KR101740707B1 - 무선 다중 홉 네트워크에서의 전송 스케줄링 장치 및 방법 - Google Patents

무선 다중 홉 네트워크에서의 전송 스케줄링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 다중 홉 네트워크에서 전송 스케줄링 장치는 무선 다중 홉 네트워크 내 모든 노드들의 전송 요구량을 계산하고, 각 노드의 전송 요구량을 이용하여 각 노드에 타임 슬롯을 할당한다.

Description

무선 다중 홉 네트워크에서의 전송 스케줄링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING TRAMSMISSION IN WIRELESS MULTI-HOP NETWORK}
본 발명은 무선 다중 홉 네트워크에서의 전송 스케줄링 장치 및 방법으로, 더욱 상세하게 말하자면 무선 다중 홉 네트워크에서 시분할 다중 접속 기반의 전송 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 다중 홉 네트워크의 일종인 애드 혹(Ad-hoc) 네트워크는 하나의 무선(Radio) 채널을 공유하는 패킷 통신을 위해 제안되었으며, 애드 혹 네트워크는 무선 채널을 브로드캐스팅의 매체로 사용함으로써 지리적으로 분산된 노드에 더욱 유연한 통신 서비스를 제공할 수 있다.
애드 혹 네트워크는 다중 홉의 노드로 구성되며, 각 노드는 무선 채널을 공유함으로 인해서 통신 범위 내에 있는 주변 노드들과 연결성을 갖게 되어 직접 통신이 가능해진다. 이러한 각 노드는 어느 한 노드로부터 전송 받은 패킷을 저장하고 다른 노드로 전달 및 중계할 수 있다.
이와 같이, 애드 혹 네트워크상의 노드들은 하나의 무선 채널을 다중 접속 방식을 통하여 공유하므로, 통제되지 않은 패킷 전송은 패킷 충돌을 야기하여 패킷을 손상시키고 패킷의 전송을 방해할 수 있으며, 결과적으로 네트워크 전체의 전송율에 악영향을 미치게 된다. 그러므로 애드 혹 네트워크상의 모든 노드들은 패킷의 충돌을 피할 수 있도록 적절하게 시분할된 전송 기회를 할당 받아야 한다.
패킷의 충돌을 방지하기 위해 각 노드의 전송 기회 할당에는 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA) 방식이 사용된다. TDMA 기반의 애드 혹 네트워크에서는 시간 축을 일정한 길이의 프레임으로 정의하고 있다. 이러한 TDMA 기반의 애드 혹 네트워크에서는 모든 노드들이 일정한 개수의 프레임으로 구성된 스케줄링 테이블에서 한 번 이상의 전송 기회를 할당 받고, 원 홉(one-hop) 혹은 두 홉(two-hop) 거리에 위치한 두 개의 이동 노드가 동시에 전송 기회를 할당 받지 않도록, 브로드케스팅 스케줄링을 수행한다.
최적화된 브로드캐스트 스케줄링 알고리즘(Broadcast Scheduling Algorithm, BSA)과 관련하여 1980년대 중반부터 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 이러한 가운데, 브로드케스티 스케줄링 문제(Broadcast Scheduling Problem, BSP)의 NP 완전성(Non-deterministic Polynomial-time Complete)에 대해서 분산 그리디 알고리즘(Distributed Greedy Algorithm)을 통한 최적화 스케줄링 과정에서 증명되었고, MFA(Mean Field Annealing) 알고리즘을 통해 두 단계에 걸친 스케줄링 방법이 제안되었다.
MFA 알고리즘은 최대 이웃 노드의 수를 갖는 노드를 통해 구현 가능한 최소 프레임 수를 도출하고, 그 다음 단계로 최다수의 노드들이 전송 기회를 할당 받을 수 있게 스케줄링하는 방법이다.
MFA 알고리즘에 이어서 SVC(Sequential Vertex Coloring)과 HNNGA(Hopfield Neural Network Genetic Algorithm) 등이 BSA로 사용된다.
이러한 종래의 BSA는 폴라첵-힌친(Pollaczek-Khintchine) 공식에 근거하여 스케줄링 테이블의 성능을 평가했으며, 폴라첵-힌친 공식에 의한 스케줄링 테이블의 성능은 수학적으로 계산된 평균적인 패킷 전송 지연 시간을 의미한다.
이러한 폴라첵-힌친 공식의 특징 상 종래의 BSA는 모든 노드에게 동일한 패킷 도착률(Packet arrival rate)을 적용하여 최단의 프레임 길이를 갖는 스케줄링 테이블의 완성을 최적화된 스케줄링의 첫 번째 조건으로 삼고 있고, 최단 프레임 길이가 결정이 된 후에는 최대한 많은 수의 노드가 타임 슬롯을 할당 받을 수 있도록 채널 효율(channel utilization)의 최대화를 두 번째 조건으로 삼고 있다.
이와 같이, 종래의 BSA는 네트워크 상에 존재하는 모든 노드의 위치와 연결 정보를 고려하지 않고 모두 동일한 패킷 전송량을 갖는다고 가정하고 있다. 그러나, 실제 애드 혹 네트워크에서는 노드들의 이동성 때문에 네트워크의 토폴로지가 빈번히 변화하고, 다중 홉 중계를 통한 노드 간의 통신이 이루어지므로 네트워크의 중앙에 위치하거나 이웃 노드가 많은 노드에 패킷이 집중되는 현상이 빈번하게 발생한다. 이러한 현상에 따른 병목 현상이 네트워크 전체의 패킷 전송 속도를 저하시키게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 다중 홉 네트워크에서 네트워크 전체의 패킷 전송량을 향상시킬 수 있는 전송 스케줄링 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치가 복수의 노드를 스케줄링하는 방법이 제공된다. 전송 스케줄링 방법은, 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량을 계산하는 단계, 그리고 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량을 이용하여 상기 복수의 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다.
