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KR101317996B1 - 메쉬 네트워크에서 노드간 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

메쉬 네트워크에서 노드간 데이터 전송 방법 및 장치 Download PDF

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KR101317996B1
KR101317996B1 KR1020060037825A KR20060037825A KR101317996B1 KR 101317996 B1 KR101317996 B1 KR 101317996B1 KR 1020060037825 A KR1020060037825 A KR 1020060037825A KR 20060037825 A KR20060037825 A KR 20060037825A KR 101317996 B1 KR101317996 B1 KR 101317996B1
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Abstract

본 발명은 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 메쉬 노드가 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결을 설정하며, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터가 발생하면, 상태 변경을 지시하는 제어 메시지를 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말로 방송하며, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과의 경쟁을 수행하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터 전송을 수행할 것임을 나타내는 메시지를 전송하고, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 상기 데이터 전송을 허락하는 메시지가 수신되면, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터를 전송한다.
Figure R1020060037825
메쉬 네트워크 (Mesh Network), 단일 무선 인터페이스 (Single radio Interface), 다중 채널 (Multiple Channel), RTS (Request to Send), CTS (Clear to Send)

Description

메쉬 네트워크에서 노드간 데이터 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITING DATA BETWEEN NODES IN A MESH NETWORK}
도 1은 통상적인 메쉬 네트워크의 구조를 보이고 있는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송을 위해 메쉬 네트워크에서 노드간에 이루어지는 시그널링을 보이고 있는 도면.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에서 제안하는 메쉬 노드들 간의 데이터 전송 절차의 각 단계에서 메쉬 네트워크의 상태를 보이고 있는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송을 위해 송신측 노드에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 전송을 위해 이동 단말에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면.
본 발명은 메쉬 네트워크에서의 노드간 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 메쉬 네트워크를 구성하는 노드들 간의 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 이동통신 기술은 멀티미디어 서비스의 제공하기 위해 전송 속도와 주파수이용효율의 극대화를 위한 방향으로 발전하고 있다. 그 대표적인 예가 무선 접속 네트워크 (Mobile Access Network)이다. 상기 무선 접속 네트워크는 일정 서비스 영역 (Service Coverage) 내의 단말을 대상으로 하여 고속의 무선 서비스를 제공하는 네트워크를 통칭한다.
지금까지의 무선 접속 네트워크는 액세스 포인트 (Access Point ; AP)와 레거시 단말 (Legacy Station)로 구성되는 로컬 네트워크 (Local Network)들의 집합이다. 상기 레거시 단말은 AP와의 결합을 통해 원하는 무선 서비스를 제공받는다.
최근 무선 접속 네트워크는 복수의 로컬 네트워크들의 결합을 통해 확장되는 메쉬 네트워크 (Mesh Network)로의 진화가 이루어지고 있다. 상기 메쉬 네트워크는 복수의 메쉬 노드들로 구성된다. 상기 메쉬 노드는 로컬 네트워크에서의 AP의 역할 뿐만 아니라 주변 액세스 포인트들과의 결합을 통해 직접 정보 교환을 할 수 있다. 상기 메쉬 노드들은 유선 또는 무선에 의해 결합될 수 있다. 상기 메쉬 노드들이 유선에 의해 결합되는 경우에는, 상기 메쉬 노드들 간의 거리가 고려되지 않는다. 하지만 상기 메쉬 노드들이 무선에 의해 결합되는 경우에는, 상기 메쉬 노드들 간의 거리가 충분히 고려되어야 한다. 즉 무선에 의해 결합되는 메쉬 노드들은 무선 자원을 이용한 정보의 전달이 가능한 거리에 존재하여야 한다.
도 1은 무선에 의해 결합되는 메쉬 네트워크의 통상적인 구조를 보이고 있는 도면이다. 상기 도 1에서는 두 개의 메쉬 노드들에 의해 구성된 메쉬 네트워크를 가정한다.
상기 도 1을 참조하면, 제1메쉬 노드 (110)와 제2메쉬 노드 (120)는 무선 자원을 이용한 정보의 전달이 가능한 정도의 거리로 이격 된다. 제1영역 (Area #1)은 상기 제1메쉬 노드 (110)에 의해 무선 통신 서비스의 지원이 가능한 영역이며, 제2영역 (Area #2)은 상기 제2메쉬 노드 (120)에 의해 무선 통신 서비스의 지원이 가능한 영역이다.
