KR100750170B1

KR100750170B1 - 통신 네트워크에서 데이터 프레임을 효율적으로 전송하는방법 및 장치

Info

Publication number: KR100750170B1
Application number: KR1020060022723A
Authority: KR
Inventors: 권창열; 노동휘; 구오핑 판
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2007-08-21
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: US7865549B2; US20070110324A1; WO2007058447A1; KR20070051632A

Abstract

본 발명은 WLAN이나 PLC망 등의 통신 네트워크에서 데이터 프레임을 효율적으로 전송하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 송신 디바이스에서 복수 개의 프레임을 이용하여 하나의 확장 프레임을 구성하고, 생성된 복수 개의 확장 프레임을 수신 디바이스에게 전송한 후 전송한 확장 프레임들에 대한 블록 ACK 프레임을 요청하며, 블록 ACK 프레임을 수신한 후에는 에러가 발생한 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하여 재전송함으로써 전체적인 스루풋(Throughput)을 향상시키는 동시에 안정적인 데이터 통신을 가능하게 한다.

Description

통신 네트워크에서 데이터 프레임을 효율적으로 전송하는 방법 및 장치 {Method and apparatus for transmitting data frame efficiently in communication network}

도 1은 일반적인 802.11 무선 네트워크에서의 프레임 전송 과정을 나타낸 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 프레임 전송 방법에서 프레임 전송이 실패한 경우의 처리 방법을 설명하기 위한 도면,

도 3은 종래 기술에 의한 프레임 전송 방법의 문제점을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명에 의한 프레임 전송 방법의 원리를 간단히 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 프레임을 전송하는 방법을 상세히 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MAC 프레임의 구조도,

도 7은 Block ACK 프레임의 구조도,

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 송신 디바이스에서 프레임을 전송하는 과정을 나타낸 순서도,

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 디바이스에서 수신된 프레임을 처리 하는 과정을 나타낸 순서도,

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 송신 디바이스 및 수신 디바이스의 구조도이다.

본 발명은 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 네트워크에서 데이터 프레임을 효율적으로 전송하는 방법에 관한 것이다.

유비쿼터스 시대가 도래하고, 네트워크 기술이 발전함에 따라 네트워크 기술의 다양한 측면에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들면, 무선 네트워크는 선을 사용하지 않고, 데이터의 송수신을 이용한다는 점에서 이용 시 커다란 장점이 있으나, 대용량의 멀티미디어 데이터를 전송함에 있어서는 주어진 무선 자원을 여러 장치들이 공유하여 사용하는 무선 네트워크 특성상, 사용자들의 사용 경쟁이 증가하면 통신 중 충돌로 인해 무선 데이터 자원의 손실이 발생할 가능성이 크므로, 유선 네트워크에 비해 효율이 떨어지는 면이 있다.

현재 이러한 충돌 또는 손실을 줄이고 안정하게 데이터를 송/수신하도록 하기 위해서, 무선 랜 환경에서는 DCF(Distributed Coordination Function) 또는 PCF(Point Coordination Function)를 사용하고, 무선 PAN 환경에서는 채널 시간 할당 방법을 사용하고 있다.

무선 네트워크에 이와 같은 방법들을 적용함으로써 어느 정도 무선 네트워크 의 문제점들을 해결할 수는 있으나, 무선 네트워크 환경의 본질적인 특성인 다중 경로(multi-path), 페이딩(fading), 간섭(interference)등 데이터의 원활한 송/수신을 방해하는 요소는 여전히 존재한다. 또한, 무선네트워크 수의 증가에 따라 네트워크 전송간의 충돌, 손실의 문제가 발생할 가능성은 더욱 커지게 되고, 이는 무선 네트워크 전송속도에 크게 영향을 미치는 데이터의 재전송을 요구하게 된다. 특히 Audio/Vidio 데이터(A/V 데이터)와 같이 정확한 데이터의 전송이 요구되어 높은 QoS(Quality of Service)가 필요한 경우에는 재전송 횟수를 줄여서 가용 대역폭을 보다 많이 확보하는 등 재전송 방법을 개선할 필요성이 있다.