상기 계산하는 단계는, 상기 복수의 노드 각각으로부터 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 수신하는 단계, 그리고 각 노드의 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 이용하여 상기 각 노드의 전송 요구량을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 할당하는 단계는, 복수의 노드 중 전송 요구량이 높은 노드부터 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 전송 요구량이 높은 노드부터 타임 슬롯을 할당하는 단계는, 상기 타임 슬롯이 할당된 노드와 충돌이 일어나지 않는 노드에 해당 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 할당하는 단계는, 하나의 타임 슬롯에 대하여 상기 하나의 타임 슬롯을 할당할 후보 노드 중에서 최대 전송 요구량을 가지는 노드에 상기 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계, 상기 하나의 타임 슬롯을 할당한 노드와 이 노드와 충돌을 일으키는 노드를 상기 후보 노드에서 제외하는 단계, 그리고 상기 후보 노드에서 상기 하나의 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 있는 경우에 해당 노드에 상기 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 할당하는 단계는, 상기 후보 노드에서 상기 하나의 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 없는 경우에 하나의 타임 슬롯을 할당 받은 노드들의 전송 요구량을 재조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 할당하는 단계는, 상기 후보 노드에서 상기 하나의 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 없는 경우에 다른 타임 슬롯으로 전환하여 상기 복수의 노드의 전송 요구량에 기초하여 적어도 하나의 노드에 상기 다른 타임 슬롯을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전송 스케줄링 방법은 상기 복수의 노드의 전송 요구량을 각각 복수의 노드가 최소한 보장받아야 할 보장 타임 슬롯의 수로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전송 스케줄링 방법은 타임 슬롯 단위로 재편성을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 무선 다중 홉 네트워크 내 복수의 노드를 스케줄링하는 장치가 제공된다. 전송 스케줄링 장치는 전송 요구량 계산부, 그리고 타임 슬롯 할당부를 포함한다. 전송 요구량 계산부는 무선 다중 홉 네트워크에서 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량에 대응하는 상기 복수의 노드가 각각 최소한 보장받아야 할 보장 타임 슬롯의 수를 계산한다. 그리고 타임 슬롯 할당부는 상기 복수의 노드의 보장 타임 슬롯의 수에 기초하여 각 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당한다.
상기 전송 스케줄링 장치는 복수의 노드로부터 각각 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 수신하여 관리하는 관리부를 더 포함할 수 있으며, 상기 전송 요구량 계산부는 상기 복수의 노드로부터 각각 수신한 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 이용하여 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량을 계산할 수 있다.
상기 타임 슬롯 할당부는, 하나의 타임 슬롯씩, 해당 타임 슬롯을 할당할 후보 노드 중에서 전송 요구량이 높은 노드부터 해당 타임 슬롯을 할당하며, 상기 후보 노드 중에서 해당 타임 슬롯을 할당한 노드와 충돌을 일으키는 노드에 동일한 타임 슬롯을 할당하지 않을 수 있다.
또한, 상기 타임 슬롯 할당부는, 어느 하나의 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 충돌을 일으키지 않는 노드에 추가적으로 상기 어느 하나의 타임 슬롯을 할당할 수 있다.
또한, 상기 타임 슬롯 할당부는, 상기 복수의 노드에 할당한 타임 슬롯의 수가 각각 상기 복수의 노드의 보장 타임 슬롯의 수를 만족하는 경우에, 타임 슬롯 단위로 재편성을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 무선 다중 홉 네트워크에서 각 노드의 전송 요구량을 계산하고 각 노드의 전송 요구량에 따라서 스케줄링 테이블에서 차별화된 타임 슬롯을 할당함으로써, 특정 노드에 패킷 과부하가 발생하는 현상을 해결할 수 있으며, 이에 따라서, 네트워크 전체의 패킷 전송율이 향상될 수 있다.
또한, 각 노드의 전송 대기 패킷의 수를 줄일 수 있어서 네트워크의 전체 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 직접 충돌의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 간접 충돌의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크에서 각 노드의 전송 요구량의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노드에 타임 슬롯을 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법으로 스케줄링을 수행한 스케줄링 테이블의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 각각 도 1의 무선 다중 홉 네트워크에 대하여 종래의 MFA나 HNNGA 및 SVC에 따른 스케줄링 테이블을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법과 종래 전송 스케줄링 방법에 따른 전송 효율성을 비교한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법과 종래의 BSA의 패킷 전송 소요 시간을 나타낸 도면이다.
도 11은 노드별 차등화된 패킷 도착율에 따른 패킷 전송 지연 시간을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 패킷 스케줄링과 종래 BSA에서의 최대 전송 대기 패킷 수를 나타내는 그래프도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 장치를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크에서 노드를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 장치와 노드간 송수신되는 메시지의 포맷을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크에서의 전송 스케줄링 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크를 나타낸 흐름도이다. 도 2는 직접 충돌의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 간접 충돌의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 무선 다중 홉 네트워크는 다중 홉으로 통신하는 복수의 노드(N1~N15)를 포함한다.
각 노드(N1~N15)는 연결 가능한 다른 모든 노드들에 대한 라우팅 경로의 연결 정보를 가지고 있다.