레거시 단말들 111 내지 116은 상기 제1메쉬 노드 (110)에 결합되며, 레거시 단말들 121 내지 126은 상기 제2메쉬 노드 (120)에 결합된다. 따라서 상기 레거시 단말들 111 내지 116은 상기 제1메쉬 노드 (110)로부터의 신호만을 수신하고, 상기 레거시 단말들 121 내지 126은 상기 제2메쉬 노드 (120)로부터의 신호만을 수신하는 것이 바람직하다. 즉 원치 않는 신호에 의한 간섭을 최소화할 수 있어야 한다.
전술한 바와 같은 구조를 가지는 메쉬 네트워크에서는 메쉬 네트워크와 레거시 단말 간의 데이터 전송뿐만 아니라 메쉬 노드들 간의 데이터 전송도 가능하여야 한다. 상기 메쉬 노드들 간의 데이터 전송 방식은 각 메쉬 노드가 가지는 무선 인터페이스 구조와 자원 할당 형태에 의해 구분할 수 있다.
첫 번째로, 각 메쉬 노드가 다중 무선 인터페이스 (Multi Radio Interface)를 가지며, 메쉬 네트워크에서 복수의 무선 채널들이 사용되는 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 메쉬 노드는 레거시 단말과의 데이터 전송을 위한 무선 인터페이스 및 무선 채널과 인접 메쉬 노드와의 데이터 전송을 위한 무선 인터페이스 및 무선 채널을 구분하여 사용할 수 있다. 따라서 원하지 않는 신호로 인한 간섭을 최소화할 수 있다. 하지만 다중 무선 인터페이스로 인해 메쉬 노드의 구조가 복잡해질 수 있는 단점이 있다.
두 번째로, 각 메쉬 노드가 단일 무선 인터페이스 (Single Radio Interface)를 가지며, 메쉬 네트워크에서 복수의 무선 채널들이 사용되는 경우를 가정한다.
이 경우, 메쉬 노드는 레거시 단말과의 데이터 전송을 위한 무선 채널과 인접 메쉬 노드와의 데이터 전송을 위한 무선 채널을 구분하여 사용할 수 있다. 따라서 원하지 않는 신호로 인한 간섭을 최소화할 수 있다. 하지만 메쉬 노드는 데이터 전송을 위한 대상에 따라 사용 무선 채널을 전환하여야 한다. 또한 전체 데이터 전송 구간으로부터 레거시 단말과의 통신을 위한 구간과 인접 메쉬 노드와의 통신을 위한 구간이 사전에 정의되어야 한다.
세 번째로, 각 메쉬 노드가 단일 무선 인터페이스를 가지며, 메쉬 네트워크에서 하나의 무선 채널이 사용되는 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 전체 데이터 전송 구간으로부터 레거시 단말과의 통신을 위한 구간과 인접 메쉬 노드와의 통신을 위한 구간이 사전에 정의되어야 한다. 뿐만 아니라 인접 메쉬 노드와의 통신을 위한 구간에서 전송되는 신호가 레거시 단말에게 간섭으로 작용하는 것을 방지하는 위한 방안이 마련되어야 한다.
전술한 두 번째와 세 번째 가정의 경우에는 통신 대상에 따른 전송 구간의 구분이 반드시 필요하다. 그리고 전송 구간의 구분에 따른 정보가 인접 메쉬 노드들에 의해 공유될 수 있어야 하므로, 데이터 전송을 위한 시그널링의 복잡도가 증가할 수 있다. 뿐만 아니라 인접 메쉬 노드 또는 레거시 단말로 전송할 데이터가 존재하지 않을 시 또는 인접 메쉬 노드 또는 레거시 단말로부터 수신할 데이터가 존재하지 않을 시에는 해당 전송 구간에서의 무선 자원이 낭비된다.
한편 세 번째 가정의 경우에는 메쉬 노드에서 인접 메쉬 노드로 전송되는 신호가 레거시 단말에 의해 수신됨으로써, 간섭으로 작용할 수 있다. 이를 방지하기 위해 레거시 단말에 대해 전력 절약 모드 (power saving mode)를 적용할 수 있다. 즉 인접 메쉬 노드와의 통신을 위한 전송 구간에서 레거시 단말이 전력 절약 모드 (power saving mode)로 전환될 수 있도록 한다. 이 경우 메쉬 노드는 사전에 약속된 시점에서만 레거시 단말에게 전력 절약 모드로의 전환을 명령할 수 있다. 따라서 레거시 단말이 과다하게 전력 절약 모드를 유지하는 경우가 발생할 수 있다. 이는 메쉬 네트워크에서의 서비스 품질 (Quality of Service ; QoS)을 저해하는 원인이 된다.