도 1은 무선 네트워크에서 일반적인 프레임 전송 과정을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 IEEE 802.11 규격에 따르는 무선 네트워크 환경에서 송신 디바이스는 MAC 계층, PHY 계층을 통하여 각 계층의 헤더를 생성하고 PHY HDR(Physical Header), MAC HDR(Media Access Control Header) 및 데이터 1로 구성된 데이터 프레임을 수신 디바이스로 전송한다. 이와 같은 정보를 수신한 수신 디바이스는 종래의 IEEE 802.11 규격에 따라 SIFS(Short Inter Frame Space)의 시간 간격 후에 정보를 정확하게 수신하고, 오류를 검출할 수 없는 경우에 이와 같은 정보를 상위 계층으로 올려 보내며, 정보를 원활히 수신 받았음을 나타내기 위해 PHY HDR(Physical Header), MAC HDR(Media Access Control Header) 및 ACK 1(Acknowledge 1)으로 구성된 수신 확인(ACK) 프레임을 송신 디바이스에 전송한다.

ACK 프레임을 수신한 송신 디바이스는 종래의 IEEE 802.11 규격에 따라 DIFS(DCF inter Frame Space)의 시간 간격 후에, PHY HDR(Physical Header), MAC HDR(Media Access Control Header) 및 데이터 2로 구성된 다음 데이터 프레임을 수신 디바이스로 전송한다.

도 2는 종래 기술에 의한 프레임 전송 방법에서 프레임 전송이 실패한 경우의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 송신 디바이스는 데이터 1이 포함된 1번 프레임을 수신 디바이스로 전송한다. 데이터가 성공적으로 전송되면, 도 1에서와 같이 수신 디바이스에서는 이를 확인하는 ACK 1(Acknowledge 1)을 송신 디바이스에 전송하고, 데이터 1을 MAC 프로토콜의 상위 계층으로 전달하며, ACK 1(Acknowledge 1)을 수신한 송신 디바이스는 다음 데이터 2가 포함된 2번 프레임을 수신 디바이스로 전송한다. 2번 프레임을 전송한 시점부터 송신 디바이스는 카운터를 작동시키고, 카운터가 종료되어 ACK Timeout(Acknowledge Timeout)이라는 시간 동안 수신 디바이스로부터 ACK(Acknowledge)이 수신되지 않으면, 송신 디바이스는 데이터 2의 전송을　 실패로 간주하여 상기 2번 프레임을 수신 디바이스로 재전송한다.

동일한 방식의 재전송이 반복되어 송신 디바이스는 미리 설정된 <Retry Limit>　 횟수만큼 계속적으로 재전송했음에도 불구하고 수신 디바이스로부터 응답이 없으면, 해당 데이터 2를 스킵(skip)하고 다음 데이터 3을 전송한다. 데이터 3을 수신한 수신 디바이스는 데이터 3에서 에러가 검출 되지 않고, 오류 없이 수신되면 데이터 3을 상위 계층으로 전달하고, Ack 3(Acknowledge 3)을 송신 디바이스로 보낸다.

이와 같이, 종래 기술에 의하면 송신 디바이스에서 여러 개의 프레임을 전송 할 때마다 수신 디바이스로부터 각 프레임에 대한ACK 프레임을 받아야 하므로 전송 프레임간의 시간이 낭비되는 문제점이 있었다. 도 3에 이러한 문제점을 시각적으로 나타내었다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따르면 데이터 프레임마다 수신해야 하는 ACK 프레임에 의해 발생하는 시간적 낭비 뿐 아니라, 각 프레임에 부가되는 MAC 헤더와 PHY 헤더에 의해 전송하고자 하는 데이터의 양이 제한되어 데이터 전송 효율이 낮고, A/V 스트림 데이터(Audio/Video stream Data)와 같이 전송하고자 하는 데이터 전송 단위의 길이가 작은 경우에는 이 헤더들에 의해 상대적으로 큰 오버헤드가 발생하는 문제점이 있었다. 예를 들어, 188bytes의 단위 크기를 갖는 MPEG 전송 스트림(Transport stream)을 전송하는 경우에는, IEEE 802. 11 규격에서 데이터 프레임에 포함되는 MAC 헤더의 길이는 30bytes에 달하고, PHY 헤더의 시간 길이는 20μsec에 달하므로 실제 전송할 데이터에 비하여 큰 오버헤드가 발생한다고 볼 수 있다. 또한, 이러한 문제는 재전송 회수가 늘어나며 더욱 심각해진다. 한편, 이러한 문제점은 비단 무선 네트워크 뿐만 아니라, PLC(Power Line Communication) 등과 같이 기타 유사한 통신 환경에서도 발생한다.

