KR101082922B1 - 무선 개인영역 네트워크에서 우선 순위를 적용한무선통신방법 - Google Patents

무선 개인영역 네트워크에서 우선 순위를 적용한무선통신방법 Download PDF

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Abstract

복수의 디바이스가 접속되어, 복수의 디바이스 중 선정된 중재자로부터 브로드캐스트되는 동기신호에 의해 동기화되는 채널을 통해 무선 통신을 수행하는 네트워크 환경에서의 무선통신방법이 개시된다. 본 발명에 따른 무선통신방법은 복수의 디바이스 중 제1디바이스에서 전송하고자 하는 제1프레임을 우선 순위에 따른 소정의 개수의 클래스로 분류하는 단계, 분류된 클래스에 따라 백오프 수행 전 유휴기간을 산출하고, 산출된 유휴기간 동안 채널이 타 디바이스에 의해 사용되는지 여부를 확인하는 단계, 유휴기간 동안 채널이 사용되지 않으면, 분류된 클래스에 따라 백오프시간을 산출하고, 산출된 백오프시간 동안 백오프를 수행하는 단계 및 백오프시간이 종료되면 제1프레임을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 슈퍼프레임의 경쟁구간에서 우선 순위를 적용하여 제어 정보를 신속하게 전달하여 고속 무선 통신이 가능하다.
무선 개인영역 네트워크, 슈퍼프레임, 경쟁구간, 유휴기간, 백오프시간

Description

무선 개인영역 네트워크에서 우선 순위를 적용한 무선통신방법{Wireless communication method adapting priority for transmitting packet in WPAN}
도 1은 일반적인 무선 개인영역 네트워크의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 IEEE 802.15.3 표준에 따른 슈퍼프레임의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 중재자가 디바이스와의 통신을 위해 수행하는 과정을 나타내는 도면, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 디바이스 또는 중재자가 타 디바이스와의 통신을 위해 수행하는 과정을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 중재자 110 내지 140: 디바이스
본 발명은 무선통신방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IEEE 802.15.3 표준을 기반으로 하는 무선 개인영역 네트워크 환경에서 우선순위를 적용하여 프레임을 전송하는 통신방법에 관한 것이다.
무선 개인영역 네트워크(Wireless Personal Area network: WPAN)는 10m 정도 의 단거리에 있는 컴퓨터와 주변기기, 이동단말기, 가전제품 등을 상호 무선 네트워크로 연결하여 기기간 양방향 통신을 가능하게 하며, 다양한 응용분야를 지원하는 기술이다. WPAN은 기존의 근거리통신망(LAN)이나 원거리통신망(WAN)과 대비되는 개념으로서, 기존의 인프라구조의 네트워크가 아닌 개인적 규모의 소규모 무선 통신 네트워크의 하나로서 저가격, 저전력으로 구현 가능하므로, 예를 들면 홈네트워크 구현 등의 응용 분야에 적용된다.
현재, WPAN 기술에 대해 IEEE 802.15.3 타스크 그룹(Task group: TG)에서 표준화가 진행중이다. IEEE 802.15.3에서는 저전력으로 11 내지 55 Mbps의 고속 데이터 전송이 가능하며, 데이터 전송 범위는 10m 이내로 제한된다. 또한, UWB(UltraWide Band) 시스템을 이용한 WPAN 시스템을 규격화하기 위한 IEEE802.15.3a 그룹에 의해 표준화가 진행중인 IEEE802.15.3는 물리계층(PHY)을 100Mbps급으로 고속화하기 위한 것으로 홈네트워크와 같은 근거리 통신에서의 무선 동영상 등의 멀티미디어 전송 등을 그 응용대상으로 하고 있다.
WPAN의 기본 단위는 하나의 피코넷 중재자(Piconet Coordinator:PNC)와 단일한 네트워크 식별자(identifier)를 공유하는 하나 이상의 무선 디바이스(device: DEV)들의 네트워크로 이루어진 피코넷(Piconet)이다. 피코넷 중재자는 비이콘(Beacon)을 전송함으로써 피코넷을 형성하고 기본적인 통신 타이밍을 제공하며, 자신이 관리하는 피코넷에 속하는 디바이스들에 대해 QoS, 동기화, 절전 모드 및 매체 접근 제어(Media Access Control: MAC) 등의 무선 통신 서비스를 제공하는 기능을 갖는다.
