QoS.
상기 HCF는 두개의 동작 모드를 가지는데, 하나는 경쟁을 기반으로 하는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)이고, 다른 하나는 폴링 메커니즘을 이용한 비경쟁 기반의 채널 접근 방식을 사용하는 HCCA(HCF Controlled Channel Access)이다. The HCF has two modes of operation, one is EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) based on contention, and the other is HCFC Controlled Channel Access (HCCA) using a contention-based channel access method using a polling mechanism. to be.
상기 EDCA와 HCCA는 액세스 포인트(이하 'AP'라 한다)에 위치하는 HC(Hybrid Coordinator)에 의해 제어되며, DCF와 PCF를 사용하는 기존 802.11 MAC와도 호환된다. 상기 EDCA는 QoS 지원(Supported QOS) 위해 유선 네트워크의 DiffServ와 유사한 우선 순위 트래픽(Prioritized Traffic)을 제공하는 반면, 상기 HCCA는 QoS 보장(Garanteed QoS)을 위해 IntServ와 유사한 패러미터 트래픽(Parameterized Traffic)을 제공한다.The EDCA and the HCCA are controlled by an HC (Hybrid Coordinator) located at an access point (AP), and are compatible with the existing 802.11 MAC using DCF and PCF. The EDCA provides prioritized traffic similar to the DiffServ of the wired network for QoS support (Supported QOS), while the HCCA provides Parameterized Traffic similar to IntServ for QoS guaranteed (Guaranteed QoS) do.
상기 EDCA 방식은 인프러스트럭처 모드와 애드혹 모드에서 우선 순위 기반의 QoS를 지원하는데 사용된다. 즉, 상기 EDCA는 상위 계층으로부터 우선 순위가 상이하게 부여된 프레임에 대해 차별화된 채널 접근 기능을 제공하는 반면 상기 HCCA 은 인프러스트럭처 모드에서 패러미터 기반의 QoS를 제공한다. The EDCA scheme is used to support priority based QoS in the infrastructure mode and the ad hoc mode. That is, the EDCA provides a differentiated channel access function for frames having different priorities from higher layers, while the HCCA provides a parameter-based QoS in an infrastructure mode.
802.11e MAC는 패러미터 QoS를 제공하기 위해 데이터를 전송하기 이전에 두개의 스테이션(단말기 이하'STA'라 한다) 간에 트래픽 스트림이라는 가상 연결을 설정한다. 실제 전송될 데이터의 특성과 QoS를 요구하는 패러미터들은 상기 트래픽 스트림을 설정하는 과정에서 상호 절충과 교환 작업을 거친다. AP는 교환된 QoS 패러미터를 근간으로 각각의 STA에 무선 대역을 할당하며 폴링 프레임과 다운링크 프레임 전송 등에 대한 프레임 전송 스케쥴링을 한다. The 802.11e MAC establishes a virtual connection between two stations (hereinafter referred to as STAs) before transmitting data to provide parameter QoS. The characteristics of data to be actually transmitted and the parameters that require QoS are negotiated and exchanged in the process of setting the traffic stream. AP allocates wireless bandwidth to each STA based on the exchanged QoS parameters and performs frame transmission scheduling for polling frame and downlink frame transmission.
802.11e MAC의 TXOP(Transmission Opportunity)는 특정 STA에게 프레임을 전송할 수 있는 일정 시간을 부여하고 이를 보장하기 위해 사용된다. TXOP 획득은 EDCA 경쟁에서 성공하거나 AP로부터 QoS CF-Poll 프레임을 받음으로써 가능해지는데, 전자는 EDCA TXOP로 후자는 폴드(polled) TXOP라 불린다. The TXOP (Transmission Opportunity) of the 802.11e MAC is used to grant and guarantee a certain time to transmit a frame to a specific STA. The TXOP acquisition is achieved by either succeeding in the EDCA competition or by receiving a QoS CF-Poll frame from the AP, the former being the EDCA TXOP and the latter being the polled TXOP.
