KR100675382B1 - 분산화 개인용무선네트워크의 매체접근제어방법, 채널타임예약 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

분산화 개인용무선네트워크의 매체접근제어방법, 채널타임예약 시스템 및 그 방법이 개시된다. 적어도 하나의 디바이스로 구축되는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법은, 분산화 무선 네트워크에 존재하는 소정의 디바이스가 자신이 속한 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들의 예약지시정보를 생성하는 단계, 및 소정의 디바이스가 생성한 예약지시정보를 브로드캐스트하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 디바이스들간의 통신을 위한 슬롯의 예약이 보다 빠른 시간내에 이루어질 수 있으며, 다양한 종류의 데이터 트래픽(traffic)을 위한 예약 우선권을 설정함으로써 네트워크의 QoS(Quality of Service)를 개선할 수 있다.

WPAN, 무선 이동 애드-호크 네트워크, channel time reservation, data slot

Description

분산화 개인용무선네트워크의 매체접근제어방법, 채널타임예약 시스템 및 그 방법{Method for Medium Access Controlling and system and method for channel time reservation in distributed wireless personal area networks}

도 1은 종래의 개인용무선네트워크의 일 예를 도시한 도면,

도 2는 집중화된 조정자를 가지지 아니한 개인용무선네트워크를 도시한 도면,

도 3은 종래의 슈퍼프레임의 구조의 일 예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 분산화 개인용무선네트워크의 채널타임예약 시스템을 포함한 네트워크를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 예약지시정보의 일 예를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 1 비트단위의 상태정보를 포함하는 예약지시정보를 도시한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 예약요청정보의 일 예를 도시한 도면,

도 8은 본 발명에 따른 예약응답정보의 일 예를 도시한 도면,

도 9는 본 발명에 따른 예약확인정보의 일 예를 도시한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 예약부인정보의 일 예를 도시한 도면,

도 11은 본 발명의 예약지시정보의 계산 및 업데이트방법의 설명에 제공되는 흐름도,

도 12는 본 발명에 따른 자유슬롯결정방법의 설명에 제공되는 흐름도,

도 13은 본 발명에 따른 데이터슬롯예약방법의 설명에 제공되는 흐름도,

도 14는 본 발명에 따른 예약부인정보가 생성되는 일 예를 도시한 흐름도, 그리고

도 15는 본 발명에 따른 예약부인정보가 생성되는 다른 예를 도시한 흐름도이다.

본 발명은 무선 모바일(mobile) 애드-호크(ad-hoc) 네트워크에 기초한 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)를 위한 매체접근제어(Media Access Control)중 채널 타임 예약(channel time reservation)을 위한, 분산화 개인용무선네트워크의 채널타임예약 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

개인용무선네트워크는 약 10m 내외의 개인적인 영역에서 동작하는 것으로 정의된다. 미국 전기전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 그러한 개인용무선네트워크의 표준을 정하는데 참여했다. 광대역(UWB) 통신기술은 이러한 개인적 영역에서 수 백Mbps가 넘는 전송율을 제공할 수 있다. 개인용무선네트워크에서, 매체는 서로간의 통신을 위한 모든 디바이스들 사이에서 공유된다. 이것은 그 디바이스들의 매체접근을 제어하기 위한 매 체 접근 제어방법을 필요로 한다. 그것은 넓게는 어떻게 네트워크에 접근할 수 있는 지, 어떻게 원하는 전송율로 다른 디바이스에 데이터를 전송할 수 있는 지, 어떻게 매체를 최적으로 사용할 수 있는 지를 포함한다.

개인용무선네트워크를 위한 매체 접근 제어는 집중화(centralized)와 분산화(distributed)의 두 가지 접근방법으로 설계될 수 있다. 집중화 접근에서는, 각 디바이스들은 모든 디바이스들을 위한 매체 접근을 관리하고 조정하기 위하여, 전체 네트워크를 위해 동작한다. 모든 디바이스들은 네트워크에의 참여나 채널 타임의 할당과 같은 매체 접근을 위해 집중화된 조정자(coordinator)의 도움을 요청한다. 분산화 접근에서, 매체 접근은 네트워크의 모든 디바이스들에 고르게 분산된다. 그리고 모든 디바이스들은 서로의 매체 접근을 관리하는 부담을 공유한다.

도 1은 종래의 개인용무선네트워크의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 네트워크는 IEEE802.15.3 에 기초한 집중화 매체접근제어방식을 지원하면서, 피코넷(piconet)이라 불리는 네트워크를 포함한다. 피코넷에서 하나의 디바이스는 PNC(Piconet Coordinator)(10)라고 하여 조정자로서 동작할 수 있다. PNC(10)는 디바이스가 네트워크에 접속되는 것의 허용, 다른 디바이스로 데이터를 전송할 채널(타임슬롯)의 할당, 동기를 위한 기능을 제공한다. 이것이 애드-호크형으로 구성되는 집중화 개인용무선네트워크 시스템이다.

도 2는 집중화된 조정자를 가지지 아니한 개인용무선네트워크를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 점으로 표시된 수 개의 디바이스를 포함한다. 각 디바이스 를 중심으로 그려진 원은 해당 디바이스의 통신 가능범위를 나타낸다.

도 2의 네트워크는 분산화 매체접근제어 방식을 지원한다. 모든 디바이스들은 협동하고, 새로운 디바이스의 참여 허용, 다른 디바이스로 데이터 전송을 위한 각 디바이스에 채널 타임 할당, 동기 방법 및 전력절감 등과 같은 매체 접근 제어를 수행하기 위하여 필요한 정보를 서로 공유한다. 따라서 네트워크에 포함된 어느 디바이스도 전용 조정자가 아니다. 이것이 애드 호크(ad-hoc)형으로 형성된 분산화 WPAN 시스템이다.

분산화 매체 접근 제어방식은 ‘슈퍼프레임(superframe)’이라 불리는 타이밍 개념에 의존한다. 슈퍼프레임은 고정된 길이의 시간을 가지고, '타임 슬롯(time slot)'이라 불리는 다수의 시간창으로 분할된다. 또한 타임슬롯은 매체접근슬롯(MAS: Medium Access Slot)으로 불리기도 한다. 대부분의 타임 슬롯들은 디바이스들이 비컨을 보내기 위해 사용된다. 그리고 나머지 슬롯은 데이터를 보내는데 사용된다. 비컨이 보내지는 슬롯들은 '비컨 슬롯'이라 불리고, 데이터가 보내지는 슬롯은 '데이터슬롯'이라 불린다. 비컨 구간(BP: Beacon Period)의 길이는 데이터 구간의 길이보다 작을 수 있다. 비컨 슬롯들은 슈퍼프레임의 슬롯들에 걸쳐 분배되거나, 슈퍼프레임의 시작부분에 함께 나타날 수 있다. 게다가, 비컨의 수는 고정될 수도 있고 분산화 매체 접근 제어방식의 다른 구성으로 연결되면서 변할 수 있다.

도 3은 종래의 슈퍼프레임의 구조의 일 예를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 슈퍼프레임의 구조는, Multiband OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation) Alliance draft v0.5에 의해 정의된 것을 기초로 한다. 이것 은 256개의 매체 접근 슬롯(MAS: Medium Access Slot)(a11,a12,a21를 포함)을 포함한다. 일부 매체 접근 슬롯(a11,a12 포함)은 복수의 디바이스들에서 일치하는 비컨슬롯으로 구성되는 비컨 구간(beacon period)(a10)으로 구성되며, 나머지 매체 접근 슬롯(a21 포함)들은 네트워크의 다른 디바이스로 데이터를 전달하기 위하여 네트워크의 다른 디바이스들에 의해 사용될 수 있는 매체 접근 슬롯으로 구성되는 데이터 구간(a20)을 형성한다.

각 매체 접근 슬롯(a11,a12,a21 포함)들은 64 ㎳의 슈퍼프레임을 형성하고, 각 매체 접근 슬롯(a11,a12,a21 포함)은 256㎲이다.

슈퍼프레임에 대한 정보는 비컨구간에서 각 디바이스들에 의해 브로드캐스트된 비컨 안에서 브로드캐스트되고 있다. 그래서 그 디바이스의 이웃디바이스들이 다음 처리를 위해 그 정보를 사용할 수 있다. 슈퍼프레임의 시작시간은 비컨구간의 시작에 의해 결정되고, 이것은 비컨구간시작시간(BPST: Beacon Period Start Time)으로 정의된다.

디바이스들은 비컨을 보내기 위해 비컨슬롯에서 자유 슬롯을 발견해야 한다. 정규적으로 자신의 비컨을 보내는 디바이스는 네트워크의 한 부분으로 간주된다. 나아가 디바이스들은 서로 통신하기 위하여 자유 데이터슬롯(free data slot)이 필요하다. 그러한 데이터슬롯을 예약하기 위하여, 송신디바이스와 수신디바이스가 특별한 데이터슬롯에서 자유롭다는 것을 알아야 한다. 데이터슬롯의 예약은, 정보를 공유하고 서로간의 슬롯 예약을 돕는 디바이스들에서 완벽하게 분산된 방법으로 일어난다. 여기서 집중화 WPAN과 달리, 어떠한 디바이스도 다양한 매체접근 작업을 위하여 중심 조정자(central coordinator)로서 동작하지 아니한다는 것을 주목해야 한다.

일단 비컨 슬롯이 예약되면, 해당디바이스가 네트워크의 한 부분인 한, 그 디바이스에 의해 사용된다. 반대로, 데이터슬롯은 디바이스들이 사용을 멈추면 자유롭게 된다. 이렇게 자유롭게 된 데이터슬롯들은 자유 데이터슬롯 풀(pool)에 보태진다. 그리고 다른 디바이스들을 위해 예약될 수 있다. 어떠한 디바이스도 다른 디바이스에 의해 이미 예약된 슬롯을 예약할 수는 없다.

