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KR100772406B1 - 복수의 디바이스가 존재하는 분산형 무선 통신네트워크에서의 디바이스 정보 공유 방법 및 장치 - Google Patents

복수의 디바이스가 존재하는 분산형 무선 통신네트워크에서의 디바이스 정보 공유 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 디바이스가 존재하는 분산형 무선 통신 네트워크에서 디바이스 정보 공유 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 네트워크 상의 복수의 디바이스들이 네트워크를 형성하기 위해 각각 비컨 신호를 송신하는 네트워크에서 디바이스의 가용 상태 또는 디바이스가 제공 가능한 서비스 정보를 포함하는 디바이스 정보를 비컨 신호에 포함시켜 비컨 신호를 생성하고, 이를 송신하여 네트워크 상의 디바이스에 대한 정보를 공유함으로써, 네트워크 상의 다른 데이터 전송과의 충돌 및 그에 따른 지연을 피할 수 있다.
비컨, 어나운스, 어나운스 요청, 어나운스 응답, 디바이스 정보,

Description

복수의 디바이스가 존재하는 분산형 무선 통신 네트워크에서의 디바이스 정보 공유 방법 및 장치 {Device information sharing method and apparatus in distributed topology wireless communication network}
도 1a 내지 1b는 디바이스 정보 공유 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 복수의 디바이스가 존재하는 무선 통신 네트워크에서의 디바이스 정보 공유 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 복수의 디바이스가 존재하는 무선 통신 네트워크의 슈퍼프레임(superframe) 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시한 슈퍼프레임에서의 비컨 구간(beacon period) 구조를 상세히 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비컨 프레임(beacon frame) 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디바이스 정보 공유 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7a 내지 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 두 개의 디바이스가 서로의 디바이스 정보를 공유하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디바이스 정보 공유 장치를 도 시한 도면이다.
본 발명은 복수의 디바이스가 존재하는 분산형 무선 통신 네트워크에서의 디바이스 정보 공유 방법 및 장치에 관한 것이다.
다양한 종류와 기능을 갖는 복수의 디바이스가 존재하는 무선 통신 네트워크에서는 각각 디바이스들이 제공 가능한 서비스에 대한 정보 또는 현재 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 표시하는 가용 상태에 대한 정보를 포함하는 디바이스 정보의 공유가 필요하다. 제공 가능한 서비스 정보에는 디바이스가 처리 가능한 데이터의 종류 또는 그 포맷에 대한 정보가 포함될 수 있다.
이러한 디바이스 정보의 공유는 도 1a에 도시된 바와 같이 디바이스A(110)이디바이스B(120)에 대하여 또는, 반대로 디바이스B(120)가 디바이스A(110)에 대하여 디바이스 정보를 통보하는 형태로 이루어질 수 있다. 이를 어나운스(announce)라 한다.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이 디바이스A(130)가 디바이스B(140)에 대하여 디바이스 정보의 공유를 요청하고, 이에 대하여 디바이스B(140)가 응답하는 형태로 디바이스 정보의 공유가 이루어질 수 있다. 이러한 디바이스 정보의 공유 요청을 어나운스 요청(announce request)라 하고, 이에 대한 응답을 어나운스 응답(announce response)라 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같은 복수의 디바이스가 존재하는 통신 네트워크에서는 복수의 디바이스들이 서로 디바이스 정보를 어나운스하거나, 어나운스를 요청, 응답해야하기 때문에, 각각의 디바이스가 어나운스, 어나운스 요청, 어나운스 응답을 동시에 송신하는 경우 어나운스 프레임들이 네트워크 상에서 중복되어 충돌이 생길 우려가 있다. 특히 MBOA(Multi Band OFDA Alliance) 미디어 억세스 제어(Media Access Control) 기반하의 네트워크와 같이 분산형 네트워크 구조를 가지는 네트워크 상에서 복수의 디바이스가 디바이스 정보를 서로 공유해야 하는 경우에 이들의 충돌을 해소할 수 있는 방법이 필요하다.
