KR102097704B1 - Tdma 네트워크에서 마스터 선정 방법 및 그것을 위한 사용자 단말 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 컨트롤 슬롯, 랜덤 액세스 슬롯, 유저 슬롯을 포함한 통신 프레임 기반의 TDMA 네트워크에서 사용자 단말 간 경쟁을 이용한 마스터 선정 방법에 있어서, 네트워크에 참여한 사용자 단말은 자신의 상태를 언노운으로 설정하는 단계, 현재의 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하는지 확인하고, 존재하지 않으면 마스터 선출이 필요한 것으로 판단하는 단계, 자신이 마스터로 선출되고자, 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 m번째 슬롯이 도래하기 전까지 알림 신호의 송신을 대기하되, m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 m번째 슬롯을 통해 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신하는 단계, 알림 신호의 송신 후 M번째 슬롯까지도 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 자신의 상태를 잠정적 마스터로 설정하는 단계, 및 다음의 제2 프레임 내의 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신한 이후 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나를 통해 타 사용자 단말에 의한 응답 신호가 수신되었다면, 자신의 상태를 마스터로 확정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, TDMA 네트워크 내에서 마스터가 존재하지 않을 때 사용자 단말 간 효율적 경쟁을 기반으로 마스터를 빠르고 용이하게 선출할 수 있다.

Description

TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법 및 그것을 위한 사용자 단말{Method for selecting master in TDMA network and user terminal for thereof}

본 발명은 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법 및 그것을 위한 사용자 단말에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TDMA 네트워크 내에서 유저 간 경쟁에 기반하여 마스터를 선정하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법 및 그것을 위한 사용자 단말

일반적으로 TDMA(Time Division Multiple Access) 네트워크는 브로드캐스팅(Broadcasting) 통신 방식으로 운용된다.

따라서, TDMA 네트워크 내의 모든 유저들은 자신에게 할당된 유저 슬롯 타임에만 송신할 자격이 주어지고 그 이외의 시간에서는 원치 않는 신호라 하더라도 항상 수신하고 확인하는 리스닝(Listening) 상태로 존재한다.

또한, 모든 유저들은 자신의 유저 슬롯에서 송신할 자격이 주어지되, 이와 동시에 수신은 불가능하기 때문에, 다른 유저와의 신호 충돌 여부를 확인할 수는 없다.

TDMA 네트워크 내의 유저들은 마스터와 슬레이브로 구분된다. 슬레이브들은 경쟁 구간에서 자신의 존재를 알림으로써 네트워크 내의 마스터로부터 유저 슬롯을 할당받는다. 이때, 마스터는 비어있는 유저 슬롯을 확인하여 슬레이브들에게 각각 적절한 유저 슬롯을 할당한다.

도 1은 브로드캐스팅 환경에서 운용되는 TDMA 네트워크의 통신 프레임 구조를 나타낸다. 도 1에 나타낸 것과 같이 TDMA 네트워크의 통신 프레임은 일반적으로 컨트롤 슬롯, 복수의 랜덤 액세스 슬롯, 복수의 유저 슬롯을 포함하며, 이는 기 공지된 것에 해당한다.

컨트롤 슬롯은 마스터가 송신하는 시간 슬롯으로, 마스터는 컨트롤 슬롯을 통해 유저들에게 각 유저 슬롯의 점유 정보(슬롯 테이블)을 제공할 수 있다. 복수의 랜덤 액세스 슬롯은 유저들이 마스터에게 슬롯 할당을 요청하기 위해 랜덤 액세스하여 자신의 존재를 알리는 구간이다. 추후 마스터는 해당 유저에게 유저 슬롯 중 하나를 할당할 수 있다. 유저 슬롯은 유저들이 송신 가능한 시간 슬롯으로, 유저는 마스터로부터 슬롯 테이블을 확인하여 자신에게 할당된 슬롯 시간에 자신의 메시지를 송신한다.

그런데, TDMA 네트워크 내에 마스터가 없는 경우, 네트워크 내의 각각의 유저들은 유저 슬롯의 점유 상태를 독자적으로 확인할 수 없으며, 경쟁 구간에서 다른 유저들간의 충돌 여부를 확인할 수 없다.

따라서, TDMA 네트워크에서 마스터 선정 과정이 반드시 요구되며, 브로드캐스팅 환경을 고려하여 보다 효과적인 마스터 선정 기법이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제2016-0028939호(2016.03.14 공개)에 개시되어 있다.

본 발명은, TDMA 네트워크 내에 마스터가 존재하지 않을 경우 마스터를 신속하고 용이하게 선출할 수 있는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법 및 그것을 위한 사용자 단말을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 컨트롤 슬롯, 랜덤 액세스 슬롯, 유저 슬롯을 포함한 통신 프레임 기반의 TDMA 네트워크에서 사용자 단말 간 경쟁을 이용한 마스터 선정 방법에 있어서, 네트워크에 참여한 사용자 단말은 자신의 상태를 언노운(unknown)으로 설정하는 단계와, 현재의 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하는지 확인하고, 존재하지 않으면 마스터 선출이 필요한 것으로 판단하는 단계와, 자신이 마스터로 선출되고자, 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 m번째 슬롯(m=0,1,…,M)이 도래하기 전까지 알림 신호의 송신을 대기하되, m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 m번째 슬롯을 통해 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신하는 단계와, 알림 신호의 송신 후 상기 M번째 슬롯까지도 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 자신의 상태를 잠정적 마스터로 설정하는 단계, 및 다음의 제2 프레임 내의 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신한 이후 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나를 통해 타 사용자 단말에 의한 응답 신호가 수신되었다면, 자신의 상태를 마스터로 확정하는 단계를 포함하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법을 제공한다.

또한, 상기 사용자 단말은, 매 프레임마다 프레임 내 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나의 슬롯에 랜덤 액세스하도록 동작할 수 있다.

또한, 상기 사용자 단말은, 자신이 마스터로 선출되고자, 상기 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯과 L개의 유저 슬롯을 포함하는 전체 M+L개 슬롯 중 하나의 슬롯에 랜덤 액세스하도록 동작할 수 있다.