전술한 바를 고려할 때, 메쉬 네트워크에서 자원의 낭비를 최소화하면서 레거시 단말에 대한 간섭을 미치지 않는 메쉬 노드 간의 데이터 전송 방안 마련이 절실하다 할 수 있다.
전술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 메쉬 네트워크에서 성능을 향상시킬 수 있는 메쉬 노드들 간의 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 단일 무선 인터페이스를 가지는 메쉬 노드에서 인접 메쉬 노드로의 데이터 전송이 필요할 시에만 인접 메쉬 노드로 데이터를 전송하도록 하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 메쉬 노드에서 인접 메쉬 노드로의 데이터 전송이 필요할 시, 상기 인접 메쉬 노드가 송신측 메쉬 노드를 레거시 단말로 인식하도록 하는 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 메쉬 노드에서 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터가 발생할 시, 전송될 데이터가 간섭으로 적용할 수 있는 레거시 단말에 대해 대기 모드로 전환하도록 하는 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 메쉬 노드가 인접 메쉬 노드와의 데이터 전송 구간을 예측하고, 상기 예측된 데이터 전송 구간에 관한 정보를 레거시 단말에게 알리는 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 메쉬 노드가 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결을 설정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터가 발생하면, 상태 변경을 지시하는 제어 메시지를 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말로 방송하는 과정과, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과의 경쟁을 수행하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터 전송을 수행할 것임을 나타내는 메시지를 전송하는 과정과, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 상기 데이터 전송을 허락하는 메시지가 수신되면, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터를 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 메쉬 노드에 있어서, 송신부와, 수신부와, 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결을 설정하고, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터가 발생하면, 상기 송신부를 제어하여 상태 변경을 지시하는 제어 메시지를 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말로 방송하고, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과 경쟁을 수행하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터 전송을 수행할 것임을 나타내는 메시지를 전송하도록 상기 송신부를 제어하고, 상기 수신부를 통해 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 상기 데이터 전송을 허락하는 메시지가 수신되면, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터를 전송하도록 상기 송신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 또 다른 방법은; 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 단말이 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 엑티브 상태에서 메쉬 노드로부터 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 제어 메시지가 수신되면 상기 액티브 상태에서 상기 대기 상태로 천이하는 과정과, 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 근거로 상기 대기 상태를 유지해야 하는 시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과를 근거로 상기 대기 상태에서 상기 액티브 상태로 천이한다.
본 발명의 실시 예에 따른 또 다른 장치는; 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 데이터를 수신하는 단말에 있어서, 수신부와, 상기 수신부를 통해 액티브 상태에서 메쉬 노드로부터 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함하는 제어 메시지를 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지가 수신되면 상기 액티브 상태에서 상기 대기 상태로 천이하고, 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 근거로 상기 대기 상태를 유지해야 하는 시간이 경과되었는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 대기 상태에서 상기 액티브 상태로 천이하는 제어부를 포함한다.
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하기에서 본 발명에 대해 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 메쉬 네트워크에서 수신측 메쉬 노드가 송신측 메쉬 노드를 레거 시 단말로 인식할 수 있도록 한다. 이를 위해서는 송신측 메쉬 노드와 수신측 메쉬 노드는 데이터 전송이 개시되기 전에 채널 검색 (Channel Scan)을 통해 상호간의 인식이 선행되어야 한다. 그리고 메쉬 노드들 간의 데이터 전송을 위해 메쉬 노드와 레거시 단말 간의 데이터 전송을 위한 절차가 그대로 적용될 수 있어야 한다. 뿐만 아니라 송신측 메쉬 노드는 자신이 전송하는 신호에 의해 영향을 받을 수 있는 레거시 단말을 대기 상태로 전환시키기 위한 방안이 마련되어야 한다.