IEEE802.15.3에 의하면 피코넷은 필요시마다 임의로 생성되며 피코넷에서는 복수의 디바이스가 각각 독립적으로 피어투피어(peer to peer) 방식으로 하나의 매체를 공유하며 멀티홉(multihop) 방식으로 통신하며, 이러한 피코넷을 또한 애드혹 네트워크라 칭한다.
멀티홉 방식이라 함은, 애드혹 네트워크상의 각 무선장치 간의 통신에 있어서, 출발지로부터 전송되는 패킷이 호스트와 라우터의 역할을 동시에 수행하는 복수의 무선장치를 경유하여 도착지 노드에 도달하는 것을 말한다. 이는 피코넷에서는 무선 전파의 전송 범위가 최대 10m로 제한되어 있기 때문에, 패킷이 그 출발지 노드로부터 도착지 노드까지 직접 전송될 수 없는 경우가 발생하기 때문이다.
이와 같이 피코넷에서는 복수의 디바이스가 하나의 매체를 공유하여 통신을 수행하므로 각 디바이스의 매체에 대한 접근을 통제하여 적절한 타이밍으로 각 디바이스의 통신을 허용하여야 디바이스 간의 통신에 있어서 충돌이 발생하지 않게 된다.
도 1은 일반적인 무선 개인영역 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 무선 개인영역 네트워크는 복수의 디바이스(100 내지 140)로 구성되며, 복수의 디바이스(100 내지 140) 중 하나는 중재자(cordinator)(100)에 해당한다. 중재자(100)는 네트워크내의 디바이스(110,120,130,140)를 동기화시키기 위한 동기신호인 비이콘(beacon) 프레임을 브로드캐스트한다. 비이콘에 따라 동기화된 디바이스(100 내지 140)는 네트워크 내에서 슈퍼프레임(Superframe)에 기초한 타이밍에 따라 피어투피어 방식으로 통신한다.
도 2는 IEEE 802.15.3 표준에 따른 무선 개인영역 네트워크 환경에서 무선통신에 사용되는 슈퍼프레임 구성을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 슈퍼프레임은 비이콘 구간, 경쟁구간(Contention Access Period: CAP) 및 채널할당구간(Channel time allocation period: CTAP)의 세 개의 구간으로 구성된다. 경쟁구간의 길이는 피코넷 중재자에 의해 정해지며 비이콘 구간 동안 각 디바이스에 전달된다.
비이콘 구간에서는 무선 개인영역 네트워크의 각 디바이스의 동기화를 위한 동기 신호가 전송되고, 각 채널에 CTA(Time slot allocation)가 할당되는 등 전체 피코넷에서의 통신을 관리하기 위한 정보가 전송된다.
경쟁구간에서는 CSMA/CA(Carrier sense multiple access with collision avoidance) 방식을 이용하여 각 디바이스가 경쟁적으로 통신을 수행하며, 비동기 데이터 프레임과 통신의 요청(request)과 응답(response), CTR(Chanel Time Request) 및 기타 제어신호 등의 제어 정보를 전달하는 명령 프레임(command frame)이 전송된다.
또한, 채널할당구간(Channel time allocation period)는 중재자에 의해 각 채널에 배타적으로 할당되어 데이터 프레임이 전송되는 복수의 CTA 및 MCTA(Management CTA)를 포함하며, CTAP에서는 TDMA 방식이 사용된다. MCTA는 CTA의 일종으로서 중재자와 디바이스 간의 통신에 사용된다. 따라서, 물리계층의 데이터 레이트가 향상되면 고속의 데이터 프레임 전송이 가능하다.
그러나, 상기한 경쟁구간에서의 CSMA/CA를 위한 CCA(Clear channel assessment) 소요시간, 유휴시간(waiting time), 백오프시간(backoff time) 등은 고정된 값으로서 프레임 전송을 위해 요구되는 상대적 오버헤드의 비율이 높아 CTAP 만큼의 고속화를 기대하기 어렵다.