이와 같이 TXOP를 이용해 임의의 한 STA이 프레임을 전송할 수 있도록 일정 시간을 부여하거나 강제적으로 전송 시간을 제한할 수 있다. 상기 TXOP의 전송 시작 시간과 최대 전송 시간은 AP에 의해 결정되는데, 상기 EDCA TXOP의 경우 비콘 프레임에 의해, 상기 폴드 TXOP 경우는 QoS CF-Poll 프레임에 의해 STA에 통보된다.As described above, a certain time may be given or a transmission time may be forcibly limited by any one STA to transmit a frame using TXOP. The transmission start time and the maximum transmission time of the TXOP are determined by the AP. The STA is informed by the beacon frame in the case of the EDCA TXOP and the QoS CF-Poll frame in the case of the fold TXOP.
상기 EDCA는 오직 경쟁 주기에서만 사용되는 반면에 HCCA는 이론적으로 경쟁 주기와 비경쟁 주기 모두에서 동작할 수 있으나, 경쟁주기에서만 사용되는 것이 바람직하다.While the EDCA is used only in the competition cycle, the HCCA can theoretically operate in both the competition cycle and the non-competition cycle, but is preferably used only in the competition cycle.
이하에서는 본 발명이 적용되는 EDCA방식에 대하여 살펴본다.Hereinafter, look at the EDCA method to which the present invention is applied.
전술한 바와 같이, 경쟁 기반 채널 접근 방식인 EDCA는 기존의 DCF를 강화해 8가지 종류의 사용자 우선 순위를 가지는 프레임에 대해서 차별화된 매체 접근을 허용하고 있다. 아래 표1에서는 사용자 우선순위가 표로 정리되어 있다. 상위 계층으로부터 MAC 계층에 도착하는 각 프레임은 특정 사용자 우선 순위 값을 갖게 되며, 각각의 QoS 데이터 프레임 MAC 헤더에는 사용자 우선 순위 값이 실린다. As described above, EDCA, which is a contention-based channel access method, enhances the existing DCF to allow differentiated media access for eight types of user priority frames. In Table 1 below, the user priorities are listed in the table. Each frame arriving from the upper layer to the MAC layer has a specific user priority value, and each QoS data frame MAC header carries a user priority value.
이들 우선 순위를 포함하는 QoS 데이터 프레임의 전송을 위해 802.11e QoS STA은 4개의 AC(Access Category)를 구현한다(표1 참조). MAC 계층에 도착하는 프레임의 사용자 우선 순위는 서로 대응되는 하나의 AC로 할당된다. 상기 표1에 있는 사용자 우선 순위는 IEEE 802.1D 브리지 표준안에 명시돼 있다. 모든 AC는 각각의 전송 큐와 AC 패러미터를 가지는데, AC간 우선 순위의 차이는 서로 다르게 설정된 AC 패러미터 값으로부터 구현된다.For transmission of QoS data frames containing these priorities, an 802.11e QoS STA implements 4 Access Categories (see Table 1). The user priority of frames arriving at the MAC layer is assigned to one AC corresponding to each other. The user priorities listed in Table 1 are specified in the IEEE 802.1D bridge standard. Every AC has its own transmission queue and AC parameters, with different AC priority values implemented from differently set AC parameter values.
기본적으로 EDCA는 AC에 속한 프레임을 전송하기 위한 경쟁에 있어 DCF가 사용하는 DIFS, CWmin, CWmax 대신에 각각 AIFS[AC], CWmin[AC], CWmax[AC]를 사용한다. AIFS[AC]는 SIFS + AIFS [AC] 슬롯타임에 의해 결정되는데, 여기서 AIFS[AC]는 0보다 큰 정수값이다. 이들 EDCA 패러미터 값들에 대하여는 이하에서 다시 살펴보기로 한다. Basically, EDCA uses AIFS [AC], CWmin [AC], and CWmax [AC] instead of DIFS, CWmin, and CWmax used by DCF in the competition for transmitting frames belonging to AC. AIFS [AC] is determined by the SIFS + AIFS [AC] slot time, where AIFS [AC] is an integer value greater than zero. These EDCA parameter values will be discussed below.