도 3은 무선 통신 네트워크의 슈퍼 프레임(310)(Superfame) 구조를 도시한 도면이다. 복수의 디바이스가 존재하는 무선 통신 네트워크에서는 1개의 슈퍼프레임(310) 구조를 기본시간 단위로 데이터 통신이 이루어지게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이 슈퍼 프레임(310)은 MAS(320)(Media Access Slot)라는 작은 구간으로 나뉘어지고, 슈퍼 프레임(310)의 맨 앞쪽 슬롯들은 네트워크 상의 복수의 디바이스들이 서로 네트워크 링크를 형성하기 위한 비컨(Beacon) 신호를 보낼 수 있도록 비컨 구간(330)(Beacon Period)으로 사용하도록 정의되어 있다. 또한, 이 비컨 구간을 제외한 나머지 슬롯들은 디바이스들이 서로 데이터를 전송할 수 있도록 데이터 구간(340)으로 사용하도록 정의된다. 일반적으로 디바이스의 가용 상태 또는 제공가능 서비스에 대한 정보를 포함하는 디바이스 정보의 공유는 어나운스 또는 어나운스 요청 및 어나운스 응답 과정을 통해 데이터 구간(340)에서 별도의 패킷을 생성하여 수행된다.
이러한 슈퍼프레임구조를 기본 시간단위로 하는 무선 통신 네트워크에서, 복수의 디바이스들이 디바이스 정보의 어나운스 또는 어나운스 요청 및 어나운스 응답을 별도의 패킷을 생성하여 수행할 경우, 데이터 구간(340) 안에서 네트워크 상의 다른 디바이스들의 데이터 전송과 충돌할 우려가 있으며, 충돌을 피하기 위해 전송을 계속 지연할 경우 디바이스 정보의 어나운스가 하나의 슈퍼프레임 안에서 이루어지지 못하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 복수의 디바이스가 존재하는 무선 통신 네트워크에서 디바이스들이 어나운스 또는 어나운스 요청 및 응답 패킷의 충돌없이 디바이스 정보를 공유할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 복수의 디바이스이 슈퍼프레임을 기반으로 통신하는 분산형 무선 통신 네트워크의 디바이스 정보 공유 방법은 디바이스 정보를 포함하는 비컨 프레임을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 비컨 프레임을 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 디바이스 정보에는 디바이스가 제공 가능한 서비스에 대한 정보 또는 현재 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 표시하는 가용 상태에 대한 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 비컨 프레임을 생성하 는 단계는 상기 디바이스 정보를 상기 비컨 프레임의 ASIE(Application Specific Information Element)필드에 포함시켜 생성하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 보다 바람직한 실시예에 따르면, 상기 디바이스 정보 공유 방법은 상기 디바이스 정보의 전송을 요청하는 정보를 포함하고 있는 비컨 프레임을 상기 슈퍼프레임의 비컨 구간을 통해 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특지응로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기된 디바이스 정보 공유 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 디바이스 정보를 포함하는 비컨 프레임 생성부; 및 상기 생성된 비컨 프레임을 송신하는 송신부를 포함하는 디바이스 정보 공유 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 3의 슈퍼프레임(410) 상의 비컨 구간(420)의 구조를 상세히 도시한다. 복수의 디바이스가 존재하는 무선 통신 네트워크에서 네트워크 상의 복수의 디바이스가 비컨 구간(420)내에서 각각의 비컨 신호를 송신함으로써, 네트워크를 형성하게 된다. 특히, MBOA 미디어 억세스 제어 기반하의 무선 통신 네트워크와 같이 분산형 네트워크 구조를 갖는 복수의 디바이스가 존재하는 네트워크에서 그러하다.
이때, 네트워크 상의 존재가 인식될 수 있으려면 모든 디바이스들은 반드시 비컨 신호를 보내야하며, 네트워크를 주기적으로 갱신하고, 유지하기 위해 매번 슈퍼프레임(411)의 비컨구간(421)마다 반복되어 전송되어야 한다. 복수의 디바이스가 각각 비컨 신호를 전송하기 때문에 비컨 구간(420) 안에서 비컨 신호들 간의 충돌을 피하여 디바이스마다 비컨 송신 시간이 정해지게 되며, 한번 비컨 신호의 송신 시간이 정해지면, 다음 슈퍼프레임(411)의 비컨 구간(421)에서도 같은 시간에 비컨 송신 시간에 비컨의 전송이 이루어진다. 따라서, 디바이스의 비컨 송신 시간이 최초 비컨 송신 시간 설정시에 다른 디바이스의 비컨 신호와의 충돌을 피하여 설정되면, 이후 다른 디바이스와의 충돌과 경쟁(contention)은 없게 되는 것이다.