이하 전술한 바를 고려한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 노드들 간의 데이터 전송을 위한 시그널링 절차를 보이고 있다. 상기 도 2에서는 제1메쉬 노드 (MN #1)을 송신측 메쉬 노드로 가정하고, 제2메쉬 노드 (MN #2)를 수신측 메쉬 노드로 가정한다. 그리고 MN #2는 MN #1의 인접 메쉬 노드에 해당한다. 상기 MN #1의 인접 메쉬 노드는 적어도 하나 이상이 될 수 있다.
상기 도 2를 참조하면, MN #1은 MN #2와의 결합을 위한 절차를 수행한다 (210단계). 상기 MN #1과 상기 MN #2간의 결합 절차는 무선 접속 네트워크에서 제안하는 통상적인 결합 절차가 적용될 수 있다. 상기 결합 절차에 의해 상기 MN #1은 상기 MN #2가 인접 메쉬 노드임을 인식한다.
상기 MN #1은 상기 MN #2로 전송할 데이터가 발생하면, 자신을 목적지로 하는 상태 전환 제어 메시지를 방송한다 (212단계). 즉 상기 상태 전환 제어 메시지는 특정 대상 (메쉬 노드 또는 레거시 단말)을 목적지로 하여 전송되는 제어 메시 지가 아니다. 일 예로 상기 상태 전환 제어 메시지로는 무선 접속 네트워크에서 정의하고 있는 송신 예약 응답 (Clear to Send ; CTS) 메시지가 사용될 수 있다. 단지 앞에서도 밝힌 바와 같이 상기 CTS 메시지의 목적지로는 MN #1이 기록되어야 한다. 한편 상기 MN #1은 상기 상태 전환 제어 메시지를 사전에 할당된 송신 채널 (CHTX)을 통해 방송한다.
레거시 단말들은 상기 상태 전환 제어 메시지를 수신하면, 상기 MN #1이 상기 MN #2로 데이터 전송을 개시할 것임을 인식한다. 따라서 상기 상태 전환 제어 메시지를 수신한 레거시 단말은 동작 모드를 대기 상태로 천이한다 (214단계). 바람직하기로는 상기 상태 전환 제어 메시지를 통해 대기 상태 유지시간이 제공되는 것이다. 상기 대기 상태 유지시간은 레거시 단말이 대기 상태에서 액티브 상태로 깨어날 수 있도록 하는 정보로 이용된다. 즉 상기 레거시 단말은 상기 대기 상태 유지시간이 경과할 때까지 대기 상태를 유지한다. 상기 대기 상태 유지시간은 상기 MN #1에 의해 전송될 데이터의 양과 데이터의 전송을 시작하기까지의 평균 소요시간을 고려하여 결정할 수 있고 상기 상태 전환 제어 메시지의 NAV (Network Allocation Vector) 값으로 저장된다.
상기 MN #1은 상기 채널 상태 전환 제어 메시지를 전송한 후 채널을 전환한다 (216단계). 즉 송신 채널 (CHTX)에서 사전에 할당된 수신 채널 (CHRX)로 전환한다. 한편 상기 채널 전환에 의해 상기 MN #1은 상기 MN #2의 레거시 단말로써 동작하게 된다.
상기 MN #1은 상기 송신 채널 (CHRX)을 통해 데이터 전송 요청 제어 메시지를 전송한다. 일 예로 상기 데이터 전송 요청 제어 메시지로는 무선 접속 네트워크에서 정의하고 있는 송신 예약 요청 (Request to Send ; RTS) 메시지가 사용될 수 있다. 앞에서 밝힌 바와 같이 상기 MN #1은 상태 전환에 의해 상기 MN #2의 레거시 단말로 동작한다. 따라서 상기 MN #1은 상기 데이터 전송 요청 제어 메시지를 전송하기 위해 상기 MN #2에 결합된 레거시 단말들과 경쟁하게 된다. 상기 MN #1는 레거시 단말로서 MN #2가 구성한 네트워크에 데이터 전송을 시도하므로, MAC 레이어 이상의 프로토콜의 도움을 받아서 해당 주소를 설정한다. 일 예로, 상기 MN #2는 상기 MN #1의 게이트웨이 (Gateway)로 인식된다.
상기 데이터 전송 요청 제어 메시지는 상기 MN #1의 인접 메쉬 노드에 의해 수신된다. 상기 데이터 전송 요청 제어 메시지를 수신한 인접 메쉬 노드 MN #2는 지정된 소정 지연시간 (Short Inter Frame Spaces ; SIFS)이 경과하면, 데이터 전송 응답 제어 메시지를 방송한다 (220단계). 일 예로 상기 데이터 전송 응답 제어 메시지로는 무선 접속 네트워크에서 정의하고 있는 CTS 메시지가 사용될 수 있다.