또한, 각 노드(N1~N15)는 하나의 채널을 다중 접속 방식을 통하여 공유함으로써 이웃 노드와 통신을 수행한다. 이로 인해서 패킷 충돌이 야기될 수 있다. 패킷 충돌에는 직접 충돌과 간접 충돌이 있다.
도 2는 직접 충돌의 일 예를 나타낸 도면으로, 직접 충돌은 상호 패킷에 대한 직접 송수신이 가능한 두 개의 노드(N1', N2')가 동시에 전송 기회를 할당 받아 발생하는 충돌을 일컬으며, 이는 하나의 노드가 송신과 수신을 동시에 수행할 수 없다는 기본 가정에 위배됨으로 인해 발생하는 것이다.
도 3은 간접 충돌의 일 예를 나타낸 도면으로, 간접 충돌은 공통의 한 노드(N3')를 이웃 노드로 공유하는 두 개의 노드(N1', N2')가 동시에 전송 기회를 할당 받았을 때 발생한다. 이는 임의의 노드가 동시에 두 개 이상의 패킷을 수신할 수 없다는 가정에 위배됨으로 인해 발생하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치는 노드의 패킷 충돌을 방지하기 위해 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA) 방식에 기반하여 전송 스케줄링을 수행함으로써, 네트워크 단위에서의 충돌 없는 전송을 보장한다.
TDMA 방식에서는 시간 축을 일정한 길이의 프레임으로 정의하고, 하나의 프레임은 적어도 하나의 타임 슬롯을 포함할 수 있다.
전송 스케줄링 장치는 일정한 개수의 프레임으로 구성된 스케줄링 테이블에서 각 노드에게 한 번 이상의 전송 기회를 할당하며, 전송 스케줄링에서 두 홉 거리 이내의 노드가 동 시간에 전송을 하면 도 2 또는 도 3과 같이 충돌이 일어날 수 있으므로, 원 홉 또는 두 홉 거리에 위치한 두 개의 노드에 동시에 전송 기회를 할당하지 않는다. 스케줄링 테이블은 각 노드들의 패킷 전송에 대한 전송 스케줄링을 나타낸다.
다시, 도 1의 무선 다중 홉 네트워크를 보면, 노드(N1)와 노드(N8)는 인접한 노드의 수가 적고 전체 네트워크의 가장 자리에 위치해 있어서 다중 홉 패킷 중계에 참여하는 수가 적다. 반면, 노드(N10)와 같이 인접 노드의 수가 많고 네트워크의 중앙에 위치한 노드는 다중 홉 패킷 중계에 참여하는 수가 많아서 상대적으로 많은 양의 패킷을 처리해야 한다. 이때, 종래의 BSA와 같이 각 노드의 패킷 전송량의 차이를 고려하지 않고 스케줄링을 수행하면, 특정 노드에서 패킷 과부하가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치는 특정 노드에 패킷이 집중되어 발생하는 병목 현상을 줄이는 데 초점을 두고 무선 다중 홉 네트워크 상의 노드들에 대해 시분할로 전송 스케줄링을 수행한다.
즉, 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치는 전송 효율성(Transmission Efficiency)의 극대화를 최우선 조건으로 두고 다중 홉 네트워크 상의 노드들에 대한 스케줄링 테이블을 완성한다. 여기서, 전송 효율성이란 완성된 스케줄링 테이블에서 전송 기회를 할당 받은 노드들의 전송 요구량(Transmission demand)의 총합으로 정의할 수 있다.
전송 스케줄링 장치는 전송 효율성을 향상시키기 위해서 전송 요구량의 총합이 높을수록 하나의 타임 슬롯이 평균적으로 많은 전송 기회를 필요로 하는 노드에게 우선적으로 할당되도록, 각 노드에 대한 전송 스케줄링을 수행할 수 있다.
전송 스케줄링 장치는 무선 다중 홉 네트워크의 외부 장치가 될 수도 있고, 무선 다중 홉 네트워크 내 복수의 노드(N1~N15) 중에서 네트워크 전체의 제어를 담당하는 중재 노드(coordinator node)가 될 수도 있다.
그러면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치 및 방법에 대하여 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크에서 각 노드의 전송 요구량의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치는 무선 다중 홉 네트워크 내 노드들에 대한 전송 스케줄링에 필요한 스케줄링 변수[T,
Figure 112011035656012-pat00001
,
Figure 112011035656012-pat00002
, s(t, i)]들을 초기화한다(S410). 여기서, T는 노드들의 전송 요구량을 나타내며, s(t, i)는 스케줄링 테이블을 의미하며, 시간 t에서 노드 i에 타임 슬롯이 할당된 경우, s(t, i)=1이고, 그렇지 않으면 s(t, i)=0이 된다.
Figure 112011035656012-pat00003
및
Figure 112011035656012-pat00004
는 뒤에서 자세하게 설명한다.
전송 스케줄링 장치는 무선 다중 홉 네트워크 내 모든 노드들의 전송 요구량을 계산한다(S420). 전송 스케줄링 장치는 무선 다중 홉 네트워크에서 결정된 라우팅 방법에 따른 라우팅 경로를 계산하고, 라우팅 경로의 연결 정보 및 중계 정보와 각 노드의 위치 정보를 이용하여 각각의 노드에 대한 정량화된 전송 요구량을 계산할 수 있다.