또한, 상기 마스터 선정 방법은, 상기 언노운 상태의 사용자 단말은 상기 알림 신호의 송신을 대기하는 동안, 1 부터 m-1번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되었다면, 상기 알림 신호의 송신을 포기하고 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 마스터 선정 방법은, 상기 언노운 상태의 사용자 단말은 상기 알림 신호의 송신 후 m+1 내지 M번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신된 경우 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 마스터 선정 방법은, 상기 슬레이브 상태로 확정 후, 다음의 제2 프레임의 컨트롤 슬롯에서 타 사용자 단말에 의한 상기 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하였다면, 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 슬롯을 통해 그에 대한 상기 응답 신호를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 네트워크 내 각각의 사용자 단말은, 상기 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하면 그에 대한 상기 응답 신호를 자신이 랜덤 접속한 슬롯을 통해 송신하되, 자신의 상태가 슬레이브 상태일 때만 상기 응답 신호의 송신 권한이 있으며, 언노운 상태이면 미응답하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 네트워크 내 각각의 사용자 단말은, 자신의 상태가 언노운 상태일 때만 상기 알림 신호의 송신 권한이 있으며, 슬레이브로 상태이면 송신하지 않도록 설정될 수 있다.

그리고, 본 발명은, 컨트롤 슬롯, 랜덤 액세스 슬롯, 유저 슬롯을 포함한 통신 프레임 기반의 TDMA 네트워크에서 마스터 선정을 위해 서로 경쟁하는 사용자 단말에 있어서, 네트워크에 참여한 자신의 상태를 언노운(unknown)으로 설정하는 설정부와, 현재의 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하는지 확인하고, 존재하지 않으면 마스터 선출이 필요한 것으로 판단하는 판단부와, 자신이 마스터로 선출되고자, 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 m번째 슬롯(m=0,1,…,M)이 도래하기 전까지 알림 신호의 송신을 대기하되, m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 m번째 슬롯을 통해 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신하는 통신부, 및 알림 신호의 송신 후 상기 M번째 슬롯까지도 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 자신의 상태를 잠정적 마스터로 설정하는 제어부를 포함하며, 상기 통신부는, 다음의 제2 프레임 내의 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신하며, 상기 제어부는, 상기 잠정적 마스터 알림 신호의 송신 이후 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나를 통해 타 사용자 단말에 의한 응답 신호가 수신되었다면, 자신의 상태를 마스터로 확정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 언노운 상태에서 상기 알림 신호의 송신을 대기하는 동안, 1 부터 m-1번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되었다면, 상기 알림 신호의 송신을 포기하고 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 알림 신호의 송신 후 m+1 내지 M번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신된 경우 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정할 수 있다.

또한, 상기 통신부는, 상기 슬레이브 상태로 확정 후, 다음의 제2 프레임의 컨트롤 슬롯에서 타 사용자 단말에 의한 상기 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하였다면, 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 슬롯을 통해 그에 대한 상기 응답 신호를 송신할 수 있다.

본 발명에 따르면, 브로드캐스팅 통신 기반의 TDMA 네트워크 내에서 마스터가 존재하지 않을 경우 현재 네트워크에 참여 중인 사용자 단말들 간의 효율적 경쟁 기법을 통하여 마스터를 신속하고 용이하게 선출할 수 있으며 선출 성능 및 효율을 높일 수 있는 이점을 제공한다.

도 1은 브로드캐스팅 환경에서 운용되는 TDMA 네트워크의 통신 프레임 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TDMA 네트워크 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 사용자 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 TDMA 네트워크에서 사용자 단말 간 경쟁을 이용한 마스터 선정 방법을 설명하는 도면이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 마스터 선정 방법을 설명하기 위한 다양한 예시를 나타낸 도면이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TDMA 네트워크 시스템을 도시한 도면이다.

도 2에 나타낸 것과 같이, TDMA 네트워크 시스템에서 복수의 사용자 단말(100)은 TDMA 네트워크를 통해 연결된다. 여기서, TDMA의 기본 운용 방식에 따라, N개의 모든 사용자 단말(100)은 브로드캐스팅(Broadcasting) 통신 방식으로 운용된다.

여기서 각각의 사용자 단말(100)은 네트워크 내 유저에 해당하며, 네트워크 내의 유저들 중 어느 한 유저가 마스터로 확정된 경우 나머지는 슬레이브로 동작한다.

TDMA 네트워크 내의 마스터는 슬레이브 각각에게 유저 슬롯(시간 자원)을 할당한다. 슬레이브는 마스터로부터 할당받은 해당 유저 슬롯 시간에서만 신호의 송신이 가능하며 그 이외의 슬롯 시간 동안에는 항상 리스닝(listening) 상태로 존재하여 신호의 수신만이 가능하다.

또한, 네트워크 내의 모든 유저들은 GPS 1pps (pulse-per-second signal) 신호를 통해 정확한 시간 슬롯(time slot)의 시간 동기를 알고 있으며, 모든 유저는 브로드 캐스팅 통신 방식으로 운용된다.

이와 관련하여 앞서 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. TDMA 네트워크의 통신 프레임 구조는 컨트롤 슬롯, 복수의 랜덤 액세스 슬롯, 복수의 유저 슬롯을 포함한다. 여기서 물론, 각각의 슬롯은 시간 슬롯을 의미한다.

컨트롤 슬롯은 마스터에게만 송신 권한이 부여된 시간 슬롯으로, 이때 나머지 유저들은 리스닝 상태로 존재한다. 마스터는 현재 프레임에서 자신이 보내고자 하는 신호를 컨트롤 슬롯을 통해 브로드캐스팅 전송한다.

랜덤 액세스 구간인 복수의 랜덤 액세스 슬롯은 네트워크에 참여한 유저들이 마스터에게 슬롯 할당을 요청하기 위하여 랜덤하게 접근하는 시간 슬롯으로, 유저는 자신이 랜덤 액세스한 해당 슬롯 시간에 자신의 존재를 알리는 신호를 브로드캐스팅 전송한다. 물론, 이때 동시에 여러 유저가 동일 슬롯에 랜덤 액세스하여 자신의 알림 신호를 동시에 전송할 수도 있는데, 이 경우는 복수 신호의 중첩이나 충돌로 인해 수신 측에서는 정상적으로 신호가 수신되지는 않는다.