상기 데이터 전송 응답 제어 메시지를 수신한 MN #1은 SIFS가 경과하면, 데이터를 전송한다 (222단계). 상기 MN #2는 상기 MN #1로부터 전송된 데이터를 수신하고, SIFS가 경과한 후 응답 메시지를 전송한다 (224). 상기 MN #2는 정상적으로 데이터를 수신할 시 ACK를 전송하며, 정상적으로 데이터를 수신하지 못할 시 ACK를 전송하지 않는다.
상기 MN #1은 상기 MN #2로부터 ACK을 수신하지 못하면, 상기 도 2에서 보이고 있는 절차에 의해 해당 데이터를 재 전송한다. 그렇지 않고 상기 MN #2로부터 ACK를 수신하면, 채널을 전환한다. 즉 수신 채널 (CHRX)에서 사전에 할당된 송신 채널 (CHTX)로 전환한다 (226단계).
한편 상기 레거시 단말은 상기 상태 전환 제어 메시지를 통해 제공받은 대기 상태 유지시간이 경과하면, 대기 상태에서 액티브 상태로 천이한다 (228단계). 상기 액티브 상태로의 천이에 의해 상기 레거시 단말은 상기 MN #1과의 통신이 가능한 상태에 놓이게 된다. 상기 레거시 단말의 상태는 NAV 값의 설정에 의해 결정될 수 있다. 즉 상기 레거시 단말 내의 NAV 값이 어떻게 설정되어 있는지에 의해 상기 레거시 단말의 상태가 결정된다. 상기 NAV 값은 시간이 경과하면서 점점 감소하므로 이 값이 0이 될 때 레거시 단말은 액티브 상태로 천이한다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명에서 제안하는 메쉬 노드들 간의 데이터 전송 절차의 각 단계에서 메쉬 네트워크의 상태를 보이고 있다.
상기 도 3a에서는 송신측 메쉬 노드 (310)에 의해 자신을 목적지로 하는 CTS가 방송되는 단계에서의 메쉬 네트워크 상태를 보이고 있다. 이 단계에서는 모든 레거시 단말의 상태가 액티브 상태임을 확인할 수 있다.
도 3b에서는 송신측 메쉬 노드 (310)에 의해 RTS가 수신측 메쉬 노드 (320)로 전송되는 단계에서의 메쉬 네트워크 상태를 보이고 있다. 이 단계에서는 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말의 상태가 액티브 상태에서 대 기 상태로 전환되었음을 확인할 수 있다. 따라서 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말들은 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 의해 전송되는 상기 RTS에 영향을 받지 않는다. 이때 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 레거시 단말들은 액티브 상태를 유지하고 있음을 확인할 수 있다.
도 3c에서는 수신측 메쉬 노드 (320)에 의해 CTS가 송신측 메쉬 노드 (310)로 전송되는 단계에서의 메쉬 네트워크 상태를 보이고 있다. 이 단계에서는 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말뿐만 아니라 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 레거시 단말들 중 일부의 상태가 액티브 상태에서 대기 상태로 천이되었음을 확인할 수 있다. 따라서 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말들과 상기 수신측 메쉬 노드에 결합된 일부 레거시 단말은 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 의해 전송되는 상기 CTS에 영향을 받지 않는다. 이때 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 레거시 단말들 중 일부 레거시 단말은 아직도 액티브 상태를 유지하고 있음을 확인할 수 있다.
도 3d에서는 송신측 메쉬 노드 (310)에 의해 데이터가 수신측 메쉬 노드 (320)로 전송되는 단계에서의 메쉬 네트워크 상태를 보이고 있다. 이 단계에서는 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말과 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 모든 레거시 단말의 상태가 액티브 상태에서 대기 상태로 천이되었음을 확인할 수 있다. 따라서 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말들과 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 모든 레거시 단말은 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 의해 전송되는 데이터에 영향을 받지 않는다.
도 3e에서는 수신측 메쉬 노드 (320)에 의해 응답 신호가 송신측 메쉬 노드 (310)로 전송되는 단계에서의 메쉬 네트워크 상태를 보이고 있다. 이 단계에서는 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말과 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 모든 레거시 단말의 상태가 액티브 상태에서 대기 상태로 천이되었음을 확인할 수 있다. 따라서 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말들과 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 모든 레거시 단말은 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 의해 전송되는 응답 신호에 영향을 받지 않는다.