전송 요구량은 모든 노드가 자기 자신을 제외한 나머지 노드 모두에게 한 번씩 패킷을 전송한다는 가정 하에서 계산될 수 있으며, 벨만-포드(Bellman-Ford) 등의 라우팅 기법을 통해 패킷의 라우팅 경로가 결정되면, 무선 다중 홉 네트워크를 구성하는 노드의 수가 N개일 때, N*(N-1)번의 패킷 전송이 모두 어느 노드를 몇 차례 통과하는지에 대한 정보가 취합될 수 있다. 전송 요구량은 해당 노드에서 발생한 패킷을 전송하는 횟수와 다른 노드에서 발생된 패킷의 중계에 참여하여 패킷을 전송하는 횟수의 합을 의미한다.
도 1과 같은 무선 다중 홉 네트워크의 경우, 각 노드의 전송 요구량은 도 5와 같이 나타날 수 있다. 즉, 노드(N1)와 노드(N8)는 다른 노드의 패킷 중계에 참여하지 않으며, 노드(N5)와 노드(N10)은 노드(N1)에 비해 4배 이상의 전송 기회가 필요하다.
이와 달리, 전송 스케줄링 장치는 특정 라우팅 방법에 의존적이지 않고 필요에 따라 각 노드들의 성능 요구 사항을 만족하도록 개별적으로 전송 요구량을 설정할 수도 있다.
한편, 무선 다중 홉 네트워크에서 노드의 수가 N개인 경우에, 최대로 산출될 수 있는 전송 요구량은 N*(N-1)이 된다. 즉, 무선 다중 홉 네트워크에 속하는 노드의 수가 늘어날수록 전송 요구량은 기하급수적으로 늘어난다.
만약, 위에서 계산된 전송 요구량만큼의 타임 슬롯을 보장한 스케줄링 테이블을 완성하려 한다면, 스케줄링 테이블의 프레임 길이가 노드의 수에 의존하게 된다. 그런데, 지나치게 큰 프레임 길이는 네트워크의 연결 정보가 변화했을 때 이에 적응하는 시간을 지연시키는 요소로 작용할 수 있으므로 최대한 안정된 길이의 프레임 길이를 유지하는 것이 필요하다. 이에 따라 전송 스케줄링 장치는 전송 요구량에 스케일링 요소(scaling factor)를 추가하여 전송 요구량을 보장 타임 슬롯의 수로 변환한다(S430). 보장 타임 슬롯의 수는 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112011035656012-pat00005
수학식 1에서,
Figure 112011035656012-pat00006
는 보장 타임 슬롯의 수를 나타내고, Ti는 노드 i의 전송 요구량을 나타낸다. K는 스케일링 요소이다. K는 각 노드의 Ti 값 중에서 최소 값을 가지는 노드의 Ti 값으로 나머지 노드의 Ti 값을 나누고, 최소 Ti 값을 가지는 노드에게 보장해 줄 타임 슬롯의 수가 결정되도록 설정된다. K를 1로 설정할 경우 스케줄링 테이블에서 최소
Figure 112011035656012-pat00007
값을 가지는 노드는 1개 이상의 타임 슬롯을 배정받도록 설정된다. 마지막으로 위에서 계산된 모든 노드의
Figure 112011035656012-pat00008
값을 정수로 올림하여 보장 타임 슬롯의 수가 결정된다. 이렇게 계산된 보장 타임 슬롯의 수는 각각의 노드들이 스케줄링 테이블에서 최소한 보장받아야 하는 타임 슬롯의 개수를 의미한다.
이러한 과정을 거치게 되면, 상당히 안정적인 길이의 스케줄링 테이블이 완성될 수 있다.
이와 같이, 스케줄링 테이블에서 각 노드들이 최소한 보장 타임 슬롯의 수만큼 타임 슬롯을 할당 받게 되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 스케줄링 테이블의 프레임 길이는 종래 BSA보다 길어진다. 다양한 네트워크 연결 밀도를 갖는 네트워크에서 완성된 스케줄링 테이블의 프레임은 네트워크의 연결성 밀도가 낮을 경우는 프레임 길이의 분포가 크지만, 네트워크의 연결성 밀도가 점차 높아짐에 따라 안정된 길이로 수렴하는 경향을 보이므로, 네트워크의 연결성 밀도가 높아져도 프레임 길이는 안정적이다.
다음, 전송 스케줄링 장치는 각 노드 별로 보장해줘야 하는 보장 타임 슬롯의 수인
Figure 112011035656012-pat00009
값에 근거하여 노드들에게 타임 슬롯을 할당하여 전송 기회를 부여한다(S440). 이와 같이 하여, 스케줄링 테이블이 완성된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노드에 타임 슬롯을 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
하나의 프레임은 복수의 타임 슬롯을 포함하며, 아래에서는 설명의 편의상 i 번째 각 노드에 타임 슬롯을 할당하는 방법을 기준으로 설명한다.
도 6을 참고하면, 전송 스케줄링 장치는 집합
Figure 112011035656012-pat00010
에 포함되지 않는 노드 중에서 최대의 전송 요구량 즉, 최대
Figure 112011035656012-pat00011
값을 갖는 노드를 선정하고(S610), 선정한 노드에 i 번째 타임 슬롯을 할당하여서 해당 타임 슬롯에서 전송 기회를 부여한다(S620). 집합
Figure 112011035656012-pat00012
는 직접 및 간접 충돌을 일으킬 수 있는 노드 목록을 나타내며, i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드 및 i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 충돌을 일으키는 노드를 포함한다. 예를 들어서, 1번 타임슬롯에서 노드(N1)에 1번 타임 슬롯을 할당한 경우에, 노드(N1)로부터 두 홉 이내에 있는 모든 노드들에 같은 타임 슬롯을 할당하면 충돌이 발생하므로, 노드(N1)와 노드(N1)로부터 두 홉 이내에 있는 모든 노드들을 집합
Figure 112011035656012-pat00013
에 포함시켜서 1번 타임 슬롯을 할당할 후보 노드에서 제외시킨다.