마스터는 해당 슬롯 시간에서 정상 수신된 신호로부터 해당 유저의 존재를 확인할 수 있으며, 비어있는 유저 슬롯 중 하나를 해당 유저를 위한 시간으로 할당하여 슬롯 테이블(유저 슬롯 점유 정보)을 갱신하고, 슬롯 테이블 정보를 다음 프레임의 컨트롤 슬롯 시간에 브로드캐스팅하여 알릴 수 있다.

이때, 네트워크 내에 존재하는 유저들은 수신한 유저 슬롯 테이블을 기초로 자신에게 할당된 유저 슬롯(시간 자원)의 정보는 물론 복수의 유저 슬롯의 점유 현황을 확인할 수 있다.

프레임 상에서 가장 마지막에 위치한 복수의 유저 슬롯은 유저들에게 송신 권한이 각각 부여된 시간 슬롯이다. 유저는 할당된 자신의 유저 슬롯을 통해서만 보내고자 하는 신호를 브로드캐스팅 전송할 수 있고, 나머지 시간에서는 늘 리스닝 상태로 존재한다.

그런데, 네트워크 내에서 마스터 역할의 유저가 확정되어 있지 않거나 존재하지 않는 상태이면, 마스터 선출이 반드시 요구된다. 예를 들어, 브로드캐스팅 운용 환경 기반의 TDMA 네트워크 내에서 차량 간 협력 주행을 위해서는 마스터의 선정이 요구된다. 이러한 경우 유저란 차량 내 설치되어 TDMA 방식으로 통신 가능한 유저 단말, 기기 등을 의미할 수 있다.

이하의 본 발명의 실시예는 브로드캐스팅 운용 기반의 TDMA 네트워크 환경에서 마스터가 존재하지 않을 때, 유저들 스스로가 마스터로 선출되고자, 통신 프레임 내 랜덤 액세스 구간을 이용하여 유저들 간 상호 경쟁하는 기법을 통해 네트워크 상에서 최대한 빠르고 효과적으로 마스터를 선정할 수 있는 새로운 기법을 제안한다.

통신 프레임 내의 개개의 슬롯은 일반적으로 프리앰블과 데이터 구간을 포함하여 구성된다. 다만, 본 실시예의 경우, 데이터 구간에는 보내고자 하는 데이터는 물론, 해당 슬롯의 식별 정보, 해당 슬롯에 할당된 유저의 식별 정보, 유저의 상태 정보 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.

여기서, 유저의 상태 정보란, '언노운', '슬레이브', '잠정적 마스터', '마스터'를 포함한 네 가지 상태 중 어느 하나이며, 이들 각각은 '00', '01', '10', '11'와 같이 상태 비트로 구분될 수 있다. 이하의 본 발명의 실시예에서 사용자 단말은 소정 시간 슬롯에서 자신의 데이터를 송신할 때, 자신의 상태 정보도 포함시켜 송신하는 것을 가정한다.

또한, 사용자 단말(유저)는 신호를 브로드캐스팅 방식으로 전송하므로, 이하에서 각 유저에서 수행하는 신호 전송이란 브로드캐스팅 전송을 의미함은 자명하다. 그리고, 본 발명의 실시예에서 사용자 단말은 매 프레임마다 프레임 내 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나를 랜덤하게 액세스하도록 동작하는 것을 가정한다.

도 3은 도 1에 도시된 사용자 단말의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 TDMA 네트워크에서 사용자 단말 간 경쟁을 이용한 마스터 선정 방법을 설명하는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말(100)은 설정부(110), 판단부(120), 통신부(130), 제어부(140)를 포함한다.

설정부(110)는 사용자 단말(100)이 네트워크에 신규 참여하면 사용자 단말(100)의 상태를 언노운(unknown; 알수 없음)으로 설정한다(S401). 이때, 유저의 현재 상태가 언노운 상태이므로 S402 단계의 검토 결과, 'no'에 해당하므로 바로 S403 단계로 넘어간다.

이후, 판단부(120)는 현재 프레임인 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상의 수신 신호를 확인하는데, 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하는지 확인한다(S403). 만일, 수신 신호가 존재하지 않으면 마스터의 선출이 필요한 상황으로 판단하게 된다.

여기서 물론, 수신 신호의 존재 여부란 정상 수신된 신호의 존재 여부를 의미한다. 만일, 해당 컨트롤 슬롯 시간에 단일의 사용자 단말에서만 신호 전송(브로트캐스팅)이 이루어진 경우에는 정상 수신된 신호가 존재할 것이다.

하지만, 해당 컨트롤 슬롯 시간에 복수의 사용자 단말에서 동시적으로 신호 전송(동시 브로드캐스팅)이 발생하여 신호 충돌이 발생한 경우, 혹은 해당 컨트롤 슬롯 시간에 네트워크 내의 어떠한 사용자 단말도 신호 전송을 하지 않은 경우에는 정상 수신된 신호가 존재하지 않을 것이다. 이처럼, 정상 수신된 신호가 존재하지 않는 경우 수신 신호가 없음을 의미한다.

이처럼, 현재 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하지 않는다면, 사용자 단말(100)은 현재 네트워크 상에 잠정적 마스터 또는 마스터 역할의 유저가 전혀 없음을 인지하게 된다.

이때, 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 전혀 검출되지 않은 상황이므로, S404 단계의 검토 결과 'no'에 해당하여, S405 단계로 넘어간다. 또한, 현재 사용자 단말(100)이 언노운 상태이므로 S405 단계의 검토 결과 yes에 해당하여, S406 단계로 넘어간다.

이후부터는 사용자 단말(100)은 자신이 마스터로 선출되고자, 타 사용자 단말과 경쟁하는 과정을 거친다. 이때, 타 사용자 단말 역시 동일한 알고리즘으로 구동하면서 상호 경쟁함은 자명하다.

구체적으로, 사용자 단말(100)은 현재 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 m번째 슬롯(m=0,1,…,M)이 도래하기 전까지 알림 신호의 송신을 대기하되, m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되는지 여부를 판단한다(S406).