그 후 상기 송신측 메쉬 노드 (310)에 결합된 모든 레거시 단말과 상기 수신측 메쉬 노드 (320)에 결합된 모든 레거시 단말의 상태는 대기 상태에서 액티브 상태로 전환될 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 노드들 간의 데이터 전송을 위해 송신측 메쉬 노드에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 송신측 메쉬 노드는 410단계에서 수신측 메쉬 노드 (MNRX)의 인식을 통해 결합을 수행한다. 상기 송신측 메쉬 노드는 수신측 메쉬 노드 (MNRX)와의 결합이 이루어지면, 상기 수신측 메쉬 노드 (MNRX)로 전송할 데이터가 존재하는 지를 확인한다. 상기 전송할 데이터가 존재하는지를 판단하는 단계는 상기 도 4에서 도시하지 않았다.
상기 송신측 메쉬 노드는 전송할 데이터가 존재하면, 412단계에서 자신을 목적지로 하는 CTS를 방송한다. 그리고 414단계에서 현재의 채널을 상기 수신측 메쉬 노드 (MNRX)와의 통신을 위한 채널로 전환한다.
상기 송신측 메쉬 노드는 416단계에서 상기 전환된 채널을 통해 RTS를 방송한다. 상기 RTS는 상기 수신측 메쉬 노드 (MNRX)로의 데이터 전송을 요청하는 의미를 가진다. 그 후 상기 송신측 메쉬 노드는 418단계에서 상기 전환된 채널을 통해 CTS가 수신되는지를 감시한다. 상기 CTS는 데이터의 전송을 허락하는 의미를 가진다.
상기 송신측 메쉬 노드는 상기 CTS가 수신되면, 420단계에서 상기 전환된 채널을 통해 데이터를 전송한다. 그리고 상기 송신측 메쉬 노드는 422단계에서 상기 전송한 데이터에 대응한 응답 신호로 ACK가 수신되는 지를 감시한다. 상기 송신측 메쉬 노드는 상기 수신측 메쉬 노드 (MNRX)로부터 ACK이 수신되지 않으면, 상기 412단계 내지 420단계를 재 수행한다. 하지만 상기 송신측 메쉬 노드는 상기 수신측 메쉬 노드 (MNRX)로부터 ACK를 수신하면, 424단계에서 레거시 단말과의 통신을 위한 채널로 전환한다.
본 발명을 적용하더라도 수신측 메쉬 노드에서의 동작에는 변화가 없다. 즉 상기 수신측 메쉬 노드는 레거시 단말로부터의 데이터를 수신하는 절차와 동일한 절차에 의해 송신측 메쉬 노드로부터의 데이터를 수신할 수 있다. 따라서 상기 수신측 메쉬 노드에 대한 구체적인 동작에 대한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 메쉬 노드들 간의 데이터 전송을 위해 레거시 단말에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 레거시 단말은 510단계에서 송신측 메쉬 노드를 목적지로 하는 CTS를 수신한다. 상기 레거시 단말은 상기 송신측 메쉬 노드를 목적지로 하는 CTS를 수신하면, 512단계에서 현재의 동작 상태를 전환한다. 즉 동작 상태를 액티브 상태에서 대기 상태로 천이한다. 그리고 상기 레거시 단말은 514단계에서 상기 CTS로부터 대기 상태 유지시간에 관한 정보를 확인한다.