즉, 전송 스케줄링 장치는 복수의 노드 중에서 i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 충돌을 일으키는 노드를 제외한 노드 중에서 최대
Figure 112011035656012-pat00014
값을 갖는 노드부터 타임 슬롯을 할당한다.
전송 스케줄링 장치는 타임 슬롯을 할당한 노드를 집합
Figure 112011035656012-pat00015
에 추가하고, 타임 슬롯을 할당 받아 집합
Figure 112011035656012-pat00016
에 추가된 노드와 충돌을 일으키는 노드 즉, 타임 슬롯을 할당 받아 집합
Figure 112011035656012-pat00017
에 추가된 노드의 원 홉 또는 두 홉에 위치한 모드 노드들을 체크하여 집합
Figure 112011035656012-pat00018
에 추가한다(S630). 이렇게 하면, 단계(S610)에 의해 집합
Figure 112011035656012-pat00019
에 추가된 노드들에게 i 번째 타임 슬롯을 할당하지 않게 되므로, 단계(S630)를 통해서 앞서 언급한 직접 및 간접 충돌이 방지될 수가 있다.
다음, 전송 스케줄링 장치는 i 번째 타임 슬롯을 추가 할당할 노드가 존재하는지 판단하고(S640), i 번째 타임 슬롯을 추가 할당할 노드가 없을 때까지 단계(S610~S640)을 반복하여서 해당 노드들에게 i 번째 타임 슬롯을 할당한다. 전송 스케줄링 장치는 i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드를 제외한 노드 중에서 이미 i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 더 이상 충돌을 일으키지 않는 노드가 없으면 i 번째 타임 슬롯을 추가 할당할 노드가 없는 것으로 판단한다.
전송 스케줄링 장치는 i 번째 타임 슬롯을 추가 할당할 노드가 없는 것으로 판단되면(S640), i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드들의 전송 요구량을 재조정한다(S650). i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드들의 전송 요구량을 재조정은 단계(S620) 이후에 i 번째 타임 슬롯을 할당 받은 노드의 전송 요구량을 개별적으로 재조정할 수 있다.
전송 요구량을 재조정은 결국
Figure 112011035656012-pat00020
값의 재조정을 의미한다. 전송 요구량의 재조정은 단계(S620)에서 이미 노드에 대한 타임 슬롯을 할당하였으므로, 이에 따라 전송 요구량을 차감하여 갱신하는 단계로서, 수학식 2와 같이 하여 전송 요구량을 재조정할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112011035656012-pat00021
수학식 2에서,
Figure 112011035656012-pat00022
는 노드
Figure 112011035656012-pat00023
의 전송 요구량을 나타내며, Tmax는 초기 전송 요구량 중 최대값을 나타낸다. 또한, 수학식 2에서, 모든 전송 요구량을 만족한 후, 남은 슬롯에 대하여 할당을 할 때 사용되는 변수를 1로 가정하였으나, 다른 값들이 사용될 수도 있다.
또한, 수학식 2에서,
Figure 112011035656012-pat00024
는 전송 스케줄링의 밀도를 조절하는 변수로서, 예를 들어 NK/2로 설정될 수 있다. N은 노드의 수이고 K는 스케일링 요소이다.
Figure 112011035656012-pat00025
값이 커질수록 전송 스케줄링이 밀도 있게 수행되며, 노드 및 링크 수 등 무선 다중 홉 네트워크의 상태에 따라서 특정 값이 넘어가면 전송 스케줄링에 영향을 미치지 않고 안정하게 되며,
Figure 112011035656012-pat00026
는 이 특정 값 이상의 값으로 설정될 수 있다. 그러면, 전송 스케줄링이 밀도 있게 수행될 수 있다.
전송 스케줄링 장치는 i 번째 타임 슬롯을 할당받은 노드들의 전송 요구량을 재조정한 후에 모든 노드들의
Figure 112011035656012-pat00027
값이 만족되었는지 판단한다(S660). 전송 요구량 재조정에서 i 번째 타임 슬롯을 할당받은 노드들의 전송 요구량에 대해 차감 동작을 수행하므로, 전송 스케줄링 장치는 전송 요구량이 아직 1보다 큰 노드가 존재한다면, 모든 노드들의
Figure 112011035656012-pat00028
값이 만족되지 않는 것으로 판단할 수 있다.
전송 스케줄링 장치는 모든 노드들의
Figure 112011035656012-pat00029
값이 만족되지 않았으면, 다음 타임 슬롯으로 전환하여 단계(S610~S650)를 반복하여 해당 노드들에게 다음 타임 슬롯을 할당한다. 이와 같이, 다음 타임 슬롯으로 전환할 때에는 i 번째 타임 슬롯에서 사용하였던 집합
Figure 112011035656012-pat00030
를 초기화한다.
이러한 단계들을 반복하여서 모든 노드들의
Figure 112011035656012-pat00031
값이 만족되면, 각 노드의 전송 스케줄이 나타난 스케줄링 테이블이 완성된다(S670).
다음, 전송 스케줄링 장치는 스케줄링 테이블에 대하여 타임 슬롯 단위로 타임 슬롯을 재편성(shuffling)하여 전체적으로 타임 슬롯의 배치가 균등한 분포를 지니도록 해 준다(S680). 이 과정을 통해 모든 노드들이 각자에게 보장되어야 하는 타임 슬롯의 수 이상의 전송 기회를 보장 받을 수 있다.