구체적으로, m번째 슬롯 이전인 1번째 슬롯부터 m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 감지되지 않으면, 사용자 단말(100)의 통신부(130)는 m번째 슬롯을 통해 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신한다(S407).

본 발명의 실시예에서 네트워크 내 각각의 사용자 단말은 자신의 상태가 언노운 상태일 때만 알림 신호의 송신 권한이 있으며, 슬레이브로 상태이면 송신하지 않도록 설정되어 있는데, 현재의 상태는 언노운 상태이므로 알람 신호의 송신이 가능한 상태이므로 S406 단계의 조건 만족 시 알람 신호를 송신하면 된다.

하지만, S406 단계의 판단 결과, 1번째 부터 m-1번째 슬롯 중 적어도 하나에서 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되었다면, 제어부(140)는 알림 신호의 송신을 포기하고 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정한다(S408).

이에 따라, 사용자 단말(100)의 상태 정보는 기존 '언노운' 상태에서 '슬레이브' 상태로 즉시 전환된다. 물론, 이후부터 해당 사용자 단말(100)이 보내는 신호에는 슬레이브 상태 정보가 포함되어 진다.

이처럼, 사용자 단말(100)은, 자신이 접근한 슬롯 이전에 먼저 접근하여 알림 신호를 송신한 타 사용자 단말이 존재한다면, 해당하는 타 사용자 단말에게 마스터 선정의 기회를 주고 자신은 마스터 선출을 포기하여 슬레이브 상태로 즉시 전환함으로써, 마스터 선출에 소요되는 시간을 줄인다.

그런데, 브로드캐스팅 환경에서 사용자 단말(100)은 자신이 랜덤 액세스한 슬롯에서 신호의 송신 동작만 가능하고 수신 동작은 불가능하기 때문에, 앞서 S407 단계에서 만일 타 사용자 단말이 자신과 동일 랜덤 액세스 슬롯에 접근하여 신호를 전송하였다 하더라도, 사용자 단말(100)은 해당 상황을 인지하지 못한다.

즉, 각각의 유저는 랜덤 액세스 구간에서 복수의 랜덤 액세스 슬롯 중 어느 하나에 임의 접근하여 신호를 전송하지만, 경우에 따라 동일 랜덤 액세스 슬롯에 여러 유저가 동시 접속하여 신호를 전송하게 되며 이 경우 해당 슬롯에서 신호 충돌이 발생하며 충돌된 신호는 나머지 단말들에 정상 수신되기 어렵기 때문에 나머지 단말들은 해당 슬롯에는 수신 신호가 전혀 없는 것으로 인식한다.

예를 들어, m번째 슬롯에 사용자 단말 A,B가 동시 액세스하고 m+2 번째 슬롯에 사용자 단말 C가 단독 액세스하는 상황을 가정하면, m번째 슬롯에 사용자 단말 A,B가 동시에 액세스하여 각각 자신의 알림 신호를 동시 전송한 경우에, 이 시간에 수신자 입장에 있는 사용자 단말 C는 m번째 슬롯에서 수신 신호가 전혀 없다고 인지한다. 이후 m+1 번째 슬롯에서도 전혀 수신 신호가 없었다면 사용자 단말 C는 m+2 번째 슬롯에서 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 전송하게 된다.

이는 사용자 단말 A가 m번째 슬롯에서 자신의 알림 신호를 전송했음에도 불구하고, 이후의 시간에 사용자 단말 C로부터 알림 신호를 수신한 상황으로, 이 경우 사용자 단말 A는 자신이 액세스한 m번째 슬롯에 미지의 다른 단말이 동시 액세스하여 신호 충돌이 있었음을 인지하게 된다.

즉, 예를 들어, 도 4의 S407 단계에서 사용자 단말(100)은 10(m=10) 번째 슬롯에서 자신의 알림 신호를 전송하였지만, 이후의 12번째 슬롯에서 타 유저로부터 알림 신호를 수신하였다면, 자신이 액세스한 10번째 슬롯에서 여러 유저의 동시 액세스로 인한 신호 충돌이 있었음을 인지한다. 이때에도 사용자 단말(100)은 마스터 선출을 포기하고 자신의 상태를 언노운 상태에서 슬레이브 상태로 전환함으로써, 네트워크 내에서 마스터 선출에 필요한 시간을 줄인다.

즉, 사용자 단말(100)은 m번째 슬롯을 통해 알림 신호를 송신한 이후(S407), 그 다음의 m+1 내지 M번째 슬롯 중 적어도 하나에서 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신된 것이 확인되는 경우에도(S409), 제어부(140)를 통해 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정한다(S408).

하지만, 사용자 단말(100)은 알림 신호의 송신 후 마지막 M번째 슬롯까지도 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면, 제어부(140)를 통해 자신의 상태를 잠정적 마스터 상태로 설정한다(S410). 잠정적 마스터 상태의 유저는 다음 프레임에서 수행하는 추가적인 프로세스를 통해 마스터 혹은 슬레이브 상태로 전환될 수 있다.

이후에는, 다음 프레임인 제2 프레임을 통한 동작을 이어서 수행한다. 제2 프레임 역시 도 1과 동일한 프레임 구조를 가짐은 자명하다.

S410 단계 이후에는 S402 단계로 다시 넘어가며, 현재 사용자 단말(100)이 잠정적 마스터 상태이므로 S411 단계로 넘어간다.

그리고, 사용자 단말(100)은 제2 프레임 내의 컨트롤 슬롯을 통해 자신이 잠정적 마스터임을 알리는 잠정적 마스터 알림 신호를 통신부(130)를 통해 송신한다(S411).

이후, 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 적어도 하나를 통해 타 사용자 단말(슬레이브)에 의한 응답 신호가 수신되었는지 판단하여(S412), 수신되었다면 자신의 상태를 마스터로 확정한다(S413). 즉, M개 슬롯 중 어느 하나의 슬롯에서만 타 사용자 단말에 의한 응답이 확인된다면 자신의 상태를 마스터로 확정한다.