본 발명에서는 이러한 비컨 구간의 특성을 이용하여 디바이스 정보를 공유 방법을 제공하고자한다. 이하에서 더욱 상세히 살펴본다.
도 5는 본 발명에 따른 비컨 프레임(510)(Beacon frame) 구조를 도시한다. 비컨 프레임은 미디어 억세스 제어 계층에서 부가한 MAC 헤더(511)와 페이로드(612)(payload)로 구성된다. 페이로드는 채널의 트래픽 지시, 디바이스들의 비컨 구간의 점유, 네트워크 상에서의 ID 등의 정보를 포함하는 IE(Information Element)들과 비컨 파라미터(5121)로 구성된다. IE 중 Element ID가 255번인 IE를 ASIE(5122)(Application Specific IE)라고 하며, 어플리케이션의 특정 목적을 위해 사용할 수 있도록 할당되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 어플리케이션의 특정 목적을 위한 사용으로 예정되어 있는 비컨 프레임의 ASIE(5122)부분에 디바이스의 가용 상태와 제공 가능 서비스에 대한 정보를 표시하는 디바이스 정보를 포함시켜 비컨 프레임(510)를 생성하게 된다. 마찬가지로 전술한 바와 같이, 제공 가능 서비스 정보에는 디바이스에서 사용 또는 재생 등이 가능한 데이터의 종류 또는 포맷(format)에 대한 정보가 포함될 수 있다.
어나운스의 경우(520), ASIE 부분을 ASIE임을 표시하는 Element ID 필드(521)와 어나운스임을 표시하는 어나운스 필드(522), 디바이스 정보 필드의 길이를 표시하는 길이 필드(523), 디바이스 정보 필드(524)로 구성한다.
어나운스 요청의 경우(530), ASIE 부분을 ASIE임을 표시하는 Element ID 필드(531)와 어나운스 요청임을 표시하는 어나운스 요청 필드(532)로 구성한다. 상대방 디바이스의 디바이스 정보를 요청하는 경우이므로, 디바이스 정보 필드는 포함하지 않는다.
어나운스 응답의 경우(540), ASIE 부분을 ASIE임을 표시하는 Element ID 필드(541)와 어나운스 응답임을 표시하는 어나운스 응답 필드(542), 디바이스 정보 필드의 길이를 표시하는 길이 필드(543), 디바이스의 가용 상태와 제공 가능 서비스에 대한 정보를 표시하는 디바이스 정보 필드(544)로 구성한다.
도 6은 본 발명에 따른 디바이스 정보 공유 방법의 순서도이다. 도 6을 참조하면, 디바이스 정보의 공유 방법은 다음과 같은 단계들로 구성된다.
610 단계에서 디바이스 정보를 네트워크 상의 다른 디바이스에게 알릴 필요가 있는 디바이스는 디바이스 정보를 포함하는 비컨 프레임을 생성한다. 다른 디바이스로부터 디바이스 정보의 전송을 요청(announce request)받은 디바이스도 이 에 포함된다.
620 단계에서는 610 단계에서 생성된 비컨 프레임을 정보전달매체, 즉 무선 통신 환경에서의 전파 등을 통해 전송하게 된다.
도 7a 내지 7b는 본 발명에 따른 어나운스의 방법을 시간축에 따라 도시한다. 도 7a는 어나운스의 경우이며, 도 7b는 어나운스 요청 및 어나운스 응답의 경우를 가정한 것이다.
우선, 도 7a의 어나운스의 경우(710), 디바이스A(711)가 디바이스B(712)에 대해 또는, 반대로 디바이스B(712)가 디바이스A(711)에 대해 어나운스가 포함된 비컨 신호를 송신하여 어나운스를 행한다. 송신된 어나운스의 유효 시간(713)이 경과하면, 그 바로 다음 슈퍼프레임의 비컨 구간 내에 존재하는 자신의 비컨 송신 시간에 어나운스를 포함한 비컨 신호를 생성하여 송신함으로써, 지속적으로 어나운스(710)가 행해지게 된다. 상기 언급한 바와 같이 각각의 디바이스가 비컨 신호를 보내도록 정해진 시간에 어나운스를 수행할 수 있어, 다른 디바이스와의 경쟁이 없다.