또한, 경쟁구간에서는 전송되는 데이터 프레임과 명령 프레임 간에도 CSMA/CA을 통한 동등한 경쟁하에서 프레임 전송이 수행되므로 제어 정보의 전달은 상대적으로 상당히 지연되어, 결국 데이터 전송을 위한 전단계로서 통신 채널을 형성하기 위한 제어 정보의 전송이 늦어져 데이터 전송 고속화의 효과가 감소되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, IEEE 802.15.3 표준에 따른 무선 개인영역 네트워크 환경에서 프레임 전송을 위한 우선 순위를 설정하여 제어 정보의 전송이 신속히 수행되도록 하는 무선통신방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 복수의 디바이스가 접속되어, 상기 복수의 디바이스 중 선정된 중재자로부터 브로드캐스트되는 동기신호에 의해 동기화되는 채널을 통해 무선 통신을 수행하는 네트워크 환경에서의 무선통신방법은 상기 복수의 디바이스 중 제1디바이스에서 전송하고자 하는 제1프레임을 우선 순위에 따른 소정의 개수의 클래스로 분류하는 단계, 분류된 상기 클래스에 따라 백오프 수행 전 유휴기간을 산출하고, 산출된 상기 유휴기간 동안 상기 채널이 타 디바이스에 의해 사용되는지 여부를 확인하는 단계, 상기 유휴기간 동안 상기 채널이 사용되지 않으면, 상기 클래스에 따라 백오프시간을 산출하고, 산출된 백오프시간 동안 백오프를 수행하는 단계 및 상기 백오프시간이 종료되면 상기 제1프레임을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 네트워크는 IEEE 802.15.3 표준 및 802.15.3a 표준 중 어느 하나에 따른 고속 WPAN(Wireless Personal Area Network)이다. 또한, 상기 클래스는 슈퍼프레임의 경쟁구간(Contention Access Period)에서 전송될 상기 제1프레임 및 상기 제1디바이스의 종류에 기초하여 분류되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클래스는, 상기 제1프레임이 제어정보를 전달하는 명령 프레임에 해당하는 경우에 상기 제1프레임이 데이터 프레임에 해당하는 경우보다 높은 우선 순위를 갖는 방식으로 분류되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 클래스는, 상기 제1프레임이 제어정보를 전달하는 명령 프레임 중 응답 명령 프레임에 해당하는 경우에 상기 제1프레임이 요청 명령 프레임에 해당하는 경우 보다 높은 우선 순위를 갖는 방식으로 분류된다.
또한, 상기 클래스는 우선순위가 높은 순으로 상기 제1디바이스가 상기 중재자이고 상기 제1프레임이 응답 명령 프레임인 제1클래스, 상기 제1디바이스가 상기 중재자가 아니고 상기 제1프레임이 응답 명령 프레임인 제2클래스, 상기 제1프레임이 요청 명령 프레임인 제3클래스 및 상기 제1프레임이 데이터 프레임인 제4클래스를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1프레임의 상기 클래스 분류에 따른 우선 순위가 낮아질수록 대응하는 상기 유휴기간이 길어지도록, 상기 유휴기간을 산출하고, 상기 제1프레임의 상기 클래스 분류에 따른 우선순위가 낮아질수록 대응하는 상기 백오프시간이 길어지도록, 상기 백오프시간을 산출한다.
또한, 상기 유휴기간 및 상기 백오프시간 중 적어도 어느 하나는, 상기 네트워크에 접속한 상기 디바이스의 개수가 증가할수록 길어지는 방식으로 산출되는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 무선통신방법은 기본적으로 IEEE 802.15.3 표준을 기반으로 하는 무선 개인영역 네트워크 환경에서 적용되나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니며 본 발명에 따른 조건을 만족하는 다른 네트워크 환경에서도 적용이 가능하다.
본 발명에 따른 무선통신방법의 일 실시예에 따르면 슈퍼프레임의 경쟁구간에서 전송 가능한 프레임을 종류별로 4개의 클래스로 나눈다. 클래스 구분을 참조하면, 통신 요청에 응답하는 중재자에 의한 응답 명령 프레임은 클래스(0), 디바이스에 의한 응답 명령 프레임은 클래스(1), 요청 명령 프레임은 클래스(2) 그리고 데이터 프레임은 클래스(3)으로 구분한다.
구분된 각 클래스에 대해 클래스(0)에서 클래스(3)의 순으로 우선순위를 부여하여, 예를 들면 동시에 전송을 도모하려는 경우 클래스(0)에 속하는 프레임이 타 클래스에 속하는 프레임보다 먼저 전송되도록 한다.