본 발명은　 통신 네트워크를 통하여 데이터 프레임을 전송할 때, 각 프레임마다 수신되는 ACK 프레임에 의해 소요되는 시간과 각 프레임마다 부가되는 헤더의 크기에 의해 발생하는 오버헤드 문제를 해결하여 전체적인 전송률(overall throughput)을 증가시키고, 동시에 안정적인 전송을 보장하는 방법 및 장치를 제공 하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,　프레임 전송 방법에 있어서, (a) 복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 생성하는 단계; (b) 상기 생성된 확장 프레임들을 전송한 후 상기 전송한 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청하는 단계; 및 (c) 상기 요청에 대한 응답으로 전송된 수신 확인 프레임을 참조하여 상기 전송한 확장 프레임들 중 에러가 발생한 확장 프레임을 재전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 확장 프레임은 수신측에서 상기 프레임 바디 필드 각각에 대해 에러를 검출할 수 있도록 하는 CRC 정보를 포함한다.

또한, 상기 (c)단계에서는 상기 에러가 발생한 확장 프레임의 에러 발생 회수 및/또는 수신측 단말의 데이터 처리 능력에 따라 상기 에러가 발생한 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하여 재전송하는 것이 바람직하며, 이 때 전송 파라미터를 변경한다는 것은 전송 전력(Tx Power) 및/또는 변조 방식(Tx rate)을 변경하는 것을 의미한다. 한편, 상기 (c)단계에서는 채널 상태에 따라 전송 파라미터를 변경할 수도 있다.

이 때, 송신 디바이스와 수신 디바이스간의 프레임 교환은 WLAN 또는 PLC(Power Line Communication) 네트워크를 통해 수행될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 프레임 전송 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

또한, 본 발명은 프레임 전송 장치에 있어서, 복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 생성하는 확장프레임생성부; 상기 생성된 확장 프레임들을 수신 디바이스로 전송하는 전송부; 상기 전송된 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청하는 수신확인요청부; 및 상기 요청에 대한 응답으로 전송된 수신 확인 프레임을 참조하여 상기 전송된 확장 프레임들 중 에러가 발생한 확장 프레임을 상기 전송부가 재전송하도록 제어하는 재전송제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 확장프레임생성부는 상기 수신 디바이스에서 상기 프레임 바디 필드 각각에 대해 에러를 검출할 수 있도록 하는 CRC 정보를 상기 확장 프레임에 삽입하며, 상기 재전송제어부는 상기 에러가 발생한 확장 프레임의 에러 발생 회수 및/또는 수신 디바이스의 데이터 처리 능력에 따라 상기 재전송되는 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 프레임 수신 방법에 있어서, (a) 복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 수신한 후, 상기 수신한 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청받는 단계; (b) 상기 수신된 확장 프레임들 중 재전송이 필요한 확장 프레임을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 재전송이 필요한 확장 프레임을 특정하는 정보가 포함된 수신 확인 프레임을 상기 요청에 대한 응답으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 (b)단계에서는 상기 수신된 확장 프레임들 중 적어도 하나의 프레임 바디 필드에서 에러가 발생된 확장 프레임을 재전송이 필요한 확장 프레임으 로 결정한다.

또한, 본 발명은 상기 프레임 수신 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

또한, 본 발명은 프레임 수신 장치에 있어서, 복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임이 복수 개 수신된 후, 상기 수신된 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청받는 수신부; 상기 수신된 확장 프레임들 중 재전송이 필요한 확장 프레임을 결정하는 재전송결정부; 및 상기 재전송이 필요한 확장 프레임을 특정하는 정보가 포함된 수신 확인 프레임을 상기 요청에 대한 응답으로 전송하는 수신확인처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 프레임 전송 방법의 원리를 간단히 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 송신 디바이스는 복수 개의 프레임을 하나의 확장 프레임으로 생성하고, 복수 개의 확장 프레임들을 각 확장 프레임들마다 ACK 프레임을 수신하지 않고 연속적으로 전송한다. 따라서, 여기서의 확장 프레임은 복수 개의 페이로드(payload) 필드, 즉 복수 개의 프레임 바디 필드를 가지는 프레임을 의미하며, 각 프레임 바디 필드에는 하나의 서브 프레임, 즉 MAC 계층의 상위 계층으로부터 MAC 계층으로 전달되는 MSDU(MAC Service Data Unit)가 저장된다. 본 실시예에서는 하나의 확장 프레임이 3개의 서브 프레임을 가 지는 것으로 가정하였다. 본 발명에 따른 확장 프레임은 프레임 바디 필드 외에도 PHY 헤더, MAC 헤더 및 구분자(delimiter)를 포함하는데, 구분자에는 서브 프레임을 구분할 수 있는 서브 프레임 번호와, 에러 검출을 위한 체크섬(checksum) 정보 등이 포함될 수 있다. 한편, MAC 헤더에는 확장 프레임들의 일련 번호인 시퀀스넘버가 기록되고, PHY 헤더에는 수신 디바이스에서 프레임의 종류가 확장 프레임임을 알 수 있도록 하는 정보(BA-AMuSE(Block ACK-Aggregated Multimedia Streaming Enhancement))가 포함된다.