프레임 전송 도중 STA간 충돌이 발생할 경우 새로운 백 오프 카운터를 생성하는 EDCA의 백오프 과정은 기존의 DCF와 유사하다. 즉, 경쟁을 기본으로하는 매체 접근 제어 방법에서는 경쟁으로 인해 충돌이 발생하면, 백오프 절차에 들어가게 된다. 본 발명에서는 매체 접근 제어에 단말상태를 고려한 패러미터를 두어 상기 단말 상태가 반영된 백오프 절차를 수행하도록 한다.When the collision between STAs occurs during frame transmission, the EDCA backoff process of generating a new backoff counter is similar to the existing DCF. That is, in a contention-based media access control method, if a collision occurs due to contention, a backoff procedure is entered. In the present invention, a parameter taking the terminal state into consideration in the medium access control is performed to perform the backoff procedure reflecting the terminal state.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 EDCA의 채널 접근 방식도 DCF와 유사하다. 단, 각 AC별로 상이한 AIFS(Arbitration Inter Frame Space)와 CW를 유지한다. 여기서 AIFS는 PIFS와 DIFS 보다는 큰 값이어야 하는데, 이는 적어도 SIFS 시간보다 크게 설정해 ACK 프레임 등의 전송을 보호하기 위함이다. As shown in FIG. 1, the channel access method of the EDCA is similar to DCF. However, different AIFS (Arbitration Inter Frame Space) and CW are maintained for each AC. Here, AIFS should be larger than PIFS and DIFS, which is set to be at least larger than SIFS time, in order to protect transmission such as ACK frames.
상기 EDCA 패러미터 집합으로 일컬어지는 AIFS[AC], CWmin[AC], CWmax[AC] 등의 값은 AP에 의해 비콘 프레임에 실려 각 STA에 통보될 수 있다. 기본적으로 AIFS[AC]와 CWmin[AC]의 값이 작을수록 높은 우선 순위를 가지며, 이에 따라 채널 접근 지연이 짧아져 주어진 트래픽 환경에서 보다 많은 대역을 사용한다. Values such as AIFS [AC], CWmin [AC], and CWmax [AC], which are referred to as the EDCA parameter set, can be notified to each STA by a beacon frame by the AP. Basically, the smaller the value of AIFS [AC] and CWmin [AC], the higher the priority. Therefore, the shorter the channel access delay, the more bandwidth is used in a given traffic environment.
상기 EDCA 파라미터에 속한 정보로는 각각의 AC별로 ACI(Access Category Identification)/AIFSN(Arbitration Inter Frame Spacing Number), ECWmin/ECWmax 및 TXOP Limit가 포함될 수 있다. 여기서, ACI는 해당 AC의 식별자이고, AIFSN은 QAP와 QSTA가 해당 AC의 트래픽에 대한 송신을 시작하거나 규격에서 정의하는 백오프(backoff) 프로시저를 호출하기 전의 지연 시간을 나타내는 슬롯(slot)의 수로서, 실제의 AIFS(Arbitration Inter Frame Space)은 AFISN에 하나의 슬롯 타임을 곱하고, SIFS(Short Inter Frame Space) 타임을 더한 시간이다. Information included in the EDCA parameter may include ACI (Access Category Identification) / Arbitration Inter Frame Spacing Number (AIFSN), ECWmin / ECWmax and TXOP Limit for each AC. Where ACI is an identifier of the corresponding AC, and AIFSN is a slot that represents the delay before QAP and QSTA start transmitting for the AC's traffic or call the backoff procedure defined by the specification. As a number, the actual Arbitration Inter Frame Space (AIFS) is a time obtained by multiplying an AFISN by one slot time and adding a Short Inter Frame Space (SIFS) time.
상기 EDCA 패러미터들은 다양한 사용자 우선 순위 트래픽에서의 채널 접근을 차별화하기 위해 사용되는 중요한 수단이 된다. 더불어 각 AC별 패러미터를 포함하는 EDCA 패러미터 값의 적절한 설정은 네트워크 성능을 최적화하는 동시에 트래픽의 우선 순위에 의한 전송 효과를 얻게 해준다. 따라서 AP는 네트워크에 참여한 모든 STA에 공평한 매체 접근 보장을 위해 EDCA 패러미터에 대한 전체적인 관리와 조정 기능 수행이 요구된다.The EDCA parameters are an important means used to differentiate channel access in various user priority traffic. In addition, the appropriate setting of the EDCA parameter values, including each AC-specific parameter, optimizes network performance while at the same time achieving the transmission effect of priority of traffic. Therefore, the AP is required to perform overall management and coordination functions on the EDCA parameters to ensure fair access to all STAs participating in the network.