종래의 시스템은 동일한 데이터슬롯을 동시에 예약하기 위하여 기다리는 두개의 디바이스사이에서 발생할 수 있는 예약 분쟁(reservation conflict)을 검출하고 해결하지 못했다. 결론적으로 분산화 개인용무선네트워크에서 슬롯 예약을 수행하기 위한 효율적이고 확실한 방법이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 분산화(distributed) 네트워크 토폴로지(topology)에서의 애드-호크(ad-hoc) 네트워크에 기반한 광대역(UWB: Ultra Wide Band) 개인용무선네트워크(WPAN: Wireless Personal Area Networks)에서 완벽하게 분산된 방법의 슬롯 예약(Slot Reservation)이 가능한 분산화 개인용무선네트워크의 채널타임예약 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임(channel time) 예약을 위한 방법은, 소 속된 제1비컨(beacon)그룹내에서 사용되지 않고, 상기 제1비컨그룹내의 상대방디바이스의 제2비컨그룹에는 데이터의 송신자가 없는 데이터슬롯(slot)인 적어도 하나의 공통자유슬롯에 대하여 상기 상대방디바이스에게 제1예약요청을 하는 단계 및 상기 공통자유슬롯에 대한 제1예약요청 중 상기 제2비컨그룹내에서 어떠한 예약도 진행되지 아니한 슬롯에 관한 예약요청에 대한 상기 상대방디바이스의 수락의 응답에 대하여 확인표시를 하고 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 분산화 무선 네트워크는 광대역(Ultra Wide Band)의 애드호크(ad-hoc) 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)이다.

바람직하게는, 상기 분산화 무선 네트워크내의 상기 적어도 하나의 디바이스가 자신의 비컨그룹의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트하는 예약지시정보를 수신하는 단계 및 상기 예약지시정보를 기초로 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯을 결정하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 예약지시정보는 소정의 주기가 된 때 및 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 브로드캐스트되는 예약지시정보가 수신된 때 중 어느 하나에 해당될 때마다 상기 적어도 하나의 디바이스 각각에 의해 상기 데이터슬롯의 상태에 대응하여 업데이트된다.

바람직하게는, 상기 예약지시정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스 각각이 속한 비컨그룹내의 한 개 슈퍼프레임의 데이터슬롯에 대한 상태정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 디바이스의 비컨(beacon)을 통해 브로드캐스트된다.

바람직하게는, 상기 상태정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스의 입장에서 상기 각 데이터슬롯이 사용할 수 있도록 비어있는 상태 및 사용할 수 없는 상태 중 어느 하나에 해당함을 표시하는 것이며, 상기 사용할 수 없는 상태는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 적어도 하나의 디바이스가 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicast) 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나에 해당하는 상태, 상기 비컨그룹에 상기 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나가 존재하는 상태 중 하나이다.

상기 예약지시정보는, 상기 데이터슬롯마다 적어도 하나의 비트(bits)를 사용하여 상기 상태정보를 표시할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 비트는 1 비트로 하여 256개의 데이터슬롯을 포함하는 슈퍼프레임에 대하여 256 비트의 상태정보를 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 공통자유슬롯은, 상기 제2비컨그룹내에서는 통신이 없이 비어있는 경우 및 멀티캐스트 통신방식의 수신자만이 존재하는 경우 중 어느 하나에 해당하고, 상기 제1비컨그룹내에서는 통신이 없이 비어있는 슬롯이다.

또한, 상기 공통자유슬롯은, 상기 제1예약요청이 유니캐스트 통신을 위한 것이라면, 상기 제2비컨그룹에서 통신이 없이 비어있는 슬롯이다.

바람직하게는, 상기 응답은, 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯 모두에 대해 상기 제2비컨그룹내에서 상기 제1예약요청에 의한 예약 이외의 다른 예약의 진행이 있는 경우에는 상기 제1예약요청을 거절한다.

또한 상기 수락의 응답은, 상기 상대방디바이스가 제2비컨그룹내의 이웃디바 이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 상기 제1예약요청 이외의 다른 예약요청을 받은 경우, 소정의 방법으로 정해진 우선순위가 높은 경우에 이루어진다.

나아가 상기 수락의 응답은, 상기 제1예약요청과 상기 다른 예약요청의 우선순위가 동일하더라도 상기 예약요청들에 기 포함된 임의의 수를 기초로 정해진 우선순위가 높은 경우에 이루어진다.

바람직하게는, 상기 제1예약요청 후에, 상기 제1비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 예약요청을 수신하면, 상기 상대방디바이스의 수락의 응답에 불구하고 상기 상대방디바이스와의 예약을 취소하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.

바람직하게는, 상기 상대방디바이스는 상기 수락의 응답을 한 후에, 제2비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 수락의 응답이 있음을 알게되면, 상기 확인표시에 불구하고, 상기 제1예약요청을 취소한다.

상기 분산화 무선 네트워크의 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 각각의 비컨그룹에서의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트되는 예약지시정보를 통해, 상기 상대방디바이스가 상기 높은 우선순위의 다른 수락의 응답이 있음을 알게되는 것이 바람직하다.

또한 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 분산화 개인용무선네트워크의 채널타임예약 시스템은, 제1예약요청을 수신하고, 상기 제1예약요청 중 자신의 제2비컨 그룹내에서 어떠한 예약도 진행되지 아니한 슬롯에 관한 예약요청에 대해 수락의 응답을 출력하는 상대방디바이스 및 소속된 제1비컨그룹에서 사용되지 않고, 상기 제2비컨그룹에는 데이터의 송신자가 없는 데이터슬롯인 적어도 하나의 공통자유슬롯에 대해 상기 제1예약요청을 하고, 상기 수락의 응답을 받아 상기 응답에 대한 확인표시를 하고 데이터를 전송하는 소스디바이스를 포함한다.

바람직하게는, 상기 분산화 무선 네트워크는 광대역의 애드호크 개인용무선네트워크이다.

바람직하게는, 상기 소스디바이스는, 상기 분산화 무선 네트워크의 상기 적어도 하나의 디바이스가 자신의 비컨그룹의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트하는 예약지시정보를 수신하고, 상기 예약지시정보를 기초로 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯을 결정한다.

바람직하게는, 상기 예약지시정보는 소정의 주기가 된 때 및 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 브로드캐스트되는 예약지시정보를 수신된 때 중 어느 하나에 해당될 때마다 상기 적어도 하나의 디바이스 각각에 의해 상기 데이터슬롯의 상태에 대응하여 업데이트된다.

바람직하게는, 상기 예약지시정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스 각각이 속한 비컨그룹내의 한 개 슈퍼프레임의 데이터슬롯에 대한 상태정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 디바이스의 비컨을 통해 브로드캐스트된다.

상기 상태정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스의 입장에서 상기 각 데이터슬롯이 사용할 수 있도록 비어있는 상태 및 사용할 수 없는 상태 중 어느 하나에 해당함을 표시하며, 상기 사용할 수 없는 상태는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 적어도 하나의 디바이스가 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicast) 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나에 해당하는 상태, 상기 비컨그룹에 상기 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나가 존재하는 상태 중 하나인 것이 바람직하다.

나아가 상기 예약지시정보는 상기 데이터슬롯마다 적어도 하나의 비트를 사용하여 상기 상태정보를 표시될 수 있다.

바람직하게는, 상기 공통자유슬롯은, 상기 제2비컨그룹 내에서는 통신이 없이 비어있는 경우 및 멀티캐스트 통신방식의 수신자만이 존재하는 경우 중 어느 하나에 해당하고, 상기 제1비컨그룹 내에서는 통신이 없이 비어있는 슬롯이다.

또한 상기 공통자유슬롯은, 상기 제1예약요청이 유니캐스트 통신을 위한 것이라면, 상기 제2비컨그룹에서 통신이 없이 비어있는 슬롯이다.

바람직하게는, 상기 상대방디바이스는, 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯 모두에 대해 제2비컨그룹내에서 상기 제1예약요청에 의한 예약 이외의 다른 예약의 진행이 있는 경우에는 상기 제1예약요청을 거절한다.

나아가 상기 상대방디바이스는, 제2비컨그룹내의 이웃디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 상기 제1예약요청 이외의 다른 예약요청을 받은 경우, 소정의 방법으로 정해진 우선순위에 의하여 높은 우선순위를 가진 예약요청에 대해서 수락의 응답을 한다.

그리고 상기 상대방디바이스는, 상기 제1예약요청과 상기 다른 예약요청의 우선순위가 동일하더라도 상기 예약요청들에 기 포함된 임의의 수를 기초로 하나의 예약요청에 대하여 수락의 응답을 한다.

바람직하게는, 상기 소스 디바이스는, 상기 제1예약요청 후에, 상기 제1비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 예약요청을 수신하면, 상기 상대방디바이스의 수락의 응답에 불구하고 상기 상대방디바이스와의 예약을 취소한다.

나아가 상기 상대방디바이스는, 상기 수락의 응답을 한 후에, 제2비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 수락의 응답이 있음을 알게되면, 상기 확인표시에 불구하고, 상기 예약요청 a을 취소한다.

상기 상대방디바이스는, 상기 분산화 무선 네트워크의 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 각각의 비컨그룹에서의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트되는 예약지시정보를 통해, 상기 높은 우선순위의 다른 수락의 응답이 있음을 알게되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 분산화 개인용무선네트워크의 채널타임예약 시스템을 포함한 네트워크를 도시한 도면이다.

도 4의 무선네트워크는, 모바일(mobile) 무선 애드 호크 네트워크(wireless mobile ad-hoc networks)에 기반하고, 어떠한 중심 코디네이터를 가지지 아니한 분 산화 개인용무선네트워크(WPAN:Wireless Personal Area Networks)이다.

도 4의 네트워크는 광대역(UWB: Ultra Wide Band) 개인용무선네트워크인 것이 바람직하다.

본 발명의 시스템은 타임슬롯(time slot)으로 이루어지는 슈퍼프레임(superframe)을 포함하는 분산화 매체접근제어(MAC: Media Access Control) 수단을 포함하며, 네트워크에 속하는 디바이스들간의 통신을 위한 슬롯으로 채널타임(channel time)을 예약하는 방법을 제공한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 시스템은 디바이스 S, 디바이스 D와 함께 수 개의 디바이스를 포함한다. 각 디바이스를 중심으로 그려진 원은 해당 디바이스의 통신 가능범위로서 해당 디바이스의 비컨그룹(beacon group)을 표시한다.

디바이스 S는 본 발명의 데이터슬롯예약절차를 통하여, 비컨그룹 내의 디바이스들과의 통신을 위한 데이터슬롯을 예약할 수 있고, 멀티캐스트(multicast) 또는 유니캐스트(unicast)방식으로 데이터를 전송할 수 있다. 디바이스 S가 디바이스 D와 통신을 하고자 하는 경우를 고려할 때, 디바이스 S와 같이 그룹 내의 디바이스와 유니캐스트 또는 멀티캐스트 방식을 통신을 개시하는 디바이스를 '소스디바이스'라고 하며, 디바이스 D를 '상대방디바이스'라고 한다.