송신 디바이스는 복수 개의 확장 프레임들을 전송한 후, 전송한 확장 프레임들이 성공적으로 수신되었는지의 여부를 문의하기 위한 BA(Block Acknowledgement frame) 요청 프레임을 전송한다. BA 요청 프레임을 수신한 수신 디바이스는 비트맵 형태의 정보를 포함하는 블록 ACK 프레임을 송신 디바이스에게 전송하는데, 비트맵 형태의 정보는 도 4에 도시된 세 개의 확장 프레임 각각이 성공적으로 수신되었는지의 여부를 나타낸다. 따라서, 블록 ACK 프레임을 수신한 송신 디바이스는 비트맵을 참조하여 재전송할 확장 프레임을 알 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 프레임을 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.

송신 디바이스에서는 서브 프레임 1 내지 9으로 세 개의 확장 프레임을 생성하여 전송한다. 이 때, 1번 시퀀스에서 서브 프레임 2, 3에 에러가 발생하고 2번 시퀀스에서는 모든 서브 프레임이 성공적으로 전송되었으며, 3번 시퀀스에서는 서브프레임 8에 에러가 발생한 것으로 가정한다.

우선, 1번 시퀀스에서 수신 디바이스는 서브 프레임 2, 3에서 에러가 발생하였으므로 서브 프레임 1을 상위 계층으로 전달하지 않고 버퍼에 저장하며, 비트맵을 작성한다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 수신 디바이스는 에러가 발생하지 않은 서브 프레임의 비트에는 1을 기록하고, 나머지 에러가 발생한 서브 프레임의 비트에는 0을 기록하며, 비트맵을 작성한 후, 수신된 서브 프레임들을 버퍼에 저장한다.

수신 디바이스는 이와 동일한 방식으로 나머지 확장 프레임들에 대하여도 비트맵을 작성한 후, 블록 ACK 요청 프레임을 수신하면, 작성된 비트맵을 참조하여 재전송을 요청할 확장 프레임을 특정한다. 본 발명에 따른 수신 디바이스는 적어도 하나의 서브 프레임에서 에러가 발생하였으면, 확장 프레임 전체의 전송 실패로 간주하고, 에러가 발생한 서브 프레임이 포함된 확장 프레임 전체를 재전송할 것을 송신 디바이스에게 요청한다. 따라서, 본 실시예에서 수신 디바이스는 첫번째 확장 프레임 및 세번째 확장 프레임에 대한 재전송을 요청하며, 이를 위해 도시된 바와 같이 3비트로 구성된 비트맵 형태의 정보를 블록 ACK 프레임에 삽입한 후, 블록 ACK 프레임을 송신 디바이스에게 전송한다.

블록 ACK 프레임을 수신한 전송 디바이스는 블록 ACK 프레임에 포함된 비트맵 형태의 정보를 참조하여, 첫번째 확장 프레임과 세번째 확장 프레임을 수신 디바이스에게 재전송하는데, 이때 전송 디바이스는 동일한 확장 프레임에 대해 또다시 에러가 발생하는 것을 방지하기 위해 전송 파라미터를 달리 하여 재전송할 수도 있다. 여기서의 전송 파라미터는 전송 전력, 변조 방식(Tx rate) 등이 될 수 있으 며, 전송 디바이스는 채널 상태나 수신 디바이스의 프레임 처리 능력(예를 들면 MIMO(Multi Input Multi Output) 디바이스인지의 여부)에 따라 적절한 전송 파라미터를 설정한다.

재전송에 의해 모든 서브 프레임이 성공적으로 수신된 경우, 수신 디바이스는 비트맵에서 모든 서브 프레임들에 대한 비트를 1로 설정한다. 비트맵의 모든 비트가 1로 설정되었으므로, 수신 디바이스의 MAC 계층은 버퍼에 저장된 모든 데이터를 상위 계층으로 전달한다. 구현예에 따라, 만약 일정한 시간이 경과하였음에도 재전송을 통해 비트맵의 모든 비트값이 1로 설정되지 않은 경우, 수신 디바이스는 에러 발생 여부에 관계 없이 버퍼에 저장된 모든 데이터를 상위 계층으로 전달할 수도 있을 것이다.