도 2에 도시된 바와 같이, 802.11e MAC에 정의된 4개의 AC별 전송 큐는 하나의 STA 내에서 무선 매체 접근을 위해 각각 개별적인 EDCA 경쟁 개체로서 역할을 수행한다. 하나의 AC는 자신의 AIFS 값을 가지고 독립된 백오프 카운터를 유지한다. 만약 동시에 백오프를 마친 AC가 하나 이상 존재할 경우에는 AC 간의 충돌은 가상 충돌 처리기(Virtual Collision Handler)에 의해서 조정된다. 가장 높은 우선 순위의 프레임이 먼저 선택돼 STA간 경쟁을 위해 전송되며, 다른 AC들은 CW 값을 증가시켜 다시 백오프 카운터를 갱신한다.As shown in FIG. 2, the four per-AC transmission queues defined in the 802.11e MAC serve as individual EDCA contention entities for wireless medium access within one STA. One AC maintains its own backoff counter with its AIFS value. If there is more than one AC that has been backed off at the same time, the collision between the ACs is adjusted by the Virtual Collision Handler. The highest priority frame is first selected and transmitted for contention between STAs, and the other ACs update the backoff counter by increasing the CW value.
앞에서 언급한 바와 같이 802.11e는 특정 STA이 전송을 개시할 때 TXOP에 근거해 전송 시간을 정한다. 802.11e AP는 AIFS[AC], CWmin[AC], CWmax[AC] 등의 EDCA 패러미터와 EDCA TXOP 시간인 TXOP Limit [AC]를 비콘 프레임에 실어서 각 STA에 전달한다. As mentioned earlier, 802.11e determines the transmission time based on the TXOP when a particular STA initiates a transmission. 802.11e AP transmits EDCA parameters such as AIFS [AC], CWmin [AC], CWmax [AC] and TXOP Limit [AC] which is EDCA TXOP time to beacon frame to each STA.
도 3에 도시된 바와 같이, EDCA TXOP Limit 시간 동안에는 ACK와 연속되는 프레임 전송 간에 SIFS 간격으로 여러 개의 프레임을 동시에 전송할 수 있는데, 이와 같이 여러 개의 프레임을 동시에 전송하는 것을 'EDCA TXOP 버스팅(Bursting)'이라 한다.As shown in FIG. 3, during the EDCA TXOP Limit time, multiple frames can be simultaneously transmitted in the SIFS interval between the ACK and the consecutive frame transmission. The 'EDCA TXOP Bursting' '.
TXOP Limit 시간 동안 우선 순위를 포함하는 두개의 QoS 데이터 프레임이 전송되는데, 이때 두개의 QoS 데이터 프레임과 ACK 프레임이 AP에서 결정된 TXOP Limit 시간 내에 전송됨을 알 수 있다. EDCA TXOP 버스팅은 여러 개의 프레임을 전송할 때 반드시 TXOP Limit를 준수하기 때문에 EDCA TXOP 버스팅에 의해 전체 네트워크의 성능은 영향을 받지 않는다. 따라서 적절한 TXOP Limit 값의 선택은 전체 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다. Two QoS data frames including a priority are transmitted during the TXOP Limit time. It can be seen that the two QoS data frames and the ACK frame are transmitted within the TXOP limit time determined by the AP. EDCA TXOP bursting does not necessarily affect the performance of the entire network by EDCA TXOP bursting because it must comply with the TXOP limit when transmitting multiple frames. Therefore, selecting the appropriate TXOP Limit value can improve overall network performance.
한편, 상술한 단말 상태 정보는, 도 4에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다.On the other hand, the terminal state information described above has a configuration as shown in FIG.
도시된 바와 같이, 배터리 잔량 정보와 CPU 부하량 정보 및 온도 정보가 각각 2비트의 크기를 차지하고 여분의 저장 공간을 갖는 구조를 갖는다.As shown in the figure, the battery remaining amount information, the CPU load amount information, and the temperature information each occupy 2 bits and have an extra storage space.