본 발명의 실시예에서 네트워크 내 각각의 사용자 단말은 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하면 그에 대한 응답 신호를 자신이 랜덤 접속한 슬롯을 통해 송신하되, 자신의 상태가 슬레이브 상태일 때만 응답 신호의 송신 권한이 있고, 언노운 상태이면 미응답하도록 설정된다. 따라서, 응답 신호를 보낸 사용자 단말은 모두 슬레이브 상태의 단말에 해당한다.

마스터로 확정된 이후에는 다음의 제3 프레임의 컨트롤 슬롯을 통하여 마스터 확정 알림 신호를 보내어, 네트워크에 참여한 모든 주변 단말 즉, 언노운 상태 및 슬레이브 상태의 유저들에게 마스터가 존재함을 알릴 수 있다. 마스터로 확정된 이후에는 기존과 같이 TDMA 네트워크에서의 마스터로서의 역할 즉, 슬레이브들의 유저 슬롯 할당을 위한 통신을 수행하면 된다.

만일, 앞서 S412 단계의 판단 결과, 응답 신호가 수신되지 않았다면, S401 단계로 넘어가 자신의 상태를 언노운 상태로 초기화시키고 이하의 과정을 반복한다.

응답 신호가 수신되지 않는 상황으로는 자신 이외의 잠정적 마스터 상태의 유저가 추가로 존재하여 컨트롤 슬롯에서 신호 충돌이 발생한 상황, 여러 슬레이브가 동일한 슬롯에 동시 접근하여 응답 신호 충돌이 발생한 상황 등이 있을 수 있는데, 랜덤 액세스 슬롯의 총 개수(M)가 충분히 큰 경우 전자의 경우에 의한 확률이 더욱 높을 것이다.

다음은 앞서 S408 단계의 슬레이브 확정 이후의 과정을 상세히 설명한다. 사용자 단말(100)이 슬레이브 상태로 확정된 이후 역시 제2 프레임을 통한 동작을 이어서 수행한다.

슬레이브 확정 이후에는 S402 단계로 다시 넘어가며, S402 단계의 판단 결과 'no'에 해당하므로 S403 단계로 넘어한다.

여기서, 사용자 단말(100)은 제2 프레임의 컨트롤 슬롯 상의 수신 신호를 확인하고(S403), 컨트롤 슬롯에서 타 사용자 단말에 의한 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하였는지 확인한다(S404).

만일, S404 단계의 판단 결과, 타 사용자 단말에 의한 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하였다면, 사용자 단말(100)은 다시 자신의 상태가 슬레이브인지 확인한다(S414).

사용자 단말(100)이 현재 슬레이브 상태이므로, 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 슬롯을 통해 그에 대한 응답 신호를 송신(브로드캐스팅 전송)한다(S415). 이에 따라, 잠정적 마스터 상태에 있던 타 사용자 단말은 마스터 상태로 확정될 수 있다. 참고로, S414 단계가 부여된 것은 사용자 단말이 슬레이브 상태일 때만 응답 신호의 송신 권한이 있기 때문이다.

이하에서는 다양한 상황을 예시하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그리고 설명의 편의상 랜덤 액세스 구간이 총 5개의 슬롯(M=5)으로 이루어진 것을 가정한다.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 마스터 선정 방법을 설명하기 위한 다양한 예시를 나타낸 도면이다.

도 5는 네트워크 참가 요청한 사용자 단말이 유저 A, B를 포함하여 총 2개이고, 랜덤 액세스 구간(경쟁 구간)에서 유저 간 충돌이 없는 상황(Case 1)을 나타낸다. 도면에서 프레임 i(Frame i)은 i번째 프레임을 의미한다.

도 5a는 각 프레임에서 유저가 랜덤 액세스하거나 신호 전송에 이용한 슬롯을 정의한 것이고, 도 5b는 도 5a에 대응되어 각 슬롯에서 이루어진 유저의 송수신 동작과 유저의 상태 변경 이력을 나타낸다.

먼저, 네트워크에 신규 참여한 유저 A, B는 자신의 상태를 언노운 상태로 설정한다. 그리고 도 5a에서와 같이 프레임 1의 컨트롤 슬롯 상에 신호가 비어 있음을 확인한 유저 A, B는 자신이 서로 마스터가 되고자, 랜덤 액세스 구간 내의 어느 한 슬롯에 랜덤하게 액세스하여 경쟁한다.

여기서, 도 5a의 경우 유저 B는 4번째 슬롯(slot4)에, 유저 A는 5번째 슬롯(slot5)에 각각 랜덤하게 액세스한 상황으로, 경쟁 구간에서 유저간 충돌이 없는 이상적인 경우에 해당한다.

유저 B의 입장에서는 자신이 액세스한 4번째 슬롯(slot4)보다 이전에 위치한 3번째 슬롯까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하고, 4번째 슬롯(slot4) 시간이 되면 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 브로드캐스팅 전송한다. 이에 따라 4번째 슬롯에서 유저 A는 유저 B가 보낸 알림 신호를 수신하게 된다. 도 5b를 보면 slot4에서 유저 B는 송신하고 유저 A는 수신하는 입장임을 확인할 수 있다.

하지만, 유저 A의 입장에서는 자신이 액세스한 5번째 슬롯 이전의 4번째 슬롯에서 이미 유저 B에 의한 알림 신호가 브로드캐스팅 수신된 상황이다. 따라서, 4번째 슬롯에서 유저 B로부터 알림 신호를 수신한 유저 A는 도 5b와 같이 자신의 상태를 언노운 상태에서 슬레이브 상태로 전환시키며, 5번째 슬롯이 도래하더라도 자신의 알림 신호를 송신하지 않는다.

그리고, 유저 B는 랜덤 액세스 구간 내의 마지막 슬롯인 5번째 슬롯(slot5)까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하면, 자신의 상태를 언노운 상태에서 잠정적 마스터 상태로 전환시킨다. 도 5b를 보면 slot5에서 유저 B는 잠정적 마스터 상태로 변경되었음을 알 수 있다.

다음, 프레임 2가 되면, 잠정적 마스터인 유저 B는 잠정적 마스터 알림 신호를 컨트롤 슬롯을 통해 브로드캐스팅 전송하고, 유저 A는 이를 수신한다. 도 5b의 프레임 2를 보면 컨트롤 슬롯에서 유저 B는 송신 입장, 유저 A는 수신 입장임을 알 수 있다.