한편, 수신 디바이스는 재전송 단계에서 수신된 확장 프레임의 서브 프레임들을 모두 버퍼에 저장하는 것이 아니라 이전 전송에서 에러가 발생한 서브 프레임만을 저장한다. 만약 수신 디바이스가 재전송된 확장 프레임의 모든 서브 프레임들을 버퍼에 저장한다면, 이전의 전송 단계에서는 성공적으로 수신되었으나 재전송 단계에서는 에러가 발생한 경우 성공적으로 수신된 데이터를 에러가 발생한 데이터로 덮어쓰는 문제가 생기기 때문이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 MAC 프레임의 구조도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시에에 따른 MAC 프레임은 MAC 헤더와 수신 디바이스에서 MAC 헤더를 성공적으로 수신하였는지 판단하기 위해 에러 여부를 체크하기 위한 CRC정보가 기록되는 CRC필드, 서브 프레임의 일련 번호인 Packet 번호가 기록되는 Packet Num.필드, 수신 디바이스에서 Packet 번호를 성공적으로 수신하였는지 판단하기 위한 CRC정보가 기록되는 PN CRC 필드, 서브 프레임이 기록되는 프레임 바디 필드, 수신 디바이스에서 서브 프레임을 성공적으로 수신하였는지 판단하기 위한 CRC정보가 기록되는 CRC 필드 등이 포함된다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 하나의 서브 프레임이 전송 스트림(TS) 및 타임 스탬프로 구성되며, 12개의 서브 프레임이 하나의 확장 프레임을 구성하는 것으로 가정하였다.

도 7은 수신 디바이스에서 송신 디바이스에게 전송하는 Block ACK 프레임의 구조도이다.

도시된 바와 같이, 블록 ACK 프레임은 MAC 헤더, BA control field, Block Ack Starting sequence Control field, 블록 ACK 비트맵 필드 및 FCS(Frame check sequence) 필드를 포함한다. 도시된 바와 같이 MAC 헤더는 Frame control 필드, Duration/ID 필드, 수신 디바이스의 주소(receiver address)가 기록되는 RA 필드 및 송신 디바이스의 주소(transmitter address)가 기록되는 TA 필드를 포함한다.

본 발명에 따른 블록 ACK 프레임의 블록 ACK 비트맵 필드에 기록된 비트맵 형태의 정보는 수신된 확장 프레임들 중 재전송 해야할 확장 프레임을 특정한다. 즉, 블록 ACK 비트맵 필드에 기록된 비트맵에서 각 비트는 순차적으로 수신된 각 확장 프레임이 성공적으로 수신되었는지의 여부가 표시된다. 예를 들어, 비트값이 1이면 성공적으로 수신된 것을, 0이면 에러가 발생한 것을 의미하도록 정의할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 송신 디바이스에서 프레임을 전송하는 과정을 나타낸 순서도이다.

송신 디바이스는 복수 개의 서브 프레임으로 구성되는 확장 프레임을 생성한다(610). 여기서의 서브 프레임은 MAC 프로토콜의 상위 계층 또는 외부 포트로부터 전달된 MSDU(MAC Service Data Unit)를 의미하며, 하나의 서브 프레임이 하나의 프레임 바디 필드에 저장됨은 전술한 바와 같다.

다음으로, 송신 디바이스는 복수 개의 확장 프레임을 송신 디바이스로 전송하고(620), 전송한 확장 프레임들에 대한 블록 ACK 프레임을 수신 디바이스에게 요청한다(630). 요청에 대한 응답으로 수신 디바이스로부터 블록 ACK 프레임을 수신하면(640), 블록 ACK 프레임에 포함된 비트맵 형태의 정보를 참조하여 전송한 확장 프레임들 중 에러가 발생하여 재전송이 요청된 확장 프레임이 어떤 것인지를 인지한다(650).

송신 디바이스는 에러의 재발을 방지하기 위해 전송 채널의 상태를 측정하고(660), 측정 결과에 따라 전송 전력 등의 전송 파라미터를 변경한 후(670), 변경된 파라미터를 적용하여 전송에 실패한 확장 프레임을 재전송한다(680).