다음으로, 도 7b의 어나운스 요청(720)과 어나운스 응답(730)의 경우, 디바이스 정보를 요청하는 디바이스A(713)가 디바이스B(714)에 대해 자신의 비컨 신호 송신 시간에 어나운스 요청을 위한 ASIE를 비컨 신호에 포함하여 송신한다. 이를 받은 디바이스B(714)는 그 다음 슈퍼프레임의 자신의 비컨 신호 송신 시간에 디바이스 정보를 포함한 비컨 신호를 송신함으로써, 어나운스 요청(720)에 대한 어나운스 응답(730)을 하게 된다. 어나운스 요청과 응답이 하나의 슈퍼프레임 간격을 두 고 모두 완료됨으로써, 데이터 구간에서 디바이스간의 경쟁으로 생길 수 있는 지연을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 디바이스 정보 공유 장치의 구조도이다.
어나운스의 경우, 우선 어플리케이션(application)(810)은 어나운스 스케줄러(820)와 비컨 프레임 생성부(830)에 신호를 보내 디바이스 정보를 포함한 비컨 신호의 송신을 준비한다. 어나운스 스케줄러(820)는 이전 어나운스로부터의 시간을 계산하여, 어나운스의 유효시간이 경과한 후 그 바로 다음 슈퍼프레임의 비컨 기간내에 비컨 신호를 송신할 수 있도록 제어하는 역할을 한다. 비컨 프레임 생성부(830)는 어플리케이션으로부터 어나운스 수행 신호를 수신하여 디바이스 정보(840)를 참조하여, 디바이스 정보가 포함된 비컨 프레임을 생성한다. 생성된 비컨 프레임은 송신부(850)를 통하여 네트워크 상의 다른 디바이스들에게 송신된다.
어나운스 요청의 경우, 어플리케이션(810)은 비컨 프레임 생성부(830)에 신호를 보내어 어나운스 요청을 위한 ASIE가 포함된 비컨 프레임을 생성한다. 이렇게 생성된 비컨 프레임을 송신부(850)를 통하여 가장 가까운 시간에 도래하는 슈퍼 프레임의 비컨 구간 내의 자신의 비컨 전송 시간에 네트워크 상의 다른 디바이스들에게 송신한다.
어나운스 응답의 경우, 우선 어나운스 요청 수신부(860)가 네트워크 상의 다른 디바이스로부터 어나운스 요청 정보를 포함하는 비컨 프레임을 수신하여 비컨 프레임 생성부(840)에 신호를 보낸다. 이에 대하여 비컨 프레임 생성부(830)은 디바이스 정보가 포함된 비컨 프레임을 생성하고, 송신부(850)가 다음 슈퍼 프레임의 비컨 구간 내에서 자신의 비컨 신호 송신 시간에 생성된 비컨 프레임을 송신함으로써 어나운스 응답이 이루어지게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다. 또한, 본 발명에 따른 시스템은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 디바이스 정보의 공유를 위한 어나운스, 어나운스 요청, 어나운스 응답 정보를 비컨 신호에 포함시켜 송신함으로써, 별도의 패킷을 통해 전송하는 경우 발생할 수 있는 네트워크 상의 다른 데이터 전송과의 충돌 및 패킷 손실의 위험을 피할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 네트워크 상의 각각의 디바이스들이 충돌없이 송신할 수 있는 비컨 신호에 어나운스, 어나운스 요청, 어나운스 응답 정보를 포함시켜 송신하여, 디바이스들 간의 경쟁에 의한 지연을 없앨 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 복수의 디바이스들이 슈퍼프레임을 기반으로 통신하는 분산형 무선 통신 네트워크에서 디바이스 정보의 공유 방법에 있어서,
    디바이스가 제공 가능한 서비스에 대한 정보를 포함하는 비컨 프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 비컨 프레임을 상기 슈퍼프레임의 비컨 구간을 통해 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 정보 공유 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 프레임을 생성하는 단계는
    상기 제공 가능한 서비스에 대한 정보를 상기 비컨 프레임의 ASIE(Application Specific Information Element)필드에 포함시켜 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 디바이스 정보 공유 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제공 가능한 서비스에 대한 정보의 전송을 요청하는 포맷의 비컨 프레임을 상기 슈퍼프레임의 비컨 구간을 통해 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 정보 공유 방법.
  5. 제1항 및 제3항 내지 제4항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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