본 발명의 시스템은 채널 타임예약을 위하여, 예약지시정보(DSRI: Data Slot Reservation Indicator), 예약요청정보(DS-Req IE: Data Slot Request Information Element), 예약응답정보(DS-Res IE: Data Slot Response Information Element), 예약확인정보(DS-ACK IE: Data Slot ACKnowledge Information Element) 및 예약부인 정보(DS-NACK IE: Data Slot Negative ACKnowledge Information Element) 중 어느 하나를 비컨을 통해 전송하는 과정을 수행한다. 이하에서는 먼저, 이러한 정보를 설명하고, 이를 바탕으로 전체 시스템의 동작을 설명한다.

본 발명의 시스템은 분산화 개인용무선네트워크 내의 매체접근제어 수단의 하나로, 데이터슬롯이 빈(free)상태이거나 점유된 상태인지 여부 또는 통신을 위해 할당되었는지 여부 등에 대한 정보를 네트워크 내의 각 디바이스가 공유하는 방법을 제시한다. 이를 위하여 '예약지시정보'라는 표지를 포함한다. 예약지시정보를 이용하여 본 발명의 시스템은 데이터슬롯을 예약할 수 있다. 나아가 이러한 정보를 이용함으로써, 데이터슬롯의 예약을 전제하지 않는 경쟁기반에서의 통신(예를 들어, EDCA: Enhanced Distributed Channel Access)의 효율을 증대시킬 수 있다.

예약지시정보는, 이 표지를 전송하는 디바이스의 관점에서 데이터슬롯 예약의 가능성에 대한 모든 데이터슬롯의 상태정보를 포함한다. 각 디바이스는 예약지시정보를 사용하여 상대방디바이스와 예약할 슬롯을 결정한다. 이러한 예약은, 아래에서 설명될 데이터슬롯예약절차(Data Slot Reservation Procedure)에 의해 이루어진다.

도 5는 본 발명에 따른 예약지시정보의 일 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 예약지시정보는 데이터슬롯의 상태를 나타내는 3비트(bit) 단위의 상태정보(b01,b02 포함)를 포함한다. 예를 들어, 슈퍼프레임이 256개의 데이터슬롯을 가진다면, 예약지시정보의 크기는 도 5와 같이 96 바이트(byte)가 된다. 슈퍼프레임이 128개의 데이터슬롯을 가지면, 예약지시정보의 크기는 48 바이트 로 감소된다. 다만 여기에는 이러한 예약지시정보를 브로드캐스트하는 '디바이스의 ID(Element ID)'필드와 상기 예약지시정보의 길이를 나타내는 'Length'필드를 생략한다.

예약지시정보는 각 디바이스에 의해 비컨그룹에 보내진 비컨에 포함되어 있다. 예약지시정보는, 해당 예약지시정보를 브로드캐스트하는 디바이스의 비컨그룹 내의 디바이스들(이하 '이웃디바이스'라고 함)에 의한 데이터슬롯의 점령 및 통신상태에 대한 정보를 기초로 한, 모든 데이터슬롯의 정보를 포함한다.

다음 표 1은 하나의 슬롯을 위한 예약지시정보의 3 비트 상태정보의 일 예를 보인다.

상태정보	의 미
000	자유슬롯
001	예비 (장래사용용)
010	예비 (장래사용용)
011	예비 (장래사용용)
100	멀티캐스트 수신자가 이웃에 존재.
101	이웃에 전송자(유니캐스트/멀티캐스트)나 유니캐스트 수신자가 존재.
110	멀티캐스트 데이터를 수신중임.
111	전송자 또는 유니캐스트 데이터를 위한 수신자로 동작중.

표 1에서 '100'은 이웃에 멀티캐스트 통신방식의 수신자로 동작중인 이웃디바이스만이 있음을 나타낸다.

두 개 이상의 상태정보가 디바이스의 상태를 표시하기 위하여 사용될 수 있는 경우에는 보다 큰 값의 상태정보를 사용한다. 예를 들어, 예약지시정보를 발송하는 디바이스가 이웃에 전송자를 가지고(상태정보 101) 그 자신은 유니캐스트 데이터를 위한 수신자인 경우(상태정보 111)에는 보다 큰 값의 상태정보인 111이 해 당 데이터슬롯의 상태를 위한 값으로 사용될 수 있다.

예약지시정보는 디바이스들 사이의 예약을 위한 자유 슬롯을 결정하는데 사용된다.

각 슬롯에 해당하는 상태정보를 구하는 과정(이하에서는 '예약지시정보 계산'이라 함)은 주기적으로 일어나며, 또한 이웃디바이스로부터 비컨을 수신할 때마다 이루어진다. 예약지시정보 계산은, 각 디바이스의 비컨프레임 처리의 주요한 부분이 된다. 각 디바이스는 자신의 비컨의 일부로서 예약지시정보를 보내, 다른 디바이스의 예약지시정보의 업데이트를 돕는다. 이것이, 슬롯 예약과 데이터슬롯의 상태에 대한 정보가 네트워크를 통해 배포되고 분산되는 방법이다.

즉, 예약지시정보는 그 슬롯에서 그 디바이스에 의해 진행되는 작업을 포함하는 슬롯의 유용성 상태를 나타낸다. 다시 그것은 그 슬롯에서 이웃디바이스의 작업에 대한 정보와 자신의 작업에 대한 정보를 나타낸다. 다시 그것은 이웃디바이스의 이웃디바이스인 2홉(hop) 지역 이웃으로의 정보의 전파이다.

예약지시정보는 공간적 재사용(spatial reuse)을 위하여 다중채널을 위한 정보를 포함하기 위해 확장될 수 있다. 그것은 그러한 규정이 물리계층에 의해서 가능하게 되는 경우에 가능하다.

또한 예약지시정보 계산은 '예약지시정보의 형성’으로 불릴 수 있는데, 예약지시정보 비트 값은 본 발명의 표 1에서 보인 것과 달라질 수 있으며, 사용되는 비트의 수에서도 달라질 수 있다.

예약지시정보는 각 슬롯을 위한 2 비트의 상태정보를 가질 수 있다. 이런 경 우, 상태정보는 하나의 채널의 데이터슬롯 예약에 대한 디바이스의 가용성을 나타낼 수 있다. 다음의 표 2는 2 비트 상태정보의 일 예를 보인다.

상태정보	의 미
00	자유 슬롯
01	이웃의 멀티캐스트 Rx 때문에 Busy
10	이웃에서 멀티캐스트 Tx 때문에 Busy
11	이웃에서 유니캐스트 Tx/Rx 때문에 Busy, 또는 디바이스가 그 슬롯에서 Tx/Rx이기 때문에 Busy

또한, 예약지시정보는 각 슬롯을 위해 1 비트의 상태정보를 가질 수 있다. 이 경우 상태정보는 한 개 채널의 슬롯에서의 디바이스의 가용성을 나타낸다. 다음의 표 3과 도 6은 1 비트 상태정보의 일 예와 이 경우의 예약지시정보를 보인다.

상태정보	의 미
0	슬롯이 빔
1	어떤 이유로 슬롯이 빈 상태가 아님.

표 3에서 '0'은 해당 예약지시정보를 브로드캐스트하는 디바이스의 입장에서 해당 슬롯이 사용가능함을 나타내며, '1'은 해당 슬롯이 사용가능하지 아니함을 나타내게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 1 비트단위의 상태정보를 포함하는 예약지시정보를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 예약지시정보는 256개의 데이터슬롯을 가지는 슈퍼프레임에 대한 것으로, 데이터슬롯의 상태를 나타내는 1비트 단위의 상태정보, 256개를 포함한다. 나아가 도 6에는 도 5와 달리 '디바이스의 ID'필드와 'Length'필드를 표시하였다.

예약지시정보는 매 슈퍼프레임이나 일부의 슈퍼프레임에서 해당 디바이스에 의해 자발적으로나 일부 디바이스들의 요청에 의해 보내질 수 있다. 또한 정보요소의 형태로 비컨을 통해서나 다른 형태로 다른 프레임을 통해 보내질 수 있다.

본 발명에 따르면, 소스디바이스와 상대방디바이스 사이의 통신을 위한 데이터슬롯예약은 소스디바이스에 의해 개시된다. 소스디바이스는 예약이 필요할 때마다 비컨을 통해 예약요청정보를 상대방디바이스로 보내진다.

이하에서는, 도 7를 참조하여, 본 발명의 예약요청정보를 설명한다.

예약요청정보는 소스디바이스에 의해 상대방디바이스의 자유 슬롯에 대한 예약을 시작하기 위하여 사용된다. 예약요청정보는 상대방 ID, 슬롯, 우선순위, 및 스트림(stream)의 형태를 포함하는 예약을 위해 요청된 모든 정보를 포함한다.

도 7은 본 발명에 따른 예약요청정보의 일 예를 도시한 도면이다.

예약요청정보는 목적지ID 필드(c01), 슬롯개수 필드(c02), 선택개수 필드(c03), 슬롯번호 필드(c04), 형식 필드(c05), 우선순위 필드(c06), 랜덤번호 필드(c07) 및 스트림ID 필드(c08)를 포함한다. 각 필드는 적어도 하나의 바이트 단위로 이루어질 수 있다.

목적지ID 필드(c01)는 예약이 목적으로 하는 상대방디바이스의 ID이다.

슬롯개수 필드(c02)는 예약을 요청한 슬롯의 수를 나타낸다.

선택개수 필드(c03)는, 소스디바이스가 슬롯의 선택을 위해 상대방디바이스에게 제공한 선택의 수를 나타낸다. 선택되도록 요청되는 슬롯의 수는 슬롯개수 필드(c02) 필드에 의해 주어진다. 소스디바이스는 예약을 위한 복수개의 슬롯들을 선 택할 수 있다. 다중 선택은, 상대방디바이스가 보다 빨리 예약분쟁을 해결하기 위하여 소스디바이스에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 소스디바이스가 하나의 슬롯을 예약하기를 원하고, 복수개의 슬롯들이 예약을 위한 자유슬롯으로 결정되었다면, 소스디바이스는 예약되어질 슬롯의 수를 1로 표시해야 한다.

슬롯번호 필드(c04)는 소스디바이스가 상대방디바이스와의 예약을 위하여 자유로운 것으로 결정한 슬롯의 리스트이다. 리스트된 슬롯의 전체 개수는 선택개수 필드(c03)에 의해 주어진다.

형식 필드(c05)는 예약의 형식을 나타낸다. 다음의 표 4는 형식 필드(c05)의 일 예를 보인다.