상기 레거시 단말은 516단계에서 앞에서 확인한 대기 상태 유지시간이 경과하는 지를 감시한다. 상기 레거시 단말은 상기 대기 상태 유지시간이 경과하면, 518단계에서 동작 상태를 전환한다. 즉 동작 상태를 대기 상태에서 액티브 상태로 천이한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 전력 전약 모드나 전송구간을 분할하지 않고, 분배 조정 방식을 그대로 이용함으로써, 전송 지연이 발생하지 않는다. 뿐만 아니라 불필요한 전송 구간이 존재하지 않도록 함으로써, 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (20)

  1. 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 메쉬 노드가 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결을 설정하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터가 발생하면, 상태 변경을 지시하는 제어 메시지를 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말로 방송하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과 경쟁을 수행하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터 전송을 수행할 것임을 나타내는 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 상기 데이터 전송을 허락하는 메시지가 수신되면, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터를 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 메시지는,
    상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말이 동작 상태를 대기 상태로 변경할 것을 지시하는 메시지임을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어 메시지는,
    상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말이 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보는,
    상기 메쉬 노드에 의해 전송될 데이터의 양과 상기 데이터 전송이 이루어질 때까지의 평균 지연 시간을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 메시지를 전송한 후, 상기 메쉬 노드가 사용하는 채널을 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 통신을 수행하기 위해 사용되는 채널로 변경하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터의 전송에 대응하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 응답 신호를 수신하는 과정과,
    상기 응답 신호를 근거로 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드가 상기 데이터를 정상적으로 수신하였는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드가 상기 데이터를 정상적으로 수신하였다고 판단되면, 상기 메쉬 노드가 사용하는 채널을 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과의 통신을 위한 채널로 변경하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 메쉬 노드에 있어서,
    송신부와,
    수신부와,
    적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결을 설정하고, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터가 발생하면, 상기 송신부를 제어하여 상태 변경을 지시하는 제어 메시지를 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말로 방송하고, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과 경쟁을 수행하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터 전송을 수행할 것임을 나타내는 메시지를 전송하도록 상기 송신부를 제어하고, 상기 수신부를 통해 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 상기 데이터 전송을 허락하는 메시지가 수신되면, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 데이터를 전송하도록 상기 송신부를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 메쉬 노드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 메시지는,
    상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말이 동작 상태를 대기 상태로 변경할 것을 지시하는 메시지임을 특징으로 하는 메쉬 노드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 메시지는,
    상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말이 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함함을 특징으로 하는 메쉬 노드.
  11. 제10항에 있어서, 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보는,
    상기 메쉬 노드에 의해 전송될 데이터의 양과 상기 데이터 전송이 이루어질 때까지의 평균 지연 시간을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 메쉬 노드.
  12. 삭제
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제어 메시지를 전송한 후, 상기 메쉬 노드가 사용하는 채널을 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 통신을 수행하기 위해 사용되는 채널로 변경함을 특징으로 하는 메쉬 노드.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 데이터의 전송에 대응하여 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로부터 응답 신호가 수신되면, 상기 응답 신호를 근거로 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드가 상기 데이터를 정상적으로 수신하였는지 여부를 판단하고, 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드가 상기 데이터를 정상적으로 수신하였다고 판단되면, 상기 메쉬 노드가 사용하는 채널을 상기 메쉬 노드와 연결된 적어도 하나의 단말과의 통신을 수행하기 위해 사용되는 채널로 변경함을 특징으로 하는 메쉬 노드.
  15. 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 단말이 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    액티브 상태에서 메쉬 노드로부터 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함하는 제어 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 제어 메시지가 수신되면 상기 액티브 상태에서 상기 대기 상태로 천이하는 과정과,
    상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 근거로 상기 대기 상태를 유지해야 하는 시간이 경과되었는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과를 근거로 상기 대기 상태에서 상기 액티브 상태로 천이하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보는,
    상기 메쉬 노드가 상기 메쉬 노드에 인접한 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 통신을 수행하는 시간에 대응하여 결정됨을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보는,
    상기 메쉬 노드가 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터의 양과 상기 데이터의 전송이 이루어질 때까지의 평균 지연 시간을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  18. 멀티 채널을 지원하는 메쉬 네트워크에서 데이터를 수신하는 단말에 있어서,
    수신부와,
    상기 수신부를 통해 액티브 상태에서 메쉬 노드로부터 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함하는 제어 메시지를 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지가 수신되면 상기 액티브 상태에서 상기 대기 상태로 천이하고, 상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보를 근거로 상기 대기 상태를 유지해야 하는 시간이 경과되었는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 대기 상태에서 상기 액티브 상태로 천이하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보는,
    상기 메쉬 노드가 상기 메쉬 노드에 인접한 적어도 하나의 인접 메쉬 노드와 통신을 수행하는 시간에 대응하여 결정됨을 특징으로 하는 단말.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 대기 상태를 유지하기 위해 사용되는 시간 정보는,
    상기 메쉬 노드가 상기 적어도 하나의 인접 메쉬 노드로 전송할 데이터의 양과 상기 데이터의 전송이 이루어질 때까지의 평균 지연 시간을 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 단말.
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