일단 상기 트래픽 스트림(TS, traffic stream)이 설정되면, HC는 설정된 트래픽 스트림에 요구되는 무선 대역을 AP와 STA간에 할당함으로써 계약된 QoS를 제공하려 한다. 상기 HCCA의 비경쟁 주기에서는 상기 HC가 매체에 대한 전체적인 제어권을 가지고 있으며, 경쟁 주기에서도 필요하다면 PIFS(Point Inter Frame space)만큼의 유휴 시간 이후에 QoS CF-Poll 프레임을 전송해 매체 접근을 가능하게 할 수 있다. 즉, 경쟁 주기에서도 폴드 TXOP를 할당하기 위해 QoS CF-Poll 프레임을 전송함으로써 매체의 제어권을 획득하게 된다. 따라서 주기적으로 반복되는 HCF 슈퍼 프레임은 비경쟁 주기와 경쟁 주기를 모두 포함한다(도 5 참조).Once the traffic stream (TS) is established, the HC tries to provide the contracted QoS by allocating the required bandwidth for the established traffic stream between the AP and the STA. In the non-contention period of the HCCA, the HC has overall control over the medium, and if necessary in the contention period, the QoS CF-Poll frame is transmitted after the idle time of PIFS (Point Inter Frame Space) . That is, in order to allocate the fold TXOP even in the contention period, the control right of the medium is acquired by transmitting the QoS CF-Poll frame. Therefore, the HCF super frame that is periodically repeated includes both the non-competition period and the contention period (see FIG. 5).
한편, 상기 단말 상태정보는 시간에 따라 변화되는 값으로 변화되는 상기 단말 상태정보를 AP에 전송해 주어야 한다.Meanwhile, the UE status information needs to be transmitted to the AP, which changes the UE status information to a time varying value.
상기 단말 상태 정보를 AP에 지속적으로 전달하기 위한 방법으로 본 발명은 DATA frame을 이용한다.The present invention uses a DATA frame as a method for continuously transmitting the UE status information to an AP.
즉, STA가 AP에 전달하는 DATA frame에 상기 단말 상태정보 영역을 추가하여 상기 단말 상태 정보를 포함한 DATA frame을 AP에 전달하는 것이다.That is, the STA adds the terminal status information area to the DATA frame transmitted to the AP and transmits the DATA frame including the terminal status information to the AP.
이를 위해, 본 발명에 의한 DATA frame은 도 6에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다. 즉, 도시된 바와 같이 Frame control, Duration ID, Address 1, Address 2, Address 3, Sequence Control, Address 4 및 QoS control를 포함하여 구성되는 DATA frame 헤더 영역에 단말 상태 정보가 포함되어 구성된다. To this end, the DATA frame according to the present invention has a configuration as shown in FIG. That is, as shown in the figure, the UE state information is included in a DATA frame header area including Frame control, Duration ID,
이때, 상기 단말 상태 정보는 전술한 바와 같이, 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.In this case, the terminal state information, as described above, has a structure as shown in FIG.
이때, 본 발명에 의해 추가된 영역은 STA의 상태 정보가 저장되는 단말 상태 영역이다. 상기 단말 상태영역에 저장되는 상태 정보는 그룹으로 구분되어 저장되는 것이 바람직하다.At this time, the area added by the present invention is a terminal status area in which STA status information is stored. The status information stored in the terminal status area may be divided into groups and stored.
상기 단말 상태 정보는 STA의 다양한 정보를 포함할 수 있으나, 본 명세서에서는 대표적으로 STA의 배터리 잔량정보, CPU 부하량정보 그리고 온도정보를 예로 들어 설명한다.The terminal status information may include various information of the STA, but the STA battery level information, the CPU load information, and the temperature information will be described as an example.
먼저 배터리 잔량정보에 대하여 살펴보면, 상기 배터리 정보를 4개의 그룹으로 나누어 2 비트의 데이터로 구분하여 나타낼 수 있다.(물론, 더욱 세분화된 데이터로 저장할 수도 있으나, 단말 상태정보의 데이터량을 감안하여 4개의 그룹으로 나눈다.) First of all, the battery remaining amount information can be divided into four groups to divide the battery information into 2-bit data. (Of course, the data can be stored as more detailed data. However, considering the data amount of the terminal status information, Divide into groups of.)