형식	의 미
0000	동기 유니캐스트 스트림
0001	비동기 유니캐스트 스트림
0010	멀티캐스트 스트림
0011	예 비
...	예 비
1111	예 비

여기에서 설명된 형식 필드(c05)는 표 4에서 설명된 값과 의미에 한정되지 않는다. 그러나 다른 형태나 비트 값으로 다른 목적을 가지고 다른 형태의 예약이 될 수 있다.

우선순위 필드(c06)는 1-8 단계의 예약의 우선순위를 나타내는 필드이다. 높은 번호는 높은 우선순위를 나타낸다. 높은 우선 순위를 가진 스트림은 예약분쟁의 경우에 우선선택될 수 있다. 예약의 우선순위는 QoS 파라미터이며, 상위 계층에 의해 정의된다. 각 디바이스는 예약을 위해 요구되는 우선순위 이상을 사용해서는 안 된다.

랜덤번호 필드(c07)는 동일한 우선순위간의 다중예약에 의한 예약분쟁을 해결하기 위하여 사용된다. 높은 랜덤번호을 가진 예약이 우선된다.

스트림ID 필드(c08)는 소스디바이스와 상대방디바이스 사이의 이러한 예약을 위한 유일한 증명으로 사용된다. 소스디바이스와 상대방디바이스 사이에 많은 스트림들을 위한 예약이 동시에 진행되고 있는 경우, 특별한 예약요청을 증명하기 위하여 사용될 수 있다.

모든 디바이스들이 네트워크에 있는 모든 이웃디바이스들의 비컨을 듣기 때문에, 상대방디바이스를 포함하는 모든 디바이스는 소스디바이스로부터의 슬롯예약을 위한 예약요청정보를 수신한다. 예약요청정보의 한 필드로 포함된 목적지ID 필드(c01)에 의해 정의된 상대방디바이스는 요청에 응답할것이 요구된다. 상대방디바이스를 제외한 모든 다른 디바이스들은 예약분쟁 검출과 해결을 위해 예약요청정보에 주목해야 한다.

예약요청정보는 비컨의 한 부분으로 보내질 수 있으며, 또는 동일한 목적을 위해 다른 이름을 가지고 다른 프레임의 일부로서 전송될 수도 있다.

이하에서는, 소스디바이스로부터의 예약요청정보를 통한 슬롯예약 요청에 응답하기 위하여 사용하는 예약응답정보에 대해 설명한다.

예약응답정보는 예약요청을 위해 소스디바이스에 의해 보내진 예약요청정보에 응답하기 위하여 상대방디바이스에 의해 사용된다. 예약응답정보는 상대방디바이스의 응답으로 수락(Accept)과 거절(Decline)을 포함한다. 상대방디바이스가 요 청을 수락하는 경우에, 상대방 ID, 슬롯, 우선순위 및 스트림의 형태 등을 포함하는 응답이 요구된다.

도 8은 본 발명에 따른 예약응답정보의 일 예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 예약응답정보는 목적지ID 필드(d01), 응답 필드(d02), 허락된슬롯개수 필드(d03), 슬롯번호 필드(d04), 형식 필드(d05), 우선순위 필드(d06), 랜덤번호 필드(d07) 및 스트림ID 필드(d08)를 포함한다. 각 필드는 적어도 하나의 바이트인 것이 바람직하다.

목적지ID 필드(d01)는 응답이 요청된 디바이스의 ID이다.

응답 필드(d02)는 상대방디바이스의 소스디바이스에 대한 응답을 포함한다. 다음의 표 5는 응답 필드(d02)의 일 예를 보인다.

응답 값	의 미
Ox00	요청 수락
Ox01	요청 거절, 자유슬롯 없음
Ox02	요청 거절, 분쟁해결 불가
Ox03	요청 거절, 전력절감모드로 진행
Ox04	요청 거절, 전원 OFF
...	예 비
OxFF	요청 거절, 정의된 이유 없음.

표 5에서 언급된 응답 값이 유일한 것은 아니며, 다른 목적의 응답을 위한 표시로 다른 값을 가질 수 있다.

허락된슬롯개수 필드(d03)는 상대방디바이스가 예약을 받아들인 슬롯들의 수를 나타낸다. 상대방디바이스는 여러가지 이유로 소스디바이스에 의해 요청된 것 보다 작은 수의 슬롯을 선택할 수 있다. 응답 필드(d02)가 요청수락(0x00) 이외의 값을 가진 경우에, 허락된 슬롯의 개수는 0 이므로 허락된슬롯개수 필드(d03)의 값 은 0x00 인 것이 바람직하다.

슬롯번호 필드(d04)는 소스디바이스가 상대방디바이스와의 예약을 위하여 자유로운 것으로 결정한 슬롯의 리스트이다. 리스트된 슬롯의 전체 수는 허락된슬롯개수 필드(d03)에 의해 주어진다.

형식 필드(d05)는 예약의 형식을 표시한다. 이 필드는 대응되는 예약요청정보의 형식 필드(c05)와 동일한 값을 가져야 한다.

우선순위 필드(d06)는 1-8 단계의 예약의 우선순위를 나타낸다. 높은 번호는 높은 우선순위를 나타낸다. 높은 우선순위 스트림은 예약분쟁의 경우에 우선선택될 수 있다. 예약의 우선순위는 QoS 파라미터이며, 상위 계층에 의해 정의된다. 디바이스는 예약을 위해 요구되는 우선순위 이상을 사용해서는 안된다.

랜덤번호 필드(d07)는 동일한 우선순위간의 다중예약에 의한 예약분쟁을 해결하기 위하여 사용된다. 높은 랜덤번호을 가진 예약이 우선된다.

스트림ID 필드(d08)는 대응되는 예약요청정보의 한 부분으로 보내진 스트림ID 필드(c08)와 동일한 유일한 증명이다. 소스디바이스와 상대방디바이스 사이에 많은 스트림들을 위한 예약이 동시에 진행되고 있는 경우, 특별한 예약요청을 증명하기 위하여 요청된다.

예약응답정보는 일부 소스디바이스로부터의 예약요청정보를 수신한 후, 다음 슈퍼프레임에서 상대방디바이스의 비컨의 한 부분으로 보내진다. 위에서 설명한 것과 같이, 모든 디바이스들이 네트워크에 있는 모든 이웃디바이스들의 비컨을 듣는다. 따라서 이전 슈퍼프레임에서 예약요청정보를 보낸 소스디바이스를 포함하는 모 든 디바이스들은 슬롯예약을 위한 응답을 수신한다. 예약응답정보에 포함된 목적지ID 필드(d01)에 의해 정의되는 디바이스는 예약응답정보에 대응해야 한다. 그 디바이스를 제외한 나머지 디바이스들은 예약분쟁 검출과 해결을 위해 예약응답정보에 주목해야 한다.

예약응답정보는 비컨의 한 부분으로 보내질 수 있으며, 또는 동일한 목적을 위해 다른 이름을 가지고 다른 프레임의 일부로서 전송될 수도 있다.

이하에서는, 소스디바이스가 상대방디바이스로부터 수신한 예약응답정보에 대한 응답으로 보내는 확인표시인 예약확인정보에 대해 설명한다.

소스디바이스와 상대방디바이스 사이의 슬롯예약을 위한 삼중 핸드쉐이크(three way handshake)를 완성하기 위하여, 예약확인정보라는 확인표시를 사용한다. 예약확인정보는 예약요청정보를 보내고 대응하는 예약응답정보를 수신하여 이를 확인하고자 하는 디바이스에 의해 사용된다. 따라서 성공적으로 슬롯을 예약하기 위해 요구되는 삼중 핸드쉐이크방식을 완성할 수 있다.

소스디바이스로부터 상대방디바이스에 보내는 예약확인정보는, 소스디바이스가 예약 파라미터를 수락했고, 데이터 전송이 지금 시작한다는 것을 정의한다. 예약확인정보는 단지 소스디바이스가 상대방디바이스에 의해 응답된 것과 같은 예약 파라미터를 만족할 때 보내질 필요가 있다. 게다가 그 예약의 개시자인 소스디바이스가 상대방디바이스에 의해 수락되고 예약응답정보를 통해 응답된 예약 파라미터에 만족하지 못한다면, 예약응답정보에 대해 확인표시를 할 필요가 없다.

도 9는 본 발명에 따른 예약확인정보의 일 예를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 예약확인정보는 목적지ID 필드(e01), 형식 필드(e02) 및 스트림ID 필드(e03)를 포함한다.

목적지ID 필드(e01)는 이 확인표시(acknowledgment)가 향할 디바이스의 ID(Identification)를 표시하는 필드이다.

형식 필드(e02)는 예약의 형식을 정의하는 필드이다.

스트림ID 필드(e03)는 이 응답이 생성되게 한 예약요청정보의 일 부분으로 보내진 스트림ID 필드(c08)와 동일한 유일한 인증자를 정의하는 필드이다. 이것은 많은 스트림을 위한 예약들이 소스디바이스와 상대방디바이스 사이에 동시에 진행될 수 있는 특별한 예약요청을 유일하게 정의하기 위해 요청된다.

예약응답정보가 수신된 슈퍼프레임 이후의 슈퍼프레임에서 예약확인정보의 전송은 소스디바이스에 의한 슬롯 예약의 완성을 나타낸다. 이제 소스디바이스는 예약확인정보가 보내진 동일한 슈퍼프레임으로부터 시작하는 예약된 슬롯들에서 데이터 전송을 준비할 것이다.

예약확인정보는 일부 디바이스들로부터 소스디바이스로 보내진 예약응답정보를 수신한 후에 다음 슈퍼프레임에서 소스디바이스의 비컨의 일부로서 보내진다. 앞에서 언급한 바와 같이, 모든 디바이스들은 네트워크내의 모든 이웃디바이스들의 비컨을 듣는다. 따라서 이전 슈퍼프레임에서 예약응답정보를 보낸 디바이스를 포함하는 모든 디바이스들은 슬롯 예약을 위한 확인표시를 수신한다. 예약확인정보의 목적지ID 필드(e01)에 정의된 상대방디바이스는 그 확인표시된 슬롯에서 데이터 수신을 위한 준비를 해야 한다. 그 디바이스를 제외한 모든 다른 디바이스들은 예약 분쟁의 검출과 해결을 위하여 예약확인정보에 주목할 것이 요구된다.

예약확인정보는 비컨의 한 부분으로 보내질 수 있으며, 또는 동일한 목적을 위해 다른 이름을 가지고 다른 프레임의 일부로서 전송될 수도 있다.