본 실시예에서는 송신 디바이스가 재전송시 채널 상태에 따라 전송 파라미터를 변경하였지만, 수신 디바이스의 프레임 송수신 능력, 해당 확장 프레임의 에러 발생 회수에 따라 적절한 전송 파라미터를 선택할 수도 있을 것이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수신 디바이스에서 수신된 프레임을 처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.

수신 디바이스는 송신 디바이스로부터 복수 개의 프레임 바디 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 수신하고(710), 뒤이어 수신한 확장 프레임들에 대한 블록 ACK 프레임을 전송할 것을 요청받는다(720). 수신 디바이스는 수신한 복수 개의 확장 프레임들의 각 서브 프레임들에 대해 순환형 중복 검사, 즉 CRC(Cyclic Redundancy Check) 방식으로 에러 여부를 체크한다(730). 본 실시예에서는 수신된 프레임의 에러 여부를 체크하기 위한 방법으로 CRC를 사용하였으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 다음으로, 수신 디바이스는 에러가 발생하였는지의 여부에 따라 각 서브 프레임들에 대한 비트맵을 작성하고, 작성된 비트맵을 반영하여 비트맵 형태의 정보를 블록 ACK 프레임에 삽입한 후(740), 블록 ACK 프레임을 송신 디바이스에게 전송하는데(750), 블록 ACK 프레임에 포함된 비트맵 형태의 정보는 어느 확장 프레임에서 에러가 발생하였는지를 나타내는 비트맵 형태의 정보가 포함된다. 즉, 본 실시예에서의 수신 디바이스는 하나의 확장 프레임에 포함된 서브 프레임들 중 적어도 하나에서 에러가 발생하면 송신 디바이스에게 에러가 발생한 서브 프레임이 포함된 확장 프레임 전체를 재전송 요청한다. 다만, 구현예에 따라 에러가 발생한 서브 프레임만을 재전송하도록 요청할 수도 있을 것이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 송신 디바이스(800)는 확장프레임생성부(810), 전송부(820), 수신확인요청부(830), 수신부(850) 및 재전송제어부(840)를 포함한다.

확장프레임생성부(810)는 복수 개의 프레임 바디 필드를 가지는 확장 프레임을 생성하는데, 확장 프레임에는 각 프레임 바디 필드에 저장되는 서브 프레임에 대해 수신 디바이스가 에러를 검출할 수 있도록 하는 정보가 포함된다. 전송부(820)는 확장 프레임을 통신 네트워크(860)를 통해 전송 또는 재전송한다.

수신확인요청부(830)는 수신 디바이스(870)에게 전송한 복수 개의 확장 프레임들에 대해 블록 ACK 프레임을 요청하고, 수신부(850)는 수신확인요청부(830)에 대한 응답으로 수신 디바이스(870)가 전송한 블록 ACK 프레임을 수신한다.

재전송제어부(840)는 수신된 블록 ACK 프레임을 참조하여 이미 전송한 확장 프레임들 중 에러가 발생한 확장 프레임을 재전송하는데, 에러인지부(841), 채널상태측정부(842), 전송파라미터변경부(843) 및 제어부(844)를 포함한다.

에러인지부(841)는 수신된 블록 ACK프레임에 포함된 비트맵 형태의 정보를 분석하여, 어떠한 확장 프레임이 에러가 발생되어 재전송 요청되었는지를 인지한다. 전송파라미터변경부(843)는 재전송되는 확장 프레임에서 또다시 에러가 발생하는 것을 방지하기 위해 재전송되는 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하는데, 여기서 전송 파라미터는 전송 전력(Tx power), 변조 방식(Tx rate) 등이 될 수 있으며, 채널상태측정부(842)에서 측정한 채널 상태를 참조하여 전송 파라미터를 변경할 수도 있고, 수신 디바이스(870)의 프레임 송수신 능력이나 재전송되는 확장 프레임의 에러 발생 횟수에 따라 적절한 전송 파라미터를 선택할 수 있음은 전술한 바와 같다. 제어부(844)는 변경된 전송 파라미터를 적용하여 블록 ACK 프레임에서 특정된 확장 프레임을 수신 디바이스(870)로 재전송한다.

다음으로, 수신 디바이스(870)는 수신부(871), 재전송결정부(872),수신확인처리부(873) 및 저장부(874)를 포함하는데, 수신부(871)는 송신 디바이스(800)에서 전송한 확장 프레임을 수신하여 재전송결정부(872)로 전달하고, 블록 ACK 요청 프레임을 수신하여 수신확인처리부(873)로 전달한다.