예를 들어, 아래 표 2와 같이, 배터리 잔량이 30%미만인 경우 1그룹으로 하여 '11'로 나타내고, 30% 이상 50% 미만인 경우 2그룹으로 하여 '10'로 나타내며, 50%이상 75% 미만인 경우 3그룹으로 하여 '01'로 나타내고, 75%이상인 경우 4그룹으로 하여 '00'로 나타낼 수 있다.For example, as shown in Table 2 below, when the remaining amount of the battery is less than 30%, it is expressed as '11' as one group, when it is less than 30% and less than 50% 3 groups are represented by '01', and when they are 75% or more, 4 groups are represented by '00'.
다음으로 CPU 부하량정보에 대하여 살펴보면, 아래 표 3과 같이, CPU 부하량이 75%이상인 경우 1그룹으로 하여 '11'로 나타내고, 50% 이상 75% 미만인 경우 경우 2그룹으로 하여 '10'로 나타내며, 30% 이상 50% 미만인 경우 3그룹으로 하여 '01'로 나타내고, 30% 미만인 경우 4그룹으로 하여 '00'로 나타낼 수 있다.Next, referring to the CPU load information, as shown in Table 3 below, when the CPU load is 75% or more, '11' is indicated as one group, and when the CPU load is 50% or more and less than 75% If they are less than 30% and less than 50%, they can be represented as '01' as 3 groups and as '00' as 4 groups if they are less than 30%.
그리고 온도정보에 대하여 살펴보면, 아래 표 4와 같이, 온도가 측정 불가능 한 경우 1그룹으로 하여 '11'로 나타내고, 온도가 매우 높은 경우 2그룹으로 하여 '10'로 나타내며, 온도가 다소 높은 경우 3그룹으로 하여 '01'로 나타내고, 적정온도인 경우 4그룹으로 하여 '00'로 나타낼 수 있다.Referring to the temperature information, as shown in Table 4 below, when the temperature can not be measured, it is represented as '11' as one group. When the temperature is very high, it is represented as '10' Group as '01', and when the temperature is appropriate, it can be expressed as '00' as 4 groups.
이때, 상기 적정온도 및 높음 정도는 단말의 종류와 특성에 따라 다르므로, 각각의 기기특성에 맞추어 다르게 설정되는 것이 바람직하다. At this time, since the appropriate temperature and the degree of the high temperature depend on the type and characteristics of the terminal, it is preferable that the temperature and the degree of high are set differently according to the characteristics of each device.
본 발명의 구체적인 실시예는 배터리 잔량이 낮을수록, CPU의 부하량이 높을수록, 온도가 높을수록 전송대기 시간이 길게 채널경쟁 방식을 설정한다. 물론, 이때, , 데이터 전송의 연속성이 짧도록 채널 경쟁 방식을 설정하는 것도 가능하다.According to a specific embodiment of the present invention, the channel competition method is set such that the lower the remaining battery capacity, the higher the CPU load, and the higher the temperature, the longer the transmission standby time. Of course, at this time, it is also possible to set the channel contention scheme to shorten the continuity of the data transmission.
또한 본 발명의 단말 상태 정보는, 상기 단말의 버퍼에 저장된 데이터의 양을 나타내는 QUEUE SIZE를 포함할 수 있다.In addition, the terminal state information of the present invention may include a QUEUE SIZE indicating the amount of data stored in the buffer of the terminal.
상기 단말의 버퍼에 저장된 데이터의 양이 많은 경우(상기 QUEUE SIZE가 클수록), 다른 단말에 우선하여 데이터를 수신할 필요가 비교적 적으므로, 전송대기 시간이 길도록 채널 경쟁 방식을 설정한다.When the amount of data stored in the buffer of the terminal is large (the larger the QUEUE SIZE), since there is a relatively small need to receive data in preference to other terminals, the channel contention scheme is set to have a long transmission standby time.
이하에서는 본 발명에 따른 경쟁 기반의 데이터 송수신 방법을 첨부된 도면을 중심으로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a contention-based data transmission / reception method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명의 구체적인 실시예에 의한 채널 경쟁 방식의 설정 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of setting a channel contention scheme according to a specific embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구체적인 일 실시예에 의해 채널 경쟁방식을 설정하기 위해서는 먼저, 단말기가 자신의 상태정보가 포함된 데이터 프레임을 작성하여 베이스 스테이션으로 전송한다(S100).As shown in the drawing, in order to set the channel contention scheme according to a specific embodiment of the present invention, the terminal first creates a data frame including its own state information and transmits it to the base station (S100).