여기서 프레임 2에서 유저 A는 랜덤 액세스 구간의 3번째 슬롯(slot3)에 랜덤 액세스한 것을 가정한다. 유저 A는 컨트롤 슬롯에서 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하고 그에 대한 응답 신호를 자신이 랜덤 액세스한 3번째 슬롯(slot3)을 통하여 송신한다. 도 5b의 프레임 2를 보면 slot3에서 유저 A는 송신 입장, 유저 B는 수신 입장임을 알 수 있다.

slot3에서 타 유저에 의한 응답 신호를 수신한 유저 B는 자신의 상태를 마스터로 확정한다. 이후부터 유저 B는 네트워크 내에서 마스터로써의 역할을 수행하면 된다.

도 6은 네트워크 참가 요청한 사용자 단말이 유저 A, B를 포함하여 2개이고 랜덤 액세스 구간에서 유저 간 충돌이 존재하는 상황(Case 2)을 나타낸다.

도 6a를 참조하면, 네트워크에 신규 참여한 유저 A, B는 자신의 상태를 언노운 상태로 설정하고, 프레임 1의 컨트롤 슬롯 상에 신호가 비어 있음을 확인한 유저 A, B는 자신이 서로 마스터가 되고자, 랜덤 액세스 구간 내의 어느 한 슬롯에 랜덤하게 액세스하여 경쟁한다.

여기서, 도 6a의 경우 유저 A, B가 동일한 슬롯(slot3)에 접속한 상황이지만, 각각의 유저는 동시 접속 상황을 알지 못한다.

유저 A,B 각각은 자신이 랜덤 액세스한 3번째 슬롯(slot3) 이전까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하여, 3번째 슬롯(slot3)에서 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 전송한다. 물론 알림 신호가 동시 전송되므로 네트워크 내에 추가로 다른 유저가 존재하더라도 해당 신호를 정상 수신하지는 못한다.

이후, 유저 A, B는 모두 마지막 슬롯인 5번째 슬롯(slot5)까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하고, 자신의 상태를 언노운 상태에서 잠정적 마스터 상태로 전환시킨다. 도 6b의 프레임 1을 보면 slot5에서 유저 A, B 모두 잠정적 마스터 상태로 변경되었음을 알 수 있다.

이후, 프레임 2에서 잠정적 마스터인 유저 A, B는 잠정적 마스터 알림 신호를 컨트롤 슬롯을 통해 동시 전송한다. 하지만, 현재 네트워크 내에는 유저 A, B 이외에는 다른 유저가 존재하지도 않음은 물론, 존재한다 하더라도 동시 전송으로 인한 신호 충돌로 인해 해당 신호를 수신하지 못하므로 그에 대한 응답 신호 역시 전송할 수 없게 된다.

마지막 5번째 슬롯까지도 응답 신호가 오지 않은 것을 확인한 유저 A, B는 각각 자신의 상태를 다시 언노운 상태로 변경한다. 이는 프레임 3에서 확인할 수 있다. 프레임 3에서 유저 A, B는 컨트롤 슬롯에 신호가 비어 있음을 확인하고, 각각 랜덤 액세스를 수행한다.

도 6a, 6b를 참조하면, 프레임 3에서 유저 A는 2번째 슬롯(slot2)에, 유저 B는 5번째 슬롯(slot5)에 각각 랜덤하게 액세스하였으며, 이 경우 유저 A가 먼저 알림 신호를 송신하게 되므로 유저 A는 잠정적 마스터, 유저 B는 슬레이브가 된다.

이후, 프레임 4에서 유저 A가 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신하고, 그에 대한 응답 신호를 유저 B로부터 slot1에 수신함으로써 자신의 상태를 마스터로 확정한다.

다음, 도 7은 네트워크 참가 요청한 사용자 단말이 유저 A, B, C를 포함하여 3개이고, 랜덤 액세스 구간에서 유저 간 충돌이 없는 상황(Case 3)을 나타낸다. 도 7은 프레임 2에서 유저 C가 신규로 네트워크 참가를 요청한 것에서 차이가 있다.

프레임 1에서의 동작 원리는 앞서 도 5의 경우와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한 프레임 2에서 유저 C는 자신이 네트워크에 신규 참여한 상황이므로 언노운 상태로 존재한다.

프레임 1에서 잠정적 마스터 상태로 결정된 유저 A는 프레임 2에서 컨트롤 슬롯 시간에 잠정적 마스터 알림 신호를 브로드캐스팅하고, 도 7b와 같이 유저 B, C 모두 이를 수신하게 된다.

여기서, 본 실시예의 경우 슬레이브 상태인 유저 만이 응답 신호의 전송 권한이 있으므로 도 7b에서와 같이 슬레이브 상태인 유저 B 만이 응답 신호를 전송하며, 언노운 상태인 유저 C는 미응답하는 것을 알 수 있다.

물론, 프레임 2에서 신규 참여한 유저 C는 프레임 2의 컨트롤 슬롯 상에 신호가 존재함을 확인하였으므로 자신의 존재를 알리기 위한 알림 신호를 전송하지 않는다. 나머지 동작은 앞서 상술한 원리를 참조한다.

다음, 도 8은 네트워크 참가 요청한 사용자 단말이 유저 A, B, C를 포함하여 3개이고, 랜덤 액세스 구간에서 유저 간 충돌이 존재하며, 마스터 선출 도중에 신규 네트워크 참여 유저가 발생한 상황(Case 4)을 나타낸다.

네트워크에 신규 참여한 유저 A, B는 자신의 상태를 언노운 상태로 설정하고, 프레임 1의 컨트롤 슬롯 상에 신호가 비어 있음을 확인하여, 랜덤 액세스 구간 내의 어느 한 슬롯에 랜덤하게 액세스하여 경쟁한다.

이때, 프레임 1에서 유저 A, B가 동일한 슬롯(slot3)에 접속한 상황이며, 3번째 슬롯(slot3)에서 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 동시에 전송한다. 그리고, 유저 A, B는 모두 마지막 슬롯인 5번째 슬롯(slot5)까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하고, 자신의 상태를 언노운 상태에서 잠정적 마스터 상태로 전환시킨다. 도 8b의 프레임 1을 보면, slot5에서 유저 A, B는 모두 잠정적 마스터 상태로 변경되었음을 알 수 있다.