도 5에 도시된 각 노드 별 전송 요구량을 살펴보면, 소수의 특정 노드의 전송 요구량이 특별히 높은 경우가 빈번히 발생한다. 이러한 경우, 특정 노드에 대한 전송 기회를 할당한 타임 슬롯이 연속되는 스케줄링 테이블이 완성될 확률이 높다. 이러한 현상은 임의의 확률로 패킷이 도착하는 네트워크에서 최적화된 성능을 발휘하는 것을 방해하는 요인이 될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 타임슬롯 별 재편성은 스케줄링 테이블 전체뿐만 아니라 전체 프레임 중 일부의 짧은 기간 내에서도 모든 노드에 공평한 전송기회를 배정할 수 있는 효과를 가져와 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법으로 스케줄링을 수행한 스케줄링 테이블의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 각 노드들의 전송 요구량을 이용하여 도 4 및 도 6의 전송 스케줄링 방법을 수행한 결과, 완성된 스케줄링 테이블이다.
도 8a 내지 도 8c는 각각 도 1의 무선 다중 홉 네트워크에 대하여 종래의 MFA나 HNNGA 및 SVC에 따른 스케줄링 테이블을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법과 종래 전송 스케줄링 방법에 따른 전송 효율성을 비교한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c 및 도 9를 참고하면, MFA나 HNNGA 및 SVC 모두 8개의 타임 슬롯의 스케줄링 테이블이 완성되었으며, 평균적으로 16% 정도의 채널 효율을 갖는다.
반면, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법에 따른 스케줄링 테이블을 보면, 기존의 BSA에 비해 전송 효율성이 높은 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법에 따른 스케줄링 테이블은 HNNGA 및 SVC에서 생성된 스케줄링 테이블에 비해 프레임 길이가 길고, 채널 효율이 상대적으로 낮다. 이는 종래의 BSA에서 사용하는 성능 평가 기준을 적용하여 보면, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법이 종래의 BSA에 비해 평균적인 패킷 전송 지연 시간 성능에서 열등한 것으로 판단할 수 있다.
그러나, 도 10에 나타난 바에 따르면, 실제로 임의의 패킷을 발생시켜 다중 홉 중계 전송을 수행하도록 시뮬레이션을 한 결과, 모든 패킷을 전송 완료하는 데까지 소요되는 타임 슬롯의 수는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법이 압도적으로 우세한 것으로 나타났다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법과 종래의 BSA의 패킷 전송 소요 시간을 나타낸 도면이고, 도 11은 노드별 차등화된 패킷 도착율에 따른 패킷 전송 지연 시간을 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12에서, "Proposed Algorithm(K=1)"은 본 발명의 실시 예에 따라 수학식 1의 스케일링 요소(K)를 1로 설정하여 얻은 보장 타임 슬롯의 수에 대한 전송 스케줄링 결과를 나타내고, "Proposed Algorithm(Original Ti)"는 본래의 전송 요구량만을 고려한 즉, 수학식 1에서 K=min(Tx)로 설정하여 얻은 보장 타임 슬롯의 수에 대한 전송 스케줄링 결과를 나타낸다.
도 11은 종래의 BSA가 도입한 폴라첵-힌친 공식에 차등화된 패킷 도착율을 적용했을 때, 각 패킷 도착율에 따른 패킷 전송 지연 시간을 나타낸다.
도 11을 보면, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법이 종래의 BSA보다 더 많은 양의 패킷을 처리할 수 있으며, 패킷량 증가에 따른 패킷 전송 지연 시간의 증가도 적은 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법을 통해 전송 대기 패킷 수를 절감하는 효과도 볼 수 있다. 네트워크 상의 노드들은 전송해야 하는 패킷이 있는 상태에서 새로운 패킷을 수신했을 경우 이를 저장해두었다가 시간의 순서 즉, 선입선출(First In First Out) 방식에 따라 전송을 수행한다. 따라서, 병목 현상 등으로 인해 과도한 수의 패킷이 대기열에 축적되는 현상이 발생할 경우 저장 공간의 부족으로 패킷을 손실하는 경우가 발생하고, 이는 네트워크 전체의 성능 저하에 큰 영향을 미친다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 패킷 스케줄링과 종래 BSA에서의 최대 전송 대기 패킷 수를 나타내는 그래프도로서, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법을 수행한 결과가 우수함을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법은 최대 대기 패킷 수를 절감하여 네트워크의 전체 성능을 향상시켰다고 할 수 있다. 여기서, 최대 전송 대기 패킷 수는 동일한 패킷 발생 패턴을 기존의 BSA와 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 방법에 적용시켜 시뮬레이션 동안 축적되는 패킷 대기열 중 최대값을 나타내는 수치이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 장치를 나타낸 도면이다.
도 13을 참고하면, 전송 스케줄링 장치(100)는 입력 인터페이스부(110), 출력 인터페이스(120), 관리부(130), 전송 요구량 계산부(140), 타임 슬롯 할당부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
입력 인터페이스부(110)는 무선 다중 홉 네트워크의 노드들로부터 위치, 네트워크의 연결 정보 및 중계 정보를 수신하고, 이를 관리부(130)로 전달한다.
출력 인터페이스(120)는 무선 다중 홉 네트워크에서의 스케줄링 테이블의 정보를 무선 다중 홉 네트워크의 노드들로 전송한다.
관리부(130)는 무선 다중 홉 네트워크에서 각 노드들의 위치, 연결 정보 및 중계 정보를 관리한다.