상기 데이터 프레임을 수신한 베이스 스테이션은 상기 데이터 프레임에 포함된 단말 상태 정보를 이용하여 채널 경쟁 패러미터의 재설정이 필요한지 여부를 파악한다(S120). 즉, 상기 단말 상태정보가 변동하여 새로운 패러미터를 적용할 필요가 있는지를 판단한다.The base station receiving the data frame determines whether the channel contention parameter needs to be reset using the terminal state information included in the data frame (S120). That is, it is determined whether the terminal state information is changed and needs to apply a new parameter.
상기 판단결과, 새로운 채널 경쟁 패러미터의 설정이 필요한 경우, 상기 베이스 스테이션은 수신된 단말 상태 정보를 이용하여 상기 채널경쟁 패러미터 (EDCA 패러미터)를 조정한다(S130).As a result of the determination, when a new channel contention parameter is required, the base station adjusts the channel contention parameter (EDCA parameter) using the received terminal state information (S130).
그리고, 새롭게 설정된 채널 경쟁 방식을 단말로 전송한다(S140).The newly established channel contention scheme is transmitted to the terminal (S140).
이후, 변경된 채널 경쟁 방식에 따라 데이터를 단말로 전송한다(S150).Thereafter, data is transmitted to the terminal according to the changed channel contention scheme (S150).
상기 제 100 단계 내지 제 150 단계의 과정은 주기적 또는 비주기적으로 반복 수행될 수 있는데, 이는 상기 단말 상태정보가 시간에 따라 변화되는 값이므로 이를 반영하기 위함이다. 여기서 비주기적이라 함은 베이스 스테이션이 상기 채널 경쟁 방식의 갱신이 필요하다고 판단하는 경우, 상기 단말에 상기 단말 상태 정보를 요청하여 상기 채널 경쟁 방식의 갱신이 이루어지는 경우를 말한다.The process of steps 100 to 150 may be repeated periodically or aperiodically, which is to reflect this because the terminal state information changes with time. Here, the aperiodic means that the base station requests the terminal state information from the terminal when the base station determines that the update of the channel contention scheme is necessary and the channel contention scheme is updated.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 경우 도 8에 도시된 바와 같이, 단말의 큐 사이즈를 수신(S110')하여 상기 큐 사이즈를 이용하여 채널 경쟁 방식을 설정할 수도 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, a channel contention scheme may be set using the queue size by receiving a queue size of the terminal (S110 ′).
물론, 상기 단말 상태 정보와 큐 사이즈를 종합적으로 고려하여 상기 채널 경쟁 방식을 설정하는 것도 가능하며, 상기 큐 사이즈가 상기 단말상태 정보를 구성하는 하나의 요소일 수도 있다.Of course, the channel contention scheme may be set in consideration of the terminal state information and the queue size, and the queue size may be one element constituting the terminal state information.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above, but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. It is self-evident.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 경쟁 기반의 데이터 송수신 시스템 및 통신 방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.In the competition-based data transmission and reception system and communication method according to the present invention as described in detail above, the following effects can be expected.
즉, 단말장치의 상태정보를 이용하여 채널 경쟁 방식을 설정하여 데이터 전송하므로, 데이터의 전송시 수신 측의 상태가 고려된 최적의 데이터 전송을 수행할 수 있는 장점이 있다.That is, since data is transmitted by setting a channel contention scheme using the state information of the terminal device, there is an advantage in that the data can be optimally transmitted in consideration of the state of the receiver.
그리고, 본 발명은 상기 단말 상태 정보를 지속적으로 AP에 전송하고, 상기 AP는 갱신되는 단말 상태 정보에 따라 채널 경쟁 방식을 갱신하므로 최적의 경쟁 방식을 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention continuously transmits the terminal state information to the AP, and the AP updates the channel contention scheme according to the updated terminal state information, which has the advantage of maintaining an optimal contention scheme.
또한, 단말 상태를 고려한 채널 경쟁 방식이 설정되므로 데이터를 수신하는 단말의 입장에서도 과도한 작동을 피할 수 있고 따라서, 단말 장치의 전력소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, since the channel contention scheme is set in consideration of the terminal state, excessive operation can be avoided even from the viewpoint of the terminal receiving the data, and thus, power consumption of the terminal apparatus can be reduced.
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