재전송결정부(872)는 수신된 확장 프레임들에 대해 프레임 바디 필드별로 에러를 검출하고, 에러 검출 결과에 따라 비트맵을 작성한다. 또한, 송신 디바이스(800)로부터 블록 ACK 요청 프레임이 수신되면, 작성된 비트맵을 참조하여 적어도 하나 이상의 프레임 바디 필드에서 에러가 발생한 확장 프레임을 재전송 요청 대상으로 결정한다. 또한, 재전송을 요청할 확장 프레임이 결정되면, 송신 디바이스에게 어떤 확장 프레임을 재전송해야 하는지 알려주기 위한 비트맵 형태의 정보를 생성한다.

저장부(874)는 수신된 확장 프레임의 서브 프레임을 버퍼에 저장하는데, 재전송된 확장 프레임이 수신된 경우 재전송된 확장 프레임의 서브 프레임들 중에서 이전 전송 과정에서 에러가 발생한 적이 있는 서브 프레임들만을 선택적으로 버퍼에 저장한다.

수신확인처리부(873)는 송신 디바이스(800)로부터 블록 ACK 요청 프레임이 수신되면 재전송결정부(872)로부터 비트맵 형태의 정보를 전달받아 블록 ACK 프레임에 삽입한 후, 블록 ACK 프레임을 송신 디바이스(800)에게 전송한다.

상기와 같은 송신 디바이스(800)와 수신 디바이스(870)간의 통신에 있어서,통신 네트워크(870)는 WLAN과 같은 무선 네트워크는 물론, 동일한 원리의 프로토콜을 사용하는 PLC(Power Line Communication) 네트워크일 수도 있다. 따라서, 통신 네트워크(860)를 통해 프레임을 송수신하는 송신 디바이스(800)의 전송부(820) 및 수신부(850)와 수신 디바이스의 수신부(871) 및 수신확인처리부(873)는 RF(Radio Frequency) 인터페이스와 연결될 수도 있지만, PLC에서 사용하는 wire-side 인터페이스에 연결될 수도 있을 것이다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, 송신 디바이스가 여러 개의 서브 프레임으로 구성된 하나의 확장 프레임을 복수 개 전송한 후 블록 ACK 프레임을 요청하므로, 잦은 ACK 프레임으로 인한 시간의 낭비를 막는 동시에 프레임마다 헤더를 부가함에 따라 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있으며, 이미 에러가 발생한 프레임의 재전송시 전송 파라미터를 변경하므로 안정적인 데이터 전송이 가능하다.

Claims

(a) 복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 생성하는 단계;

(b) 상기 생성된 확장 프레임들을 전송한 후 상기 전송한 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청하는 단계; 및

(c) 상기 요청에 대한 응답으로 전송된 수신 확인 프레임을 참조하여 상기 전송한 확장 프레임들 중 에러가 발생한 확장 프레임을 전송 파라미터를 변경하여 재전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전송 파라미터의 변경은 상기 에러가 발생한 확장 프레임의 에러 발생 회수 및 수신측 단말의 데이터 처리 능력 중 적어도 하나를 참조하여 수행되는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전송 파라미터의 변경은 전송 채널의 상태를 참조하여 수행되는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 전송 파라미터는,

상기 에러가 발생한 확장 프레임의 전송 전력(Tx Power) 및 변조 방식(Tx rate) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,

상기 확장된 프레임은 무선랜을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 확장된 프레임은 PLC(Power Line Communication) 경로를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 방법.
제 1항 내지 제 4항, 제 7항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 의한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 생성하는 확장프레임생성부;

상기 생성된 확장 프레임들을 수신측 단말로 전송하는 전송부;

상기 전송된 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청하는 수신확인요청부; 및

상기 요청에 대한 응답으로 전송된 수신 확인 프레임을 참조하여 상기 전송된 확장 프레임들 중 에러가 발생한 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하고, 상기 전송 파라미터가 변경된 확장 프레임을 상기 전송부가 재전송하도록 제어하는 재전송제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 장치.
제 10항에 있어서,

상기 재전송제어부는 상기 에러가 발생한 확장 프레임의 에러 발생 회수 및 수신측 단말의 데이터 처리 능력 중 적어도 하나를 참조하여 상기 재전송되는 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 장치.
제 10항에 있어서,

상기 재전송제어부는 전송 채널의 상태를 참조하여 상기 재전송되는 확장 프레임의 전송 파라미터를 변경하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 장치.
제 10항에 있어서,