이하에서는, 예약절차의 취소 또는 데이터 전송의 종료를 의미하는 예약부인정보에 대해 설명한다.

소스디바이스와 상대방디바이스 사이의 슬롯예약의 취소나 종료를 나타내기 위하여, 두 개의 디바이스 중 어느디바이스라도 예약부인정보를 사용할 수 있다. 예약단계에서 어떤 디바이스로부터의 보내진 예약부인정보는 어떤 이유로 예약을 취소함을 나타낸다. 그 이유는 예약분쟁이나 디바이스의 측면에서의 다른 이유에 의해 예약 불가능을 포함한다.

또한 성공적인 예약후에 어떤 디바이스로부터 보내지는 예약부인정보는 스트림을 종료하고자 하는 의도를 나타낸다. 일반적으로 종료(termination)는 소스디바이스에 의해 개시된다. 예약부인정보에 대해서는 어떤 확인표시도 요구되지 않는다. 스트림이나 예약은 즉각적으로 취소 또는 종료된다.

예약부인정보가 예약절차 동안 나타나면, 그것은 진행중인 예약이 취소되었음을 나타낸다. 예약이 성공적으로 이루어지고, 통신이 진행되고 있는 중에 예약부인정보가 나타나면, 그것은 스트림의 형식적인 종료를 나타낸다.

도 10은 본 발명에 따른 예약부인정보의 일 예를 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 예약부인정보는 목적지ID 필드(f01), 스트림ID 필드(f02) 및 형식 필드(f03)를 포함한다.

목적지ID 필드(f01)는 부정확인표시(negative acknowldgement)가 전해질 디바이스의 ID를 표시하며, 스트림ID(f02)는 종료될 스트림이나 예약이 어느 것인지를 나타내는 유일한 인증자이다. 형식 필드(f03)는 예약의 형식을 나타낸다.

예약부인정보는 분쟁해결에 있어 중요한 역할을 한다. 예약부인정보는 해당디바이스에 의해 비컨의 일부로 전달된다. 목적지ID 필드(f01)에 정의된 디바이스를 포함하는 모든 디바이스들은 네트워크의 이웃디바이스들의 비컨을 듣고, 슬롯예약에 대한 부정확인표시를 수신한다. 예약부인정보의 한 개 필드로 포함된 목적지ID 필드(f01)에 의해 정의된 디바이스는 예약을 취소하거나, 스트림ID 필드(f02)에 정의된 스트림을 종료할 것이 요구된다. 그 디바이스를 제외한 모든 다른 디바이스들은 단순히 예약부인정보를 무시할 수 있다.

예약부인정보는 비컨의 한 부분으로 보내질 수 있으며, 또는 동일한 목적을 위해 다른 이름을 가지고 다른 프레임의 일부로서 전송될 수도 있다.

이상에서는 각 디바이스의 비컨을 통해 보내지는 정보의 형태를 설명하였다. 네트워크 내에서 데이터를 전송하기에 앞서, 디바이스들 사이에서 이루어지는 데이터슬롯의 예약은 이러한 정보를 교환하는 과정으로 이루어진다.

이하에서는 본 발명의 데이터슬롯 예약방법을 설명한다. 데이터슬롯의 예약방법은 예약지시정보의 계산과 슬롯예약과정을 포함한다. 그리고 슬롯예약과정은 자유 슬롯의 결정 및 예약과정을 포함한다.

도 11은 본 발명의 예약지시정보의 계산 및 업데이트방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

모든 디바이스들은 그들의 비컨내에 예약지시정보를 포함한다. 각 디바이스는 데이터슬롯에서 일어나고 있는 사항을 기초로 할 뿐 아니라, 이웃디바이스의 예약지시정보를 사용하여 자신의 예약지시정보를 업데이트 한다.

디바이스가 데이터슬롯의 예약에 관심이 있든 없든, 디바이스는 자신의 예약지시정보를 업데이트하고 자신의 비컨에 업데이트된 예약지시정보를 포함할 것이 요구된다.

예약지시정보는 자신의 관점에서 슈퍼프레임의 모든 데이터슬롯의 상태에 대한 정보를 포함한다. 이것은 단순히 예약지시정보의 슬롯의 상태정보(triplet)에, 해당디바이스가 그 슬롯에서 무엇을 하는지를 기록한다. 만약 디바이스가 어떤 것도 하지 않는다면, 그 이웃디바이스가 하고 있는 것을 기록한다. 이웃디바이스도 아무런 작업을 하지 않는다면, 그 상태정보의 값은 000이 될 것이다. 예약지시정보 계산절차는 아래에 설명되는 것과 같이 간단하다.

각 슬롯 x를 위한 예약지시정보의 상태정보는 표 1의 5가지 상태정보 중에서 하나의 값을 가질 수 있다.

디바이스는 슬롯 x를 위한 예약지시정보 상태정보를 계산하기 위하여 자신이 슬롯 x에서 유니캐스트나 멀티캐스트의 전송자이거나 유니캐스트 스트림의 수신자인 인지를 판단하고(S1101), 그러하다면 디바이스는 슬롯 x의 상태정보를 이용하여, 자신이 유니캐스트나 멀티캐스트의 전송자이거나 유니캐스트 스트림의 수신자임을 표시한다. 바람직하게는, 표 1에 의하면 111로 업데이트한다(S1103).

만약 디바이스 스스로가 전송자도 아니고 유니캐스트의 수신자도 아니라면, 디바이스는 슬롯 x에서 멀티캐스트의 수신자인지 판단한다(S1105). 그리고 그러하다면 디바이스는 슬롯 x의 상태정보를 이용하여 멀티캐스트의 수신자임을 표시한다. 바람직하게는, 표 1에 따라 슬롯 x의 상태정보를 110으로 업데이트한다(S1107).

S1105 단계의 판단결과, 만약 디바이스가 전송자가 아니거나 멀티캐스트 또는 유니캐스트의 수신자가 아닌 경우라면, 이웃디바이스의 정보를 통해 예약지시정보를 업데이트 하기 위하여 이웃디바이스로부터 예약지시정보를 수신한다(S1109).

먼저 비컨구간에서 비컨을 통해 수신한 모든 이웃디바이스들의 예약지시정보로부터 슬롯 x에 대응하는 상태정보를 모두 파악하고, 모든 이웃디바이스들로부터 파악된 슬롯 x에 대한 상태정보로부터 최대값을 가지는 상태정보를 찾는다(S1111).

파악한 상태정보를 사용하여 해당디바이스의 관점에서의 슬롯 x에 대한 예약지시정보 상태정보를 구하여 업데이트한다. 이웃디바이스로부터 파악된 슬롯 x의 상태정보는 해당디바이스의 관점에서의 슬롯 x의 상태가 아니므로 소정의 맵핑테이블을 사용하여 맵핑된 상태정보를 구한다(S1113).

맵핑된 상태정보는 이 디바이스의 예약지시정보에 슬롯 x를 위해 기입되는 값으로 아래의 표 6은 소정의 맵핑테이블의 일 예를 보인다.

이웃디바이스로부터 수신한 상태구	맵핑된 상태정보
000	000
100	000
101	000
110	100
111	101

즉, 이웃디바이스가 스스로 전송자나 멀티캐스트 또는 유니캐스트 수신자가 아닌 경우(000,100,101 중 하나의 경우)에는 해당디바이스는 이웃에 전송자나 멀티캐스트 수신자가 없는 경우에 해당하므로 000으로 맵핑된다.

상기의 과정을 통해 네트워크 내의 각 디바이스에 의한 예약지시정보의 계산 및 업데이트가 이루어진다. 예약지시정보는 새로운 비컨이 수신되는 매 시간 계산되고, 업데이트된다. 또한 예약지시정보의 계산과 업데이트는 주기적으로 이루어져야 하며, 이러한 주기는 슈퍼프레임 또는 그보다 크거나 작을 수 있다.

이하에서는 업데이트된 예약지시정보에 기초한 본 발명의 데이터슬롯 예약절차를 도 4 내지 도 12를 이용하여 설명한다.

도 4의 디바이스 S(이하 '소스디바이스 S'라고 함)가 디바이스 D(이하 '상대방디바이스 D'라고 함)와 통신을 하기 위하여 데이터슬롯을 예약하는 경우를 가정하여 설명한다.

본 발명의 시스템의 소스디바이스 S와 상대방디바이스 D는, 멀티캐스트와 유니캐스트 스트림을 구별할 수 있으며, 데이터슬롯예약절차도 이러한 스트림의 종류에 따라 달라질 수 있다.

두개의 멀티캐스트 스트림은 2 홉지역 이웃을 공유하며, 서로간의 간섭없이 존재한다. 이것은 한 개 슬롯안의 멀티캐스트 스트림이 완벽하게 단방향이며, 수신자로부터의 확인표시가 멀티캐스트 전송의 일 부분으로 요청되지 않기 때문이다.

반면에, 두개의 유니캐스트 스트림은 한 개 슬롯에서 2 홉지역 이웃에 존재할 수 없다. 그것은 전송자나 수신자가 간섭하기 때문이다. 이것은, 전송자가 수신 자로부터 정상의 확인표시를 요청하고, 그 확인표시는 상기 동일한 슬롯에서 전송자 뿐 아니라 2홉 이웃지역 이웃으로 브로드캐스트될 수 있다. 따라서 또 2홉 지역 이웃에 존재하는 다른 유니캐스트 스트림과 간섭될 수 있다. 즉 유니캐스트 스트림이 양방향이기 때문이다.

데이터슬롯예약에서의 첫단계는 소스디바이스 S가 전송하고 상대방디바이스 D가 수신할 수 있게, 쌍방 디바이스 모두에 비어있는 공통의 자유슬롯(이하 '공통자유슬롯'이라 함)을 결정하는 것이다.

도 12는 본 발명에 따른 자유슬롯결정방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

슬롯예약절차는 소스디바이스에서 시작되는 것이므로, 자유슬롯결정방법은 소스디바이스에서의 절차를 상술한다.

소스디바이스 S는 먼저 데이터 구간에서 상대방디바이스 D로 전송하기 위하여 비어있는 슬롯을 결정해야 한다. 예약지시정보 상태정보 테이블에서 본 것처럼, 상태정보의 값이 000인 슬롯은 소스디바이스 S가 전송하기위하여 비어있을 것이다(S1201).