다음, 프레임 2에서 신규 유저 C가 참여하였으며 유저 C는 언노운 상태가 된다. 이러한 프레임 2에서 유저 A, B는 잠정적 마스터 알림 신호를 컨트롤 슬롯을 통해 동시 전송하고, 유저 C는 신호를 수신하는 입장이 된다.

하지만, 두 신호의 충돌로 인해 유저 C에게는 해당 신호가 정상 수신되지 못하므로, 유저 C는 프레임 2 내의 컨트롤 슬롯이 비어있는 것으로 인식한다. 이에 따라 유저 C는 자신이 마스터로 선출 되고자, 자신이 랜덤 접속한 네 번째 슬롯(slot4)을 통해 자신의 존재를 알리기 위한 알림 신호를 전송하도록 동작한다. 이러한 유저 C의 알림 신호는 유저 A, B로 수신된다.

즉, 도 8b의 프레임 2를 보면, slot4에서 유저 C는 송신 입장, 유저 A, B는 수신 입장임을 알 수 있다. 이와 같이, 유저 A, B는 잠정적 마스터 알림 신호를 전송한 이후에, 타 유저로부터 응답 신호가 아닌 알림 신호를 수신하게 되면 컨트롤 슬롯 상에서 충돌이 발생한 것으로 인지할 수 있으며, 이 경우 자신의 상태를 슬레이브로 전환시킨다.

즉, 프레임 2의 slot4에서 알림 신호를 수신한 유저 A, B는 자신의 상태를 잠정적 마스터에서 슬레이브 상태로 전환시킨다. 물론, 프레임 2에서 유저 C는 다섯번째 슬롯(slot5)까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하고 자신의 상태를 잠정적 마스터로 전환시킨다.

프레임 3에서 유저 C는 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 전송하고 슬레이브 상태에 있는 유저 A,B는 이를 수신한다. 유저 A, B는 자신이 프레임 3에서 각각 랜덤 접속한 슬롯(slot2, slot5)을 통하여 그에 대한 응답 신호를 각각 전송한다. 이때, 유저 C는 랜덤 액세스 슬롯 중 어느 하나에서만 응답 신호가 수신되면 자신의 상태를 즉시 마스터 상태로 확정하므로, slot2에서 마스터로 확정된 것을 알 수 있다.

다음, 도 9는 네트워크 참가 요청한 사용자 단말이 유저 A, B, C를 포함하여 3개이고, 유저 간 충돌이 존재하는 상황(Case 5)을 나타낸다.

프레임 1에서 유저 A는 첫 번째 슬롯(slot1)에, 유저 B, C는 3번째 슬롯(slot3)에 동시 액세스 하였으나, slot1에서 유저 A가 알림 신호를 송신하였기 때문에 유저 B, C는 알림 신호의 송신을 포기하고 자신의 상태를 언노운 상태에서 슬레이브 상태로 전환한다.

유저 A는 마지막 슬롯인 5번째 슬롯(slot5)까지 타 유저에 의한 알림 신호가 수신되지 않았음을 확인하고, 자신의 상태를 언노운 상태에서 잠정적 마스터 상태로 전환시킨다.

프레임 2에서 유저 A는 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신하고 유저 B, C는 이를 수신한다. 그에 대한 응답으로, 유저 B, C는 자신이 랜덤 액세스한 슬롯(slot4)에서 응답 신호를 전송한다. 하지만, 유저 B, C는 동일한 슬롯을 통해 응답 신호를 동시 전송하므로 신호 충돌로 인하여 응답 신호가 유저 A에게 정상 수신되지 못한다.

유저 A는 마지막 5번째 슬롯(slot5)까지도 응답 신호가 수신되지 않은 것으로 판단하고, 자신의 상태를 다시 언노운 상태로 전환시킨다. 프레임 4에서 유저 A는 언노운 상태, 유저 B, C는 슬레이브 상태로 존재한다.

여기서, 본 발명의 실시예에서 각각의 유저는 프레임 내의 컨트롤 슬롯이 비어있을 때 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 전송할 수 있지만, 언노운 상태에서만 전송할 수 있으며 슬레이브 상태에서는 전송하지 않도록 설정되어 있다.

따라서, 비록 프레임 3에서 컨트롤 슬롯이 비어있지만, 유저 A 만이 알림 신호를 전송하고 유저 B, C는 알림 신호를 전송하지 않도록 동작한다. 프레임 3에서 유저 A는 자신이 랜덤 접속한 두 번째 슬롯(slot2)을 통해 알림 신호를 전송하며 유저 B, C는 이를 수신한다. 유저 A는 마지막 5번째 슬롯(slot5)까지 타 유저에 의한 알림 신호가 없음을 확인하고 자신의 상태를 잠정적 마스터로 변경한다.

이후, 유저 A는 프레임 4의 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 전송하고, 유저 B, C는 이를 수신한다. 이때, slot1에 랜덤 액세스한 유저 C로부터 응답 신호를 가장 먼저 수신하게 되며, 응답 신호를 수신한 유저 A는 자신의 상태를 마스터로 확정한다.

이상의 본 발명의 실시예는 랜덤 액세스 구간 내의 랜덤 액세스 슬롯을 통하여 경쟁하는 것을 예시하고 있지만, 본 발명의 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 사용자 단말(100)은 자신이 마스터로 선출되고자, 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯과 L개의 유저 슬롯을 포함하는 전체 M+L개 슬롯 중 하나의 슬롯에 랜덤 액세스하도록 동작할 수 있다.