우선순위를 위한 클래스 구분에 있어서, 데이터 프레임보다 명령 프레임에 높은 우선순위가 책정되도록 클래스를 구분하여 제어 정보를 우선적으로 전송한다. 또한, 새로운 요청 및 응답 처리를 시작하는 것보다 기존의 진행 중인 요청 및 응 답 처리의 완료가 우선적으로 수행되도록, 요청 명령 프레임보다 응답 명령 프레임을 우선적으로 전송한다. 이는 기존의 요청 및 응답 처리의 처리가능시간 도과(timeout)를 줄이기 위한 것이다.
또한, 구분된 클래스 마다 서로 다른 우선순위를 부여하기 위해 백오프 수행전의 유휴기간(Wait time before backoff)인 BIFS(Backoff Interframe Space)를 클래스 별로 다르게 정의하여 적용한다.
IEEE802.15.3 표준에 의하면 BIFS는 프레임 간 유휴기간(Interframe space:IFS)의 하나로서 백오프 수행 전에 채널의 상태가 타 디바이스에 의해 사용 중인지(busy) 그렇지 않은지(idle)의 여부를 확인하기 위해 대기하는 구간이다. 프레임 간 유휴기간으로는 BIFS 외에도 응답 프레임을 수신한 후 확인(ACK) 프레임을 전송하기 전의 유휴기간인 SIFS(Short Interframe space) 등이 있다.
IEEE802.15.3 표준에 의하면 BIFS는 모든 프레임에 대해 동일한 값으로 정의되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 클래스 "i"에 대응하는 BIFS(i)를 서로 다르게 정의하여 적용한다. 아래의 수학식 1에서, BIFS(i)는 클래스(i)의 BIFS 값이다.
Figure 112003051087064-pat00001
여기서, "n"은 무선 개인영역 네크워크 내의 디바이스의 개수이고, "CWmin(n)"은 경쟁윈도우(contention window)값으로서, 경쟁윈도우 "CW(n,r)" 값에 따라 달라지며, "CW(n,r)"은 프레임에 대한 (r+1) 번째 전송 시도에서의 경쟁윈도우값이다.
Figure 112003051087064-pat00002
여기서, "r"은 전송 시도 회수로서, "r"의 최대값, 즉 총 재전송 시도회수는 디바이스가 정한다. 수학식 2를 참조하면, 상기 "CWmin(n)=CW(n,0)=2*log2n"이 된다. 여기서, "log2n"은 "n"에 대한 함수의 일 예로서, "n" 이 증가함에 따라 증가하는 타 함수를 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면 경쟁위도우를 정의할 때 네트워크에 참여한 디바이스의 수 "n"을 고려한다. 중재자는 네트워크에 접속한 디바이스와 계속적으로 통신하며 디바이스에 대한 정보를 각 디바이스에 알려준다. 따라서, 네트워크 내의 각 디바이스는 현재 네트워크에 접속한 디바이스의 개수를 알 수 있으며, 이를 이용하여 상기 경쟁윈도우값 산출을 위한 알고리즘을 수행한다.
따라서, 네트워크에 참여한 디바이스의 개수에 따라 경쟁윈도우를 조절하여, 디바이스의 수가 적으면 경쟁윈도우 값을 작게 하여 백오프 시간을 줄이고, 디바이스의 수가 많으면 경쟁윈도우를 크게 하여 경쟁을 줄임으로써 결과적으로 프레임 전송 지연을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 중재자가 디바이스와의 통신을 위해 수행하는 과정을 나타내는 도면이고 도 4는 본 발명에 따른 디바이스 또는 중재자가 타 디바이스와의 통신을 위해 수행하는 과정을 나타내는 도면이다.
디바이스(110)는 전송하고자 하는 프레임이 해당하는 클래스에 따라 미리 설정된 백오프 수행전 유휴기간 동안 대기하며, 채널 상태를 확인한다(S310). 여기서는 전송하고자 하는 프레임은 예를 들면 통신을 요청하는 요청 명령 프레임으로서 클래스(2)에 속한다. 따라서, 디바이스(110)는 "BIFS(2)=BIFS(1)+CWmin(n)" 동안 대기하며, 채널이 타 디바이스에 의해 사용되는지 여부를 확인한다.