전송 요구량 계산부(140)는 무선 다중 홉 네트워크에서 각 노드들의 위치, 연결 정보 및 중계 정보를 이용하여 각 노드들의 전송 요구량을 계산한다. 또한, 전송 요구량 계산부(140)는 각 노드들의 전송 요구량을 보장 타임 슬롯의 수로 변환할 수 있다.
타임 슬롯 할당부(150)는 각 노드의 전송 요구량을 이용하여 노드들에 도 4 및 도 6을 토대로 타임 슬롯을 할당한다.
좀 더 자세히 설명하면, 타임 슬롯 할당부(150)는 각 노드의 전송 요구량을 토대로 해당 타임 슬롯에서 이미 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 이미 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 충돌을 일으키는 노드를 제외한 노드 중에서 전송 요구량이 가장 높은 노드에 해당 타임 슬롯을 우선적으로 할당한다. 다음, 타임 슬롯 할당부(150)는 해당 타임 슬롯에서 타임 슬롯을 할당한 노드와 충돌을 일으키는 노드들을 체크하여 같은 타임 슬롯에서 전송 기회를 배정받지 않도록 한다.
다음, 타임 슬롯 할당부(150)는 해당 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 있는지 확인하여서 앞에서와 동일한 방법으로 추가로 할당할 노드를 선정하여 해당 타임 슬롯을 할당한다. 타임 슬롯 할당부(150)는 해당 타임 슬롯에 대하여 더 이상 추가로 할당할 노드가 없을 때까지 앞에서 설명한 방법을 반복하여 해당 타임 슬롯을 할당한다. 타임 슬롯 할당부(150)는 해당 타임 슬롯에 대하여 더 이상 추가로 할당할 노드가 없으면, 해당 타임 슬롯을 할당한 노드들의 전송 요구량을 재조정한 후에 다음 타임 슬롯으로 전환하여서 각 노드에 다음 타임 슬롯을 할당한다. 타임 슬롯 할당부(150)는 모든 노드들이 보장 타임 슬롯의 수를 만족할 때까지 상기의 과정을 반복하여서 스케줄링 테이블을 완성한다. 타임 슬롯 할당부(150)는 완성된 스케줄링 테이블을 타임슬롯 단위로 재편성한다.
제어부(160)는 입력 인터페이스부(110), 출력 인터페이스(120), 관리부(130), 전송 요구량 계산부(140) 및 타임 슬롯 할당부(150)의 동작을 제어한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 다중 홉 네트워크에서 노드를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14를 참고하면, 무선 다중 홉 네트워크에서 노드(200) 각각은 입력 인터페이스부(210), 출력 인터페이스(220), 네트워크 정보 관리부(230), 테이블 관리부(240) 및 제어부(250)를 포함한다.
입력 인터페이스부(210)는 해당 노드에서의 입력을 담당한다. 즉, 입력 인터페이스부(210)는 패킷을 수신하고, 전송 스케줄링 장치로부터 스케줄링 테이블의 정보를 수신할 수 있다.
출력 인터페이스(220)는 해당 노드에서의 출력을 담당한다. 즉, 출력 인터페이스(220)는 제어부(250)의 스케줄링 제어에 따라서 패킷을 전송하고, 현재 주변 노드의 연결 정보 및 중계 정보를 전송 스케줄링 장치로 전송할 수 있다.
네트워크 정보 관리부(230)는 현재 주변 노드의 연결 정보 및 중계 정보를 관리하며, 현재 주변 노드의 연결 정보 및 중계 정보를 출력 인터페이스(220)를 통하여 전송 스케줄링 장치로 전달한다.
테이블 관리부(240)는 전송 스케줄링 장치로부터 전달받은 스케줄링 테이블의 정보를 관리하고, 스케줄링 테이블의 정보를 통하여 할당된 시간에 채널에 대한 접속을 수행한다.
제어부(250)는 입력 인터페이스부(210), 출력 인터페이스(220), 관리부(230) 및 테이블 관리부(240)의 동작을 제어한다.
도 15a 및 도 15b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 전송 스케줄링 장치와 노드간 송수신되는 메시지의 포맷을 나타낸 도면이다.
도 15a는 전송 스케줄링 장치가 무선 다중 홉 네트워크의 노드들로 스케줄링 테이블의 정보를 전송하기 위한 메시지 포맷이다. 이 메시지는 전송 스케줄링 장치 즉, 중재 노드의 식별자(ID), 스케줄링 테이블의 정보, 중재 노드 식별자의 시퀀스 번호 및 스케줄링 테이블의 시퀀스 번호를 포함할 수 있다.
또한, 도 15b는 무선 다중 홉 네트워크의 노드가 전송 스케줄링 장치로 네트워크 정보를 전송하기 위한 메시지 포맷이다. 이 메시지는 해당 정보를 전송하는 노드의 식별자(ID), 노드간 연결 정보 및 위치 정보, 해당 정보를 전송하는 노드 식별자의 시퀀스 번호 및 연결 정보 및 링크 정보의 시퀀스 번호를 포함할 수 있다.