실질적으로 도 1의 통신 프레임 구조에서 랜덤 액세스 구간 다음에 위치한 복수의 유저 슬롯들은 마스터가 선출되기 전까지는 사용되지 않고 낭비되는 구간이기 때문에, 유저 슬롯들을 추가로 활용할 경우 경쟁 구간에서의 충돌 가능성을 줄이고, 나아가 마스터 선정 시간을 최소화할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 브로드캐스팅 통신 환경에서 운용되는 TDMA 네트워크 내에서 마스터가 존재하지 않을 경우 현재 네트워크에 참여 중인 사용자 단말들 간의 효율적 경쟁 기법을 통하여 마스터를 신속하고 용이하게 선출할 수 있으며 선출 성능 및 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 사용자 단말 110: 설정부
120: 판단부 130: 통신부
140: 제어부

Claims (15)

1. 컨트롤 슬롯, 랜덤 액세스 슬롯, 유저 슬롯을 포함한 통신 프레임 기반의 TDMA 네트워크에서 사용자 단말 간 경쟁을 이용한 마스터 선정 방법에 있어서,
   네트워크에 참여한 사용자 단말은 자신의 상태를 언노운(unknown)으로 설정하는 단계;
   현재의 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하는지 확인하고, 존재하지 않으면 마스터 선출이 필요한 것으로 판단하는 단계;
   자신이 마스터로 선출되고자, 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 m번째 슬롯(m=0,1,…,M)이 도래하기 전까지 알림 신호의 송신을 대기하되, m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 m번째 슬롯을 통해 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신하는 단계;
   알림 신호의 송신 후 상기 M번째 슬롯까지도 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 자신의 상태를 잠정적 마스터로 설정하는 단계; 및
   다음의 제2 프레임 내의 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신한 이후 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나를 통해 타 사용자 단말에 의한 응답 신호가 수신되었다면, 자신의 상태를 마스터로 확정하는 단계
   를 포함하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 사용자 단말은,
   매 프레임마다 프레임 내 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나의 슬롯에 랜덤 액세스하도록 동작하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 사용자 단말은,
   자신이 마스터로 선출되고자, 상기 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯과 L개의 유저 슬롯을 포함하는 전체 M+L개 슬롯 중 하나의 슬롯에 랜덤 액세스하도록 동작하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 언노운 상태의 사용자 단말은 상기 알림 신호의 송신을 대기하는 동안, 1 부터 m-1번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되었다면, 상기 알림 신호의 송신을 포기하고 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정하는 단계
   를 더 포함하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 언노운 상태의 사용자 단말은 상기 알림 신호의 송신 후 m+1 내지 M번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신된 경우 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정하는 단계
   를 더 포함하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 슬레이브 상태로 확정 후, 다음의 제2 프레임의 컨트롤 슬롯에서 타 사용자 단말에 의한 상기 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하였다면, 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 슬롯을 통해 그에 대한 상기 응답 신호를 송신하는 단계
   를 더 포함하는 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 네트워크 내 각각의 사용자 단말은,
   상기 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하면 그에 대한 상기 응답 신호를 자신이 랜덤 접속한 슬롯을 통해 송신하되,
   자신의 상태가 슬레이브 상태일 때만 상기 응답 신호의 송신 권한이 있으며, 언노운 상태이면 미응답하도록 설정된 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 네트워크 내 각각의 사용자 단말은,
   자신의 상태가 언노운 상태일 때만 상기 알림 신호의 송신 권한이 있으며, 슬레이브로 상태이면 송신하지 않도록 설정된 TDMA 네트워크에서 마스터 선정 방법.
9. 컨트롤 슬롯, 랜덤 액세스 슬롯, 유저 슬롯을 포함한 통신 프레임 기반의 TDMA 네트워크에서 마스터 선정을 위해 서로 경쟁하는 사용자 단말에 있어서,
   네트워크에 참여한 자신의 상태를 언노운(unknown)으로 설정하는 설정부;
   현재의 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하는지 확인하고, 존재하지 않으면 마스터 선출이 필요한 것으로 판단하는 판단부;
   자신이 마스터로 선출되고자, 컨트롤 슬롯 다음에 위치한 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 m번째 슬롯(m=0,1,…,M)이 도래하기 전까지 알림 신호의 송신을 대기하되, m-1번째 슬롯까지 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 m번째 슬롯을 통해 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신하는 통신부; 및
   알림 신호의 송신 후 상기 M번째 슬롯까지도 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되지 않았다면 자신의 상태를 잠정적 마스터로 설정하는 제어부를 포함하며,
   상기 통신부는,
   다음의 제2 프레임 내의 컨트롤 슬롯을 통해 잠정적 마스터 알림 신호를 송신하며,
   상기 제어부는,
   상기 잠정적 마스터 알림 신호의 송신 이후 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나를 통해 타 사용자 단말에 의한 응답 신호가 수신되었다면, 자신의 상태를 마스터로 확정하는 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 사용자 단말은,
    매 프레임마다 프레임 내 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 하나의 슬롯에 랜덤 액세스하도록 동작하는 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 언노운 상태에서 상기 알림 신호의 송신을 대기하는 동안, 1 부터 m-1번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신되었다면, 상기 알림 신호의 송신을 포기하고 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정하는 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 알림 신호의 송신 후 m+1 내지 M번째 슬롯 중 적어도 하나에서 상기 타 사용자 단말의 알림 신호가 수신된 경우 자신의 상태를 슬레이브 상태로 확정하는 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.
13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 슬레이브 상태로 확정 후, 다음의 제2 프레임의 컨트롤 슬롯에서 타 사용자 단말에 의한 상기 잠정적 마스터 알림 신호를 수신하였다면, 컨트롤 슬롯 다음의 M개 랜덤 액세스 슬롯 중 자신이 랜덤 액세스한 슬롯을 통해 그에 대한 상기 응답 신호를 송신하는 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.
14. 청구항 9에 있어서,
    상기 네트워크 내 각각의 사용자 단말은,
    자신의 상태가 슬레이브 상태일 때만 상기 응답 신호의 송신 권한이 있으며, 언노운 상태이면 미응답하도록 설정된 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.
15. 청구항 9에 있어서,
    상기 네트워크 내 각각의 사용자 단말은,
    상기 제1 프레임 내의 컨트롤 슬롯 상에 수신 신호가 존재하지 않으면, 자신의 존재를 알리는 알림 신호를 송신하되,
    자신의 상태가 언노운 상태일 때만 상기 알림 신호의 송신 권한이 있으며, 슬레이브로 상태이면 송신하지 않도록 설정된 TDMA 네트워크에서의 사용자 단말.

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