디바이스(110)는 "BIFS(2)" 시간 동안 채널이 사용되지 않으면, 백오프를 시작하여 프레임 전송을 위한 대기상태에 들어간다(S315). 이경우 백오프 시간(backoff time:BT)은 "BT=slot time *s" 및 아래의 수학식 3을 이용하여 산출한다.
Figure 112003051087064-pat00003
여기서, "U[0,CW(n,r)-1]"은 "0" 에서 "CW(n,r)-1" 사이의 값 중 랜덤한 값을 선택하는 함수이다. 슬롯타임 동안 채널이 사용되지 않으면 백오프 시간을 슬롯타임 만큼 줄이고, 채널이 사용되면 백오프 시간값을 그대로 유지하며 대기한다. 백오프 시간이 "0"이 되면 디바이스(110)는 해당하는 프레임을 전송한다(S320).
요청 명령 프레임을 전송받은 중재자(100)는 유휴기간(SIFS) 동안 대기한 후(S325), ACK를 전송한다(S330). 여기서 유휴기간(SIFS)는 디폴트에 의하면 "10μs"로 설정되어 있다. 이어서, 중재자(100)는 백오프 수행전 유휴기간 "BIFS(0)= SIFS + 1μs= 11 μs" 동안 대기하며(S335) 채널 상태를 확인한다. 중재자(100)가 전송하는 프레임은 기존의 요청 명령 프레임에 대한 응답 명령 프레임으로서 클래스(0)에 속한다.
중재자(100)는 유휴기간 "BIFS(0)" 동안 채널이 사용되지 않으면, 백오프를 수행하기 시작한다. 따라서, 백오프 시간 "BT = slot time * s" 동안 대기한다(S340). 상기 수학식 3을 참조하여 클래스(0)에 해당하는 백오프 시간을 산출하면 "s=0" 이므로 "BT = 0"이 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 이경우 중재자는 백오프 수행이 시작되면 즉시 응답 명령 프레임을 전송한다(S345).
도 4를 참조하면, 디바이스(110) 또는 중재자(100)가 타 디바이스(120)와의 통신을 위해 전송하고자 하는 프레임이 해당하는 클래스에 따라 미리 설정된 백오프 수행전 유휴기간 동안 대기하며, 채널 상태를 확인한다(S410). 여기서는 전송하고자 하는 프레임은 예를 들면 요청 명령 프레임으로서 클래스(2)에 속한다. 따라서, 디바이스(120)는 "BIFS(2)=BIFS(1)+CWmin(n)" 동안 대기하며, 채널이 타 디바이스에 의해 사용되는지 여부를 확인한다.
디바이스(120)는 "BIFS(2)" 시간 동안 채널이 사용되지 않으면, 백오프를 시작하여 프레임 전송을 위한 대기상태에 들어간다(S415). 이경우 백오프 시간(backoff time:BT)은 "BT=slot time *s" 및 상기 수학식 3을 이용하여 산출한다.
여기서, 슬롯타임 동안 채널이 사용되지 않으면 백오프 시간을 슬롯타임 만 큼 줄이고, 채널이 사용되면 백오프 시간값을 그대로 유지하며 대기한다. 백오프 시간이 "0"이 되면 디바이스(120)는 해당하는 프레임을 전송한다(S420).
요청 명령 프레임을 전송받은 디바이스(110)는 유휴기간(SIFS) 동안 대기한 후(S425), ACK를 전송한다(S430). 뒤이어, 디바이스(120)는 백오프 수행전 유휴기간 "BIFS(1)= SIFS + CCA detect time= 17.2 μs" 동안 대기하며(S435) 채널 상태를 확인한다. 디바이스(110)가 전송하는 프레임은 기존의 요청 명령 프레임에 대한 응답 명령 프레임으로서 클래스(1)에 속한다. 여기서, "CCA detect time"은 디폴트에 의하면 "5*16/11"로 설정된다.