다음으로, 소스디바이스 S는 상대방디바이스 D가 수신하지 않고 비어있는 슬롯들을 결정해야 한다. 이것은 멀티캐스트와 유니캐스트 스트림의 경우에 두 스트림 사이의 차이에 의하여 다르게 조절된다. 즉 멀티캐스트 스트림은 동일한 슬롯을 통한 확인표시를 요하지 않는다.

만약 소스디바이스 S가 멀티캐스트 스트림의 시작에 관심이 있으면, 상대방디바이스 D의 예약지시정보의 상태정보가 ‘000’이나 ‘100’인 슬롯을 선택한다. 그리고 소스디바이스 S가 유니캐스트 스트림의 시작에 관심이 있으면, 상대방디바이스 D의 예약지시정보의 상태정보가 ‘000’인 슬롯을 선택한다(S1203).

그리고 상기 S1201 및 S1203 단계에서 결정된 것으로, 소스디바이스 S나 상대방디바이스 D 모두에 대해 비어있는 슬롯들을 공통자유슬롯으로 결정한다. 이러한 공통자유슬롯은 소스디바이스 S나 상대방디바이스 D 사이의 예약을 위하여 사용될 수 있다(S1205).

공통자유슬롯이 발견되지 않는다면, 소스디바이스 S가 상대방디바이스 D와의 예약을 위한 슬롯이 없는 것이다. 이 경우 소스디바이스 S는 다시 자유 슬롯을 찾기위해 시도하기 전에 소정의 시간동안 대기할 필요가 있다. 그리고 자유 슬롯이 발견되면, 데이터슬롯예약절차를 다시 시작한다.

상기에서 설명한 방법에 의하여 데이터슬롯 예약을 위해 사용할 자유슬롯이 결정되면, 소스디바이스 S는 상대방디바이스 D에 대하여 이하에서 설명될 데이터슬롯예약절차를 수행한다.

슈퍼프레임의 데이터 구간에서의 슬롯들은 3중 핸드쉐이크에 기초한 요청응답확인표시(request response acknowledge)에 의한 동기나 비동기 스트림을 위해 예약될 수 있다. 만약 소스 S가 상대방 D로부터 예약요청정보에 대하여 수락의 예약응답정보를 받았다면, 그러한 슬롯들은 소스디바이스 S와 상대방디바이스 D에 의해 예약되어져야 하며, 그들의 예약지시정보를 업데이트해야 한다.

도 13은 본 발명에 따른 데이터슬롯예약방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

데이터슬롯예약절차는 한 쌍의 디바이스들 사이의 공통자유슬롯이 통신목적 을 위해 예약되기 위해 사용하는 방법이다.

일단 자유슬롯결정절차에 의해 공통자유슬롯이 결정되면(S1301), 소스디바이스 S는 그것의 비컨에 예약요청정보를 포함한다(S1303).

상대방디바이스 D는 적어도 하나의 선택가능한 슬롯들이 예약요청의 일부로 공급된다면, 해당 슬롯들이 다른 디바이스에 의한 예약절차가 있었는지 확인한다(S1305).

상대방디바이스 D는 다른 어떤 이웃디바이스도 그 동안에 동일한 슬롯에 대한 데이터슬롯예약절차를 수행하지 않았다는 것을 발견한다면 그 요청을 수락한다. 그렇지 않다면, 소스디바이스에 의해 제공되는 복수의 선택으로부터 다른 슬롯을 선택해야 한다. 만약 어떠한 슬롯도 선택될 수 없다면, 상대방디바이스는 그 요청을 거절한다. 적절한 응답(수락이나 거절)가 상대방디바이스의 비컨의 예약응답정보로 되돌려진다(S1307).

상대방디바이스 D는 단지 예약응답정보에 수락을 전송한 때, 자신의 예약지시정보를 업데이트한다. 업데이트에 의해, 자신의 예약지시정보에 그 슬롯을 예약함으로써 다른 디바이스쌍들이 그 슬롯을 예약할 수 없도록 한다(S1309).

소스디바이스 S는 예약응답정보를 통해 상대방디바이스 D로부터 수락응답을 받으면 확인표시를 할 것인지 여부를 결정한다. 소스디바이스 S는 확인표시를 결정하면 예약지시정보를 업데이트 된다(S1311).

소스디바이스 S는 상대방디바이스 D의 수락응답에 대하여 확인표시를 할 것으로 결정하면, 다음 슈퍼프레임에서 예약확인정보를 보냄으로써 그 응답에 확인표 시를 해야 한다. 확인표시는 동일한 슈퍼프레임의 데이터 구간에 예약된 데이터슬롯과 채널에 데이터와 함께 보내진다(S1313).

따라서 소스디바이스 S로부터 예약확인정보를 받은 상대방디바이스 D가 동일한 슈퍼프레임에서 자신의 비컨에 예약부인정보를 포함하지 않았다면 통신이 그 슬롯에서 발생한다. 소스디바이스 S로부터 수락응답을 들으면, 상대방디바이스 D는 예약된 채널로 예약된 슬롯에서 데이터가 전송되기를 기다린다. 이것은, 어떤 소스디바이스나 상대방디바이스에 의한 어떠한 분쟁도 발견되지 않고, 예약에 의해 유효하고 성공적인 데이터 전송이 가능한 때이다. 이에 따라 데이터슬롯예약절차가 완성된다.(S1315).

상기의 과정에 의하여 두 개 디바이스간의 통신을 위한 데이터슬롯 예약이 완성된다. 그러나 여러가지 사정으로 예약은 취소될 수 있으며, 이러한 경우 소스디바이스 S 또는 상대방디바이스 D는 예약부인정보를 보낼 수 있다. 이러한 과정에 의하여 예약분쟁이 검출되고 해결된다.

이하에서는 본 발명의 시스템은 가능한 예약분쟁을 검출하고 해결하는 과정을 설명한다.

상대방디바이스 D가 자신을 향한 적어도 하나의 요청을 가진 디바이스 쌍들 사이의 슬롯 예약을 위해 복수의 요청을 듣는다면, 예약분쟁해결메카니즘을 시도할 것이다. 이러한 경우, 상대방디바이스 D는 우선적으로 높은 우선순위에 기초하여 자신을 향한 요청과 다른 요청들을 비교한다. 그리고 두 번째는, 높은 랜덤번호에 기초한다. 만약 소스디바이스 S로부터의 예약요청이 이러한 비교에서 이긴다면, 상 대방디바이스 D는 소스디바이스 S의 예약요청을 수락한다. 그렇지 않으면, 소스디바이스 S로부터의 예약요청을 거절한다. 또한 거절에 대신하여, 소스디바이스 S가 슬롯을 위한 복수개의 선택을 제공했다면, 상대방디바이스 D는, 다른 어떤 디바이스 쌍 사이에서도 예약이 없고, 비교에서 이긴 다른 슬롯에 대한 요청을 수락할 수 있다.

소스디바이스 S로부터의 예약요청정보와 함께, 상대방디바이스 D가 적어도 하나의 이웃디바이스들로부터 예약응답정보들을 듣는다면, 상대방디바이스 D는 그 슬롯의 예약요청을 수락할 수 없다. 이 규칙은 동일한 슬롯에 대한 예약들에 대하여 '선예약우선'(first-start-first-reserve)이 가능하게 한다. 소스디바이스 S에 의해 복수의 옵션이 제공된다면, 상대방디바이스 D는 다른 슬롯에 대한 예약요청을 수락하는데 자유롭다.

도 14는 본 발명에 따른 예약부인정보가 생성되는 일 예를 도시한 흐름도이다.

소스디바이스 S1이 상대방디바이스 D1과 슬롯 n을 예약하고자 하고, 소스디바이스 S2가 상대방디바이스 D2와 동일한 슬롯 n을 예약하고자 하는 경우를 가정한다.

소스디바이스 S1이 상대방디바이스 D1에게 슬롯 n에 대한 예약요청정보 1을 보낸다(S1401). 그리고 소스디바이스 S2도 상대방디바이스 D2에게 슬롯 n에 대한 예약요청정보 2을 보낸다. 다만 예약요청정보 1이 예약요청정보 2보다 높은 우선순위를 가지고 있다(S1403).

상대방디바이스 D1과 D2는 각각 수락을 표시하는 예약응답정보1,2를 보낼 수 있다. 이들 사이에 예약분쟁이나 기타의 상황이 발생하지 않는다(S1405, S1407).

상대방디바이스 D1은 자신의 예약지시정보에 슬롯 n의 예약을 표시할 것이며(S1409), 상대방디바이스 D2도 자신의 예약지시정보에 슬롯 n의 예약을 표시할 것이 것이다. 그리고 각각의 예약지시정보는 각각의 비컨을 통해 상대방디바이스 D1, D2에게 서로 전달된다(S1411).

소스디바이스 S1, S2는 상대방디바이스 D1,D2로부터 예약응답정보1,2를 각각 수신하고 이에 대하여 예약확인정보 1,2를 상대방디바이스 D1,D2에게 전달할 것이나(S1413, S1415), 상대방디바이스 D2는 상대방디바이스 D1으로부터 수신한 예약지시정보를 통해 슬롯 n의 예약진행을 알게 될 것이고, 그 우선순위가 자신의 예약보다 우선함으로 예약절차를 속행할 수 없음을 알게 된다. 상대방디바이스 D2는 소스디바이스 S2에게 예약부인정보를 보내 예약절차를 취소시킨다(S1417).

도 15는 본 발명에 따른 예약부인정보가 생성되는 다른 예를 도시한 흐름도이다.

도 14와 마찬가지로, 소스디바이스 S1이 상대방디바이스 D1과 슬롯 n을 예약하고자 하고, 소스디바이스 S2가 상대방디바이스 D2와 동일한 슬롯 n을 예약하고자 하는 경우를 가정한다.

소스디바이스 S1이 상대방디바이스 D1에게 슬롯 n에 대한 예약요청정보 1을 보낸다. 이러한 예약요청정보 1은 소스디바이스 S1과 같은 비컨그룹내의 소스디바이스 S2도 들을 수 있다(S1501).

그리고 소스디바이스 S2도 상대방디바이스 D2에게 슬롯 n에 대한 예약요청정보 2을 보낸다. 이러한 예약요청정보 2는 소스디바이스 S1도 들을 수 있다. 다만 예약요청정보 1이 예약요청정보 2보다 높은 우선순위를 가지고 있다(S1503).

상대방디바이스 D1과 D2는 각각 수락을 표시하는 예약응답정보1,2를 보낼 수 있다. 이들 사이에 예약분쟁이나 기타의 상황이 발생하지 않는다(S1505, S1507).