상기 전송 파라미터는 상기 재전송되는 확장 프레임의 전송 전력 및 변조 방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 장치.
삭제
삭제
제 10항에 있어서,

상기 전송부는 상기 확장된 프레임을 무선랜을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 장치.
제 10항에 있어서,

상기 전송부는 상기 확장된 프레임을 PLC(Power Line Communication) 경로를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 프레임 전송 장치.
(a) 복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임을 복수 개 수신한 후, 상기 수신한 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청받는 단계;

(b) 상기 수신된 확장 프레임들 중 재전송이 필요한 확장 프레임을 결정하는 단계;

(c) 상기 재전송이 필요한 확장 프레임을 특정하는 정보가 포함된 수신 확인 프레임을 상기 요청에 대한 응답으로 전송하는 단계;

(d) 상기 수신한 확장 프레임들의 프레임 바디 필드에 기록된 데이터를 버퍼에 저장하는 단계; 및

(e) 재전송된 확장 프레임이 수신되면, 상기 재전송된 확장 프레임의 프레임 바디 필드들 중 상기 재전송 이전의 전송 과정에서 에러가 발생한 프레임 바디 필드에 기록된 데이터만을 상기 버퍼에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 방법.
제 18항에 있어서,

상기 (b)단계는,

상기 수신된 확장 프레임들 중 적어도 하나의 프레임 바디 필드에서 에러가 발생된 확장 프레임을 재전송이 필요한 확장 프레임으로 결정하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 방법.
제 19항에 있어서,

상기 에러가 발생하였는지의 여부는 상기 수신된 확장 프레임들에 포함된 프레임 바디 필드별 CRC(Cyclic Redundancy Check)정보를 참조하여 판단하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 방법.
삭제
제 18항에 있어서,

상기 재전송이 필요한 확장 프레임을 특정하는 정보는 비트맵 형식임을 특징으로 하는 프레임 수신 방법.
제 18항에 있어서,

상기 확장된 프레임 및 상기 수신 확인 프레임은 무선랜을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 방법.
제 18항에 있어서,

상기 확장된 프레임 및 상기 수신 확인 프레임은 PLC(Power Line Communication) 경로를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 방법.
제 18항 내지 제 20항, 제 22항 내지 제 24항 중 어느 한 항에 의한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
복수 개의 프레임 바디(frame body) 필드를 가지는 확장 프레임이 복수 개 수신된 후, 상기 수신된 확장 프레임들에 대한 하나의 수신 확인(ACK) 프레임을 요청받는 수신부;

상기 수신된 확장 프레임들 중 재전송이 필요한 확장 프레임을 결정하는 재전송결정부;

상기 재전송이 필요한 확장 프레임을 특정하는 정보가 포함된 수신 확인 프레임을 상기 요청에 대한 응답으로 전송하는 수신확인처리부; 및

상기 수신된 확장 프레임들의 프레임 바디 필드에 기록된 데이터를 버퍼에 저장하고, 재전송된 확장 프레임이 수신되면 상기 재전송된 확장 프레임의 프레임 바디 필드들 중 상기 재전송 이전의 전송 과정에서 에러가 발생한 프레임 바디 필드에 기록된 데이터만을 상기 버퍼에 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 장치.
제 26항에 있어서,

상기 재전송결정부는,

상기 수신된 확장 프레임들 중 적어도 하나의 프레임 바디 필드에서 에러가 발생된 확장 프레임을 재전송이 필요한 확장 프레임으로 결정하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 장치.
제 27항에 있어서,

상기 재전송결정부는,

상기 에러가 발생하였는지의 여부를 상기 수신된 확장 프레임들에 포함된 프레임 바디 필드별 CRC(Cyclic Redundancy Check)정보를 참조하여 판단하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 장치.
삭제
제 26항에 있어서,

상기 재전송이 필요한 확장 프레임을 특정하는 정보는 비트맵 형식임을 특징으로 하는 프레임 수신 장치.
제 26항에 있어서,

상기 수신부는 상기 확장된 프레임을 무선랜을 통해 수신하고, 상기 수신확인처리부는 상기 수신 확인 프레임을 상기 무선랜을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 장치.
제 26항에 있어서,

상기 수신부는 상기 확장된 프레임을 PLC(Power Line Communication) 경로를 통해 수신하고, 상기 수신확인처리부는 상기 수신 확인 프레임을 상기 PLC(Power Line Communication) 경로를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 프레임 수신 장치.