이와 같이, 전송 스케줄링 장치는 무선 다중 홉 네트워크의 노드들로부터 각각의 노드간의 연결 정보 및 위치 정보를 전달으며, 이를 기반으로 각 노드의 전송 요구량을 계산하고, 계산한 각 노드의 전송 요구량을 이용하여 전송 스케줄링을 수행 후 그 결과물인 스케줄링 테이블의 정보를 각 노드로 전송한다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 무선 다중 홉 네트워크의 전송 스케줄링 장치가 복수의 노드를 스케줄링하는 방법에서,
    상기 복수의 노드의 보장 타임 슬롯의 수 중 최소값을 가지는 노드의 보장 타임 슬롯의 수를 결정짓는 스케일링 요소를 설정하는 단계,
    상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량에 상기 스케일링 요소를 곱하여, 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량에 대응하여 상기 복수의 노드 각각이 최소한 보장받아야 할 보장 타임 슬롯의 수를 계산하는 단계, 그리고
    상기 복수의 노드 각각의 보장 타임 슬롯의 수를 이용하여 상기 복수의 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계
    를 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 계산하는 단계는,
    상기 복수의 노드 각각으로부터 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 수신하는 단계, 그리고
    각 노드의 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 이용하여 상기 각 노드의 전송 요구량을 계산하는 단계를 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 할당하는 단계는,
    복수의 노드 중 전송 요구량이 높은 노드부터 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 전송 요구량이 높은 노드부터 타임 슬롯을 할당하는 단계는,
    상기 타임 슬롯이 할당된 노드와 충돌이 일어나지 않는 노드에 해당 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 할당하는 단계는,
    하나의 타임 슬롯에 대하여 상기 하나의 타임 슬롯을 할당할 후보 노드 중에서 최대 전송 요구량을 가지는 노드에 상기 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계,
    상기 하나의 타임 슬롯을 할당한 노드와 이 노드와 충돌을 일으키는 노드를 상기 후보 노드에서 제외하는 단계, 그리고
    상기 후보 노드에서 상기 하나의 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 있는 경우에 해당 노드에 상기 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 복수의 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계는,
    상기 후보 노드에서 상기 하나의 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 없는 경우에 하나의 타임 슬롯을 할당 받은 노드들의 전송 요구량을 재조정하는 단계를 더 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 복수의 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계는,
    상기 후보 노드에서 상기 하나의 타임 슬롯을 추가로 할당할 노드가 없는 경우에 다른 타임 슬롯으로 전환하여 상기 복수의 노드의 전송 요구량에 기초하여 적어도 하나의 노드에 상기 다른 타임 슬롯을 할당하는 단계를 더 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에서,
    상기 복수의 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계는,
    하나의 타임 슬롯을 할당받을 후보 노드 중에서 적어도 하나의 노드에 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계,
    상기 하나의 타임 슬롯을 할당 받은 적어도 하나의 노드의 전송 요구량을 1 타임 슬롯 차감한 후에 다른 타임 슬롯으로 전환하는 단계, 그리고
    상기 다른 타임 슬롯을 할당 받을 후보 노드 중에서 중 적어도 하나의 노드에 다른 타임 슬롯을 할당하는 단계를 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 단계는,
    상기 복수의 노드 각각에 할당된 타임 슬롯의 수가 각각 자신의 보장 타임 슬롯의 수를 모두 만족할 때까지 또 다른 타임 슬롯으로 전환하면서 해당 타임 슬롯을 할당하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    타임 슬롯 단위로 재편성을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 전송 스케줄링 방법.
  12. 무선 다중 홉 네트워크 내 복수의 노드를 스케줄링하는 장치에서,
    무선 다중 홉 네트워크에서 상기 복수의 노드의 보장 타임 슬롯의 수 중 최소값을 가지는 노드의 보장 타임 슬롯의 수를 결정짓는 스케일링 요소를 설정하고, 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량에 상기 스케일링 요소를 곱하여, 상기 복수의 노드가 각각 최소한 보장받아야 할 보장 타임 슬롯의 수를 계산하는 전송 요구량 계산부, 그리고
    상기 복수의 노드의 보장 타임 슬롯의 수에 기초하여 각 노드에 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당하는 타임 슬롯 할당부
    를 포함하는 전송 스케줄링 장치.
  13. 제12항에서,
    복수의 노드로부터 각각 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 수신하여 관리하는 관리부
    를 더 포함하고,
    상기 전송 요구량 계산부는, 상기 복수의 노드로부터 각각 수신한 위치 정보와 주변 노드와의 연결 정보를 이용하여 상기 복수의 노드 각각의 전송 요구량을 계산하는 전송 스케줄링 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 타임 슬롯 할당부는,
    하나의 타임 슬롯씩, 해당 타임 슬롯을 할당할 후보 노드 중에서 전송 요구량이 높은 노드부터 해당 타임 슬롯을 할당하며, 상기 후보 노드 중에서 해당 타임 슬롯을 할당한 노드와 충돌을 일으키는 노드에 동일한 타임 슬롯을 할당하지 않는 전송 스케줄링 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 타임 슬롯 할당부는,
    어느 하나의 타임 슬롯을 할당 받은 노드와 충돌을 일으키지 않는 노드에 추가적으로 상기 어느 하나의 타임 슬롯을 할당하는 전송 스케줄링 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 타임 슬롯 할당부는,
    상기 해당 타임 슬롯을 할당할 후보 노드 중에서 해당 타임 슬롯을 할당한 노드와 충돌을 일으키지 않는 노드가 없는 경우에 다른 타임 슬롯으로 전환시키는 전송 스케줄링 장치.
  17. 제12항에서,
    상기 타임 슬롯 할당부는,
    상기 복수의 노드에 할당한 타임 슬롯의 수가 각각 상기 복수의 노드의 보장 타임 슬롯의 수를 만족하는 경우에, 타임 슬롯 단위로 재편성을 수행하는 전송 스케줄링 장치.
  18. 제12항에서,
    상기 타임 슬롯 할당부는,
    상기 복수의 노드에 할당한 타임 슬롯의 정보를 상기 복수의 노드로 전송하는 전송 스케줄링 장치.
  19. 삭제
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