소스디바이스 S1은 예약요청정보 1과 소스디바이스 S2로부터 수신한 예약요청정보 2를 비교한 결과 예약요청정보 1의 우선순위가 높으므로, 소스디바이스 S1은 상대방디바이스 D1으로부터 예약응답정보 1을 수신한 다음 예약확인정보를 보낼 수 있다(S1509).

그러나 소스디바이스 S2는 제1예약요청정보 2와 소스디바이스 S1로부터 수신한 예약요청정보 1를 비교한 결과 예약요청정보 1의 우선순위가 높으므로, 소스디바이스 S2는 상대방디바이스 D2로부터 수락의 예약응답정보 2을 수신하더라도 예약확인정보를 보낼 수 없고 예약부인정보를 보내야 한다(S1511).

이로써 소스디바이스 S1과 소스디바이스 S2 사이의 발생한 예약분쟁이 해결된다.

이상 위에서 설명한 방법들을 통해 분산화 개인용무선네트워크에서 디바이스들간의 데이터슬롯의 예약이 가능하게 된다. 또한 예약과정에서 발생할 수 있는 가능한 예약분쟁을 검출하고 해결할 수 있다.

나아가 예약과정에서 발생할 수 있는 분쟁을 해결함에 따라 데이터슬롯 예약과정이 신속하게 진행될 수 있으며, 예약을 위해 복수의 슬롯에 대한 선택을 제시 함으로 예약과정은 보다 신속하게 진행될 수 있다. 이것은 전체 시스템의 효율을 높이고, 전원소모를 줄이며 그에 따른 네트워크의 수명을 길게 한다.

본 발명은 방법, 디바이스 및 시스템으로 구현될 수 있다. 또한 본 발명이 컴퓨터 소프트웨어로 구현될 때는, 본 발명의 구성요소는 필요한 동작의 수행에 필요한 코드 세그먼트로 대치될 수 있다. 프로그램이나 코드 세그먼트는 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체에 저장될 수 있으며, 전송매체나 통신 네트워크를 통하여 운반 파형(carrier waves)와 결합된 컴퓨터 데이터로서 전송될 수 있다.

마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체는 전자회로, 반도체 메모리 소자, 롬(ROM), 플래시 메모리, EEPROM, 플로피 디스크, 광학적 디스크, 하드 디스크, 광섬유, 무선 네트워크 등과 같이 정보를 전달하고 저장할 수 있는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 데이터는 전기적 네트워크 채널, 광섬유, 전자기장, 무선 네트워크 등을 통해 전송될 수 있는 데이터를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 분산화 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)에서 데이터의 전송을 위한 데이터슬롯(data slot)의 예약을 함에 있어, 중심 조정디바이스의 도움이나 지원없이 완벽하게 분산된 방법으로, 개인용무선네트워크 내의 모든 디바이스들이 그들의 통신에 필요한 데이터슬롯으로 채널타임을 예약할 수 있다.

또한 이미 발생한 분쟁을 검출하는 차원이 아니라, 데이터슬롯의 예약과정에 서 발생할 수 있는 가능한 예약분쟁을 검출하고 해결할 수 있다.

이를 위하여, 본 발명의 시스템은 소스디바이스와 상대방디바이스 사이에 공통되는 자유슬롯을 결정할 수 있다. 이러한 결정절차는 시스템 내의 디바이스가 멀티캐스트(multicast) 통신을 시도하는가 유니캐스트(unicast) 통신을 시도할 것인가에 따라 달리 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 예약분쟁 해결방법에 의하여 디바이스들간의 통신을 위한 슬롯의 예약이 보다 빠른 시간내에 이루어질 수 있다. 이것은 전체 시스템의 효율을 높이고, 전원소모를 줄이며 그에 따른 네트워크의 수명을 길게 한다.

나아가 다양한 종류의 데이터 트래픽(traffic)을 위한 예약 우선권을 설정함으로써 네트워크의 QoS(Quality of Service)를 개선할 수 있다.

나아가 물리적 매체가 동일한 공간영역에서 공동채널 간섭(co-channel interference)없이 다중 채널이 동시에 형성되도록 할 때, 채널을 공간적으로 재사용하는 방법을 제공한다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (63)

1. 적어도 하나의 디바이스로 구축되는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어(Medium Access Control)방법에 있어서,

   상기 분산화 무선 네트워크에 존재하는 소정의 디바이스가 자신이 속한 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들의 예약지시정보를 생성하는 단계; 및

   상기 소정의 디바이스가 상기 생성한 예약지시정보를 브로드캐스트하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 예약지시정보는,

   상기 소정의 디바이스가 속한 비컨그룹의 슈퍼프레임을 구성하는 데이터슬롯들에 대한 예약가능 상태정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 슈퍼프레임은,

   256개의 데이터슬롯들을 포함하며,

   상기 예약가능 상태정보는,

   상기 256개의 데이터슬롯들에 대한 예약가능 상태정보인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
4. 제 2항에 있어서,

   하나의 데이터슬롯에 대한 예약가능 상태정보는 1비트이며,

   상기 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들이 예약가능한 데이터슬롯에 대한 예약상태정보 비트는 "1"이고, 상기 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들이 예약불능한 데이터슬롯에 대한 예약상태정보비트는 "0"인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 예약지시정보는,

   예약지시정보 ID 및 상기 슈퍼프레임을 구성하는 데이터슬롯들에 대한 예약가능 상태정보의 길이정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 예약지시정보 ID는 1바이트이고,

   상기 길이정보는 1바이트인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 예약지시정보는,

   상기 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들이 예약할 수 있는 데이터슬롯을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 예약지시정보는,

   상기 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들이 예약할 수 없는 데이터슬롯을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
9. 적어도 하나의 디바이스로 구축되는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어(Media Access Control)방법에 있어서,

   상기 분산화 무선 네트워크에 존재하는 소정의 디바이스가 자신이 속한 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들의 예약지시정보를 브로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
10. 적어도 하나의 디바이스로 구축되는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어(Media Access Control)방법에 있어서,

    상기 분산화 무선 네트워크에 존재하는 모든 디바이스들이 자신들이 속한 비컨그룹내에 존재하는 디바이스들의 예약지시정보를 생성하는 단계; 및

    상기 모든 디바이스가 상기 생성한 예약지시정보를 동시에 브로드캐스트하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
11. 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임(channel time) 예약을 위한 방법에 있어서,

    소속된 제1비컨(beacon)그룹 내에서 사용되지 않고, 상기 제1비컨그룹내의 상대방디바이스의 비컨그룹인 제2비컨그룹에는 데이터의 송신자가 없는 데이터슬롯(slot)인 적어도 하나의 공통자유슬롯에 대하여 상기 상대방디바이스에게 제1예약요청을 하는 단계; 및

    상기 공통자유슬롯에 대한 제1예약요청 중 상기 제2비컨그룹내에서 어떠한 예약도 진행되지 아니한 슬롯에 관한 예약요청에 대한 상기 상대방디바이스의 수락의 응답에 대하여 확인표시를 하고 데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 분산화 무선 네트워크는 광대역(Ultra Wide Band)의 애드호크(ad-hoc) 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 분산화 무선 네트워크내의 상기 적어도 하나의 디바이스가 자신의 비컨그룹의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트하는 예약지시정보를 수신하는 단계; 및

    상기 예약지시정보를 기초로 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 예약지시정보는 소정의 주기가 된 때 및 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 브로드캐스트되는 예약지시정보가 수신된 때 중 어느 하나에 해당될 때마다 상기 적어도 하나의 디바이스 각각에 의해 상기 데이터슬롯의 상태에 대응하여 업데이트되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
15. 제 13항에 있어서,

    상기 예약지시정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스 각각이 속한 비컨그룹내의 한 개 슈퍼프레임의 데이터슬롯에 대한 상태정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 디바이스의 비컨(beacon)을 통해 브로드캐스트되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
16. 제 15항에 있어서,

    상기 상태정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스의 입장에서 상기 각 데이터슬롯이 사용할 수 있도록 비어있는 상태 및 사용할 수 없는 상태 중 어느 하나에 해당함을 표시하는 것임을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 사용할 수 없는 상태는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 적어도 하나의 디바이스가 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicast) 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나에 해당하는 상태, 상기 비컨그룹에 상기 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나가 존재하는 상태 중 하나인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 예약지시정보는, 상기 데이터슬롯마다 적어도 하나의 비트(bits)를 사용하여 상기 상태정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
19. 제 11항에 있어서,

    상기 공통자유슬롯은, 상기 제2비컨그룹내에서는 통신이 없이 비어있는 경우 및 멀티캐스트(multicast) 통신방식의 수신자만이 존재하는 경우 중 어느 하나에 해당하고, 상기 제1비컨그룹내에서는 통신이 없이 비어있는 슬롯인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
20. 제 11항에 있어서,

    상기 공통자유슬롯은, 상기 제1예약요청이 유니캐스트 통신을 위한 것이라면, 상기 제2비컨그룹에서 통신이 없이 비어있는 슬롯인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
21. 제 11항에 있어서,

    상기 응답은, 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯 모두에 대해 상기 제2비컨그룹내에서 상기 제1예약요청에 의한 예약 이외의 다른 예약의 진행이 있는 경우에는 상기 제1예약요청을 거절하는 것임을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
22. 제 11항에 있어서,

    상기 수락의 응답은, 상기 상대방디바이스가 제2비컨그룹내의 이웃디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 상기 제1예약요청 이외의 다른 예약요청을 받은 경우, 소정의 방법으로 정해진 우선순위가 높은 경우에 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
23. 제 22항에 있어서,

    상기 수락의 응답은, 상기 제1예약요청과 상기 다른 예약요청의 우선순위가 동일하더라도 상기 예약요청들에 기 포함된 임의의 수를 기초로 정해진 우선순위가 높은 경우에 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
24. 제 11항에 있어서,

    상기 제1예약요청 후에, 상기 제1비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 예약요청을 수신하면, 상기 상대방디바이스의 수락의 응답에 불구하고 상기 상대방디바이스와의 예약을 취소하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
25. 제 11항에 있어서,

    상기 상대방디바이스는 상기 수락의 응답을 한 후에, 제2비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 수락의 응답이 있음을 알게되면, 상기 확인표시에 불구하고, 상기 제1예약요청을 취소하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
26. 제 25항에 있어서,