디바이스(110)는 유휴기간 "BIFS(1)" 동안 채널이 사용되지 않으면, 백오프를 수행하기 시작한다. 따라서, 백오프 시간 "BT = slot time * s" 동안 대기한다(S440). 상기 수학식 3을 참조하여 클래스(1)에 해당하는 백오프 시간을 산출하면 "s= U[0, CW(n,r)-1]" 이므로 "BT = slot time * s"가 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 디바이스(110)는 백오프 시간이 종료되면 응답 명령 프레임을 전송한다(S445).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, IEEE 802.15.3 표준을 기반으로 하는 개인영역 네트워크 환경의 슈퍼프레임의 경쟁구간에서 우선 순위를 적용하여 제어 정보를 신속하게 전달하여 고속 통신이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 무선통신방법은 우선 순위에 따른 유휴기간 및 백오프 대기시간 산출에 있어서 네트워크 내의 디바이스의 개수를 고려하여 경쟁 윈도우를 산출하므로 효율적인 경쟁 회피(collision avoidance)가 가능하다.
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 (12)

  1. 복수의 디바이스가 접속되어, 상기 복수의 디바이스 중 선정된 중재자로부터 브로드캐스트되는 동기신호에 의해 동기화되는 채널을 통해 무선 통신을 수행하는 네트워크 환경에서 우선순위를 적용하여 프레임을 전송하는 통신방법에 있어서,
    상기 복수의 디바이스 중 제1디바이스에서 전송하고자 하는 제1프레임을 우선 순위에 따른 소정의 개수의 클래스로 분류하는 단계;
    분류된 상기 클래스에 따라 백오프 수행 전 유휴기간을 산출하고, 산출된 상기 유휴기간 동안 상기 채널이 타 디바이스에 의해 사용되는지 여부를 확인하는 단계;
    상기 유휴기간 동안 상기 채널이 사용되지 않으면, 상기 클래스에 따라 백오프시간을 산출하고, 산출된 백오프시간 동안 백오프를 수행하는 단계; 및
    상기 백오프시간이 종료되면 상기 제1프레임을 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 네트워크는 IEEE 802.15.3 표준 및 802.15.3a 표준 중 어느 하나에 따른 고속 WPAN(Wireless Personal Area Network)이고,
    상기 클래스는 슈퍼프레임의 경쟁구간(Contention Access Period)에서 전송될 상기 제1프레임 및 상기 제1디바이스의 종류에 기초하여 분류되는 것을 특징으로 하는 우선순위를 적용하여 프레임을 전송하는 통신방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 클래스는, 상기 제1프레임이 제어정보를 전달하는 명령 프레임에 해당하는 경우에 상기 제1프레임이 데이터 프레임에 해당하는 경우 보다 높은 우선 순위를 갖는 방식으로 분류되는 것을 특징으로 하는 우선순위를 적용하여 프레임을 전송하는 통신방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 클래스는, 상기 제1프레임이 제어정보를 전달하는 명령 프레임 중 응답 명령 프레임에 해당하는 경우에 상기 제1프레임이 요청 명령 프레임에 해당하는 경우 보다 높은 우선 순위를 갖는 방식으로 분류되는 것을 특징으로 하는 우선순위를 적용하여 프레임을 전송하는 통신방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클래스는 우선순위가 높은 순으로 상기 제1디바이스가 상기 중재자이고 상기 제1프레임이 응답 명령 프레임인 제1클래스, 상기 제1디바이스가 상기 중재자가 아니고 상기 제1프레임이 응답 명령 프레임인 제2클래스, 상기 제1프레임이 요청 명령 프레임인 제3클래스 및 상기 제1프레임이 데이터 프레임인 제4클래스를 포함하는 것을 특징으로 하는 우선순위를 적용하여 프레임을 전송하는 통신방법.
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  12. 삭제
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100713145B1 (ko) * 2005-02-18 2007-05-02 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크에서의 전력소모를 최소화하는 네트워크형성방법
US20060262721A1 (en) * 2005-04-26 2006-11-23 International Business Machines Corporation Receiving data in a sensor network
KR101299732B1 (ko) * 2006-07-14 2013-09-16 삼성전자주식회사 고주파 무선 대역에서의 무선 통신 방법 및 장치
JP4793192B2 (ja) * 2006-09-13 2011-10-12 パナソニック電工株式会社 多重アクセス通信方法
JP4793198B2 (ja) * 2006-09-22 2011-10-12 パナソニック電工株式会社 多重アクセス通信方法
KR100868474B1 (ko) * 2006-12-04 2008-11-12 한국전자통신연구원 개인 무선 통신망에서의 타이머를 이용한 방송형 데이터수신 방법
JP2009005074A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Oki Electric Ind Co Ltd 無線通信ネットワーク
US8705559B2 (en) * 2007-11-14 2014-04-22 Panasonic Corporation Communication apparatus, communication method, and integrated circuit
KR101008467B1 (ko) * 2008-12-29 2011-01-14 경희대학교 산학협력단 유비쿼터스 헬스 케어 시스템용 무선 센서 네트워크에서의 백오프 방법
KR101030095B1 (ko) 2009-02-03 2011-04-20 주식회사 웰게이트 무선 피어투피어 네트워크에서의 멀티미디어 데이터 전송을위한 분산형 피어 발견 방법
KR101024901B1 (ko) * 2009-02-16 2011-03-25 한국외국어대학교 연구산학협력단 무선 센서 네트워크의 센서노드 및 백 오프 레인지 조절 방법
EP2227064B1 (en) 2009-03-04 2014-01-15 Fujitsu Limited Improvements to short-range wireless networks
CN102026336B (zh) * 2009-09-18 2014-12-17 华为技术有限公司 一种加入无线个人域网络的方法、节点及***
US8526317B2 (en) 2010-05-27 2013-09-03 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for preemptive backoff for medium access in wireless peer-to-peer networks
JP2012068713A (ja) * 2010-09-21 2012-04-05 Sony Corp 情報処理装置、および情報処理方法
KR101288252B1 (ko) * 2010-10-11 2013-07-26 삼성전기주식회사 무선 네트워크에서의 채널 억세스 방법
US8711873B2 (en) * 2010-12-17 2014-04-29 Texas Instruments Incorporated Carrier sense multiple access (CSMA) protocols for power line communications (PLC)
KR101727693B1 (ko) * 2010-12-23 2017-04-18 고려대학교 산학협력단 지향성 안테나를 이용한 자원 경쟁 기반 다중 접속 장치 및 방법
US20120188981A1 (en) * 2010-12-24 2012-07-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Signalling method for direct communication between terminals
CN102958180B (zh) * 2011-08-24 2015-04-01 无锡融格物联网科技有限公司 时隙调度的方法与装置
KR101785673B1 (ko) 2013-10-22 2017-10-16 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 nan 단말의 신호 전송 방법 및 장치
US9730218B2 (en) * 2013-11-01 2017-08-08 Qualcomm Incorporated Systems and methods for group access to the wireless medium of a wireless network
WO2016145662A1 (zh) * 2015-03-19 2016-09-22 华为技术有限公司 上行多用户接入方法和装置
JP6569976B2 (ja) * 2015-05-27 2019-09-04 シャープ株式会社 通信装置、通信方法およびプログラム
KR102554638B1 (ko) 2015-08-14 2023-07-12 한국전자통신연구원 면허 및 비면허 대역들을 지원하는 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법
CN110113820B (zh) * 2019-04-11 2022-04-15 重庆邮电大学 多轮排序和请求拆分的太赫兹无线个域网时隙分配方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1155266A (ja) 1997-08-01 1999-02-26 Nec Corp 無線通信システムと通信システム
JP2001237839A (ja) * 2000-02-21 2001-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 無線パケット優先制御方法
US20030152059A1 (en) * 2002-01-22 2003-08-14 Odman Knut T. System and method for handling asynchronous data in a wireless network

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5355516A (en) * 1990-09-28 1994-10-11 Motorola, Inc. Method for reducing superfluous channel allocation in a cellular radiotelephone communication system
US6674765B1 (en) * 1998-05-22 2004-01-06 Lucent Technologies Inc. Methods and apparatus for random chip delay access priority in a communications system
US6721281B1 (en) * 1999-06-18 2004-04-13 Interdigital Technology Corporation Random access channel access and backoff mechanism
US7570656B2 (en) 2001-06-18 2009-08-04 Yitran Communications Ltd. Channel access method for powerline carrier based media access control protocol
US7756090B2 (en) 2002-03-12 2010-07-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for performing fast channel switching in a wireless medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1155266A (ja) 1997-08-01 1999-02-26 Nec Corp 無線通信システムと通信システム
JP2001237839A (ja) * 2000-02-21 2001-08-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 無線パケット優先制御方法
US20030152059A1 (en) * 2002-01-22 2003-08-14 Odman Knut T. System and method for handling asynchronous data in a wireless network

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