    상기 분산화 무선 네트워크의 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 각각의 비컨그룹에서의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트되는 예약지시정보를 통해, 상기 상대방디바이스가 상기 높은 우선순위의 다른 수락의 응답이 있음을 알게되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 채널타임예약을 위한 방법.
27. 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 분산화 개인용무선네트워크의 채널타임예약 시스템에 있어서,

    제1예약요청을 수신하고, 상기 제1예약요청 중 자신의 제2비컨그룹내에서 어떠한 예약도 진행되지 아니한 슬롯에 관한 예약요청에 대해 수락의 응답을 출력하는 상대방디바이스; 및

    소속된 제1비컨그룹에서 사용되지 않고, 상기 제2비컨그룹에는 데이터의 송신자가 없는 데이터슬롯인 적어도 하나의 공통자유슬롯에 대해 상기 제1예약요청을 하고, 상기 수락의 응답을 받아 상기 응답에 대한 확인표시를 하고 데이터를 전송하는 소스디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
28. 제 27항에 있어서,

    상기 분산화 무선 네트워크는 광대역의 애드호크 개인용무선네트워크인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
29. 제 27항에 있어서,

    상기 소스디바이스는, 상기 분산화 무선 네트워크의 상기 적어도 하나의 디바이스가 자신의 비컨그룹의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트하는 예약지시정보를 수신하고, 상기 예약지시정보를 기초로 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯을 결정하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
30. 제 29항에 있어서,

    상기 예약지시정보는 소정의 주기가 된 때 및 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 브로드캐스트되는 예약지시정보를 수신된 때 중 어느 하나에 해당될 때마다 상기 적어도 하나의 디바이스 각각에 의해 상기 데이터슬롯의 상태에 대응하여 업데이트되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
31. 제 29항에 있어서,

    상기 예약지시정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스 각각이 속한 비컨그룹내의 한 개 슈퍼프레임의 데이터슬롯에 대한 상태정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 디바이스의 비컨을 통해 브로드캐스트되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
32. 제 31항에 있어서,

    상기 상태정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스의 입장에서 상기 각 데이터슬롯이 사용할 수 있도록 비어있는 상태 및 사용할 수 없는 상태 중 어느 하나에 해당함을 표시하는 것임을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
33. 제 32항에 있어서,

    상기 사용할 수 없는 상태는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 적어도 하나의 디바이스가 유니캐스트(unicast) 또는 멀티캐스트(multicast) 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나에 해당하는 상태, 상기 비컨그룹에 상기 통신방식의 전송자 및 수신자 중 어느 하나가 존재하는 상태 중 하나인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
34. 제 32항에 있어서,

    상기 예약지시정보는 상기 데이터슬롯마다 적어도 하나의 비트를 사용하여 상기 상태정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
35. 제 27항에 있어서,

    상기 공통자유슬롯은, 상기 제2비컨그룹내에서는 통신이 없이 비어있는 경우 및 멀티캐스트 통신방식의 수신자만이 존재하는 경우 중 어느 하나에 해당하고, 상기 제1비컨그룹 내에서는 통신이 없이 비어있는 슬롯인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
36. 제 27항에 있어서,

    상기 공통자유슬롯은, 상기 제1예약요청이 유니캐스트 통신을 위한 것이라면, 상기 제2비컨그룹에서 통신이 없이 비어있는 슬롯인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
37. 제 27항에 있어서,

    상기 상대방디바이스는, 상기 적어도 하나의 공통자유슬롯 모두에 대해 제2비컨그룹내에서 상기 제1예약요청에 의한 예약 이외의 다른 예약의 진행이 있는 경우에는 상기 제1예약요청을 거절하는 것임을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
38. 제 27항에 있어서,

    상기 상대방디바이스는, 제2비컨그룹내의 이웃디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 상기 제1예약요청 이외의 다른 예약요청을 받은 경우, 소정의 방법으로 정해진 우선순위에 의하여 높은 우선순위를 가진 예약요청에 대해서 수락의 응답을 하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
39. 제 38항에 있어서,

    상기 상대방디바이스는, 상기 제1예약요청과 상기 다른 예약요청의 우선순위가 동일하더라도 상기 예약요청들에 기 포함된 임의의 수를 기초로 하나의 예약요청에 대하여 수락의 응답을 하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
40. 제 27항에 있어서,

    상기 소스 디바이스는, 상기 제1예약요청 후에, 상기 제1비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 예약요청을 수신하면, 상기 상대방디바이스의 수락의 응답에 불구하고 상기 상대방디바이스와의 예약을 취소하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
41. 제 27항에 있어서,

    상기 상대방디바이스는, 상기 수락의 응답을 한 후에, 제2비컨그룹내의 다른 디바이스로부터 상기 공통자유슬롯에 대하여 소정의 우선순위가 높은 다른 수락의 응답이 있음을 알게되면, 상기 확인표시에 불구하고, 상기 예약요청 a을 취소하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
42. 제 41항에 있어서,

    상기 상대방디바이스는, 상기 분산화 무선 네트워크의 상기 적어도 하나의 디바이스에 의해 각각의 비컨그룹에서의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트되는 예약지시정보를 통해, 상기 높은 우선순위의 다른 수락의 응답이 있음을 알게되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크의 채널타임예약 시스템.
43. 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어(Media Access Control)방법에 있어서,

    소속된 제1비컨그룹내의 상기 디바이스가 자신의 비컨그룹의 데이터슬롯의 상태에 관하여 브로드캐스트하는 예약지시정보를 수신하는 단계; 및

    상기 제1비컨그룹 내에서 사용되지 않고, 상기 제1비컨그룹내의 상대방디바이스의 비컨그룹인 제2비컨그룹에는 데이터의 송신자가 없는 데이터슬롯인 적어도 하나의 공통자유슬롯을 상기 예약지시정보를 기초로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
44. 제 43항에 있어서,

    상기 브로드캐스트되는 예약지시정보를 수신한 때 및 소정의 주기가 된 때 중 어느 하나에 해당될 때마다 상기 데이터슬롯의 상태에 대응하여 업데이트한 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
45. 제 43항에 있어서,

    상기 예약지시정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스 각각이 속한 비컨그룹내의 한 개 슈퍼프레임의 256개의 데이터슬롯에 대한 상태정보를 포함하고, 상기 적어도 하나의 디바이스의 비컨을 통해 브로드캐스트되는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
46. 제 45항에 있어서,

    상기 상태정보는, 상기 예약지시정보를 브로드캐스트하는 상기 디바이스의 입장에서 상기 각 데이터슬롯이 사용할 수 있도록 비어있는 상태 및 사용할 수 없는 상태 중 어느 하나에 해당함을 표시하는 것임을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
47. 제 46항에 있어서,

    상기 예약지시정보는, 256개의 상기 상태정보를 포함하고, 상기 상태정보는 각각 1 비트인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 매체접근제어방법.
48. 분산화 무선 네트워크(Distributed Wireless Network)에서의 매체접근제어(Medium Access Control)방법에 있어서,

    상기 분산화 무선 네트워크에 존재하는 디바이스가, 슈퍼프레임에 포함된 각각의　슬롯들에 대한 예약 여부를 나타내는 각각의 비트들이 나열된 비트맵(Bitmap)을 포함하는 예약정보를 생성하는 단계; 및

    상기 디바이스가, 상기 생성한 예약정보를 다른 디바이스에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
49. 제 48항에 있어서,

    상기 슈퍼프레임은, 256개의 슬롯들을 포함하며,

    상기 예약정보는, 상기 256개의 슬롯들에 대한 예약 여부를 나타내는 각각의 비트들이 나열된 비트맵(Bitmap)을 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
50. 제 48항에 있어서,

    예약 여부를 나타내는 비트가 "1"인 슬롯은 예약가능한 슬롯이고, 상기 예약 여부를 나타내는 비트가 "0"인 슬롯은 예약불가능한 슬롯인 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
51. 제48항에 있어서,

    상기 예약정보는,

    ID 및 상기 비트맵의 길이정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
52. 제 51항에 있어서,

    상기 ID는 1바이트이고,

    상기 길이정보는 1바이트인 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
53. 분산화 무선 네트워크(Distributed Wireless Network)에 존재하는 디바이스가, 슈퍼프레임에 포함된 각각의　슬롯들에 대한 예약 여부를 나타내는 각각의 비트들이 나열된 비트맵(Bitmap)을 포함하는 예약정보를 다른 디바이스에 통보하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
54. 제 53항에 있어서,

    상기 슈퍼프레임은, 256개의 슬롯들을 포함하며,

    상기 예약정보는, 상기 256개의 슬롯들에 대한 예약 여부를 나타내는 각각의 비트들이 나열된 비트맵(Bitmap)을 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
55. 제 53항에 있어서,

    예약 여부를 나타내는 비트가 "1"인 슬롯은 예약가능한 슬롯이고, 상기 예약 여부를 나타내는 비트가 "0"인 슬롯은 예약불가능한 슬롯인 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
56. 제53항에 있어서,

    상기 예약정보는,

    ID 및 상기 비트맵의 길이정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
57. 제 56항에 있어서,

    상기 ID는 1바이트이고,

    상기 길이정보는 1바이트인 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
58. 분산화 무선 네트워크(Distributed Wireless Network)의 매체접근제어방법에 있어서,

    슈퍼프레임에 포함된 각각의　슬롯들에 대한 예약 여부를 나타내는 각각의 비트들이 나열된 비트맵(Bitmap)을 포함하는 예약정보를 이용하는 매체접근제어방법.
59. 제 58항에 있어서,

    상기 슈퍼프레임은, 256개의 슬롯들을 포함하며,

    상기 예약정보는, 상기 256개의 슬롯들에 대한 예약 여부를 나타내는 각각의 비트들이 나열된 비트맵(Bitmap)을 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
60. 제 58항에 있어서,

    예약 여부를 나타내는 비트가 "1"인 슬롯은 예약가능한 슬롯이고, 상기 예약 여부를 나타내는 비트가 "0"인 슬롯은 예약불가능한 슬롯인 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
61. 제58항에 있어서,

    상기 예약정보는,

    ID 및 상기 비트맵의 길이정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
62. 제 61항에 있어서,

    상기 ID는 1바이트이고,

    상기 길이정보는 1바이트인 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.
63. 분산화 무선 네트워크(Distributed Wireless Network)의 매체접근제어방법에 있어서,

    슈퍼프레임에 포함된 각각의　슬롯들에 대한 상태를 나타내는 단계;를 포함하고,

    상기 슈퍼프레임은, ID, 길이 정보 및 상기 슬롯들에 대한 예약가능상태정보가 수록된 예약지시정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 매체접근제어방법.

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