KR100777449B1 - Beacon Scheduling Method in Wireless Sensor Network System - Google Patents

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Abstract

네트워크 시스템에서의 비컨 스케쥴링 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 비컨 스케쥴링 방법은, 소정의 주기에 따라 비컨(Beacon)을 전송하는 적어도 하나의 조정자 및 적어도 하나의 라우터를 포함하는 네트워크 시스템에서의 라우터의 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법에 있어서, 라우터에 소정의 메세지를 전송하는 단계, 라우터로부터 응답 메세지를 전송받는 단계, 및 조정자의 비컨(Beacon) 주기상에 인액티브(Inactive) 구간이 확보된 경우에, 라우터의 비컨(Beacon) 전송시점을 인액티브(Inactive) 구간으로 결정하여 전송하는 단계를 통해 구현된다. 본 발명에 따르면, 비컨의 충돌방지를 효율적으로 구현할 수 있게 되며, 불필요한 비컨 전송으로 인한 라우터의 전력소모를 방지할 수 있게 된다. A beacon scheduling method in a network system is disclosed. A beacon scheduling method according to the present invention is a beacon scheduling method of a router in a network system including at least one coordinator and at least one router for transmitting a beacon according to a predetermined period, Initiating a beacon transmission time of the router when the predetermined message is transmitted, a response message is received from the router, and an inactive interval is secured in the beacon period of the coordinator. It is implemented through the step of transmitting by determining the (Inactive) interval. According to the present invention, it is possible to efficiently implement the collision avoidance of the beacon, it is possible to prevent the power consumption of the router due to unnecessary beacon transmission.

비컨, 라우터, 네트워크, 충돌방지, 비컨 스케쥴링, 조정자 Beacon, Router, Network, Collision Avoidance, Beacon Scheduling, Coordinator

Description

네트워크 시스템에서의 비컨 스케쥴링 방법{Beacon Scheduling Method in Wireless Sensor Network System}Beacon scheduling method in network system {Beacon Scheduling Method in Wireless Sensor Network System}

도 1은 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 개략적 구조를 나타낸 도면, 및1 shows a schematic structure of a network system according to the invention, and

도 2는 본 발명에 따른 라우터에서의 비컨 전송시점 결정방법을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a method for determining a beacon transmission time in a router according to the present invention.

본 발명은 네트워크 시스템에서의 비컨 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비컨 충돌방지를 위한 네트워크 시스템에서의 라우터의 비컨 스케쥴링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a beacon scheduling method in a network system, and more particularly, to a beacon scheduling method of a router in a network system for preventing beacon collision.

지그비 네트워크 토폴로지(ZigBee Network Topology)에 의하면, 네트워크 시스템내의 각 노드(Node)들은 조정자(ZigBee Coordinator:ZC), 라우터(ZigBee Router:ZR), 및 디바이스(ZigBee End device:ZB)로 구분된다.According to the ZigBee Network Topology, each node in a network system is classified into a ZigBee Coordinator (ZC), a ZigBee Router (ZR), and a ZigBee End device (ZB).

여기서, 조정자는 트리(Tree)구조 상의 최상단에 위치한 장치로 전체 트리를 관장하고, 라우터는 조정자의 하위 노드에 위치하며 조정자에서 전송하는 비컨을 자신의 하위 노드로 릴레이(Relay)하여 트리 구조가 확산될 수 있도록 한다.Here, the coordinator manages the entire tree with the device located on the top of the tree structure, and the router is located in the subordinate node of the coordinator and the relay is transmitted to its subnodes by relaying beacons transmitted from the coordinator to its subordinate nodes. To be possible.

한편, 디바이스는 네트워크 토폴로지 상의 최하단에 위치한 장치로서, 라우터 및 조정자로부터 전송되는 비컨을 이용하여 동기를 맞추어 통신을 실시한다.On the other hand, the device is a device located at the bottom of the network topology, and communicates in synchronization using a beacon transmitted from a router and a coordinator.

이러한 트리 구조를 형성하기 위해선 라우터들이 조정자들로부터 수신한 비컨을 자신의 하위 노드로 릴레이해야 하는데, 이때 라우터들의 각각의 비컨 전송 시점이 무작위적으로 선택된다면, 하위 노드에서는 비컨간의 충돌이 발생할 수 있으며, 이러한 비컨간의 충돌이 발생하게 되면, 노드 간의 통신은 불가능해지게 된다.In order to form this tree structure, routers must relay beacons received from the coordinators to their subnodes. At this point, if each beacon transmission time of the routers is selected at random, collisions between the beacons may occur at the subnodes. If such beacon collision occurs, communication between nodes becomes impossible.

따라서, 본 발명의 목적은, 비컨 충돌방지를 위한 네트워크 시스템에서의 라우터의 비컨 스케쥴링 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a beacon scheduling method of a router in a network system for preventing beacon collision.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비컨 스케쥴링 방법은, 소정의 주기에 따라 비컨(Beacon)을 전송하는 적어도 하나의 조정자 및 적어도 하나의 라우터를 포함하는 네트워크 시스템에서의 상기 라우터의 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 라우터에 소정의 메세지를 전송하는 단계, 상기 라우터로부터 응답 메세지를 전송받는 단계, 및 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기상에 인액티브(Inactive) 구간이 확보된 경우에, 상기 라우터의 비컨(Beacon) 전송시점을 상기 인액티브(Inactive) 구간으로 결정하여 전송하는 단계를 포함한다.A beacon scheduling method according to the present invention for achieving the above object, Beacon (Beacon) of the router in a network system including at least one coordinator and at least one router for transmitting a beacon (Beacon) according to a predetermined period In the scheduling method, the method comprising the steps of: transmitting a predetermined message to the router; receiving a response message from the router; and if an inactive interval is secured in a beacon period of the coordinator, And determining and transmitting the beacon transmission time point of the router as the inactive section.

바람직하게는, 상기 인액티브(Inactive) 구간으로 결정하여 전송하는 단계는, 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기 및/또는 상기 비컨(Beacon) 주기상의 액티브 (Active) 구간을 조정하는 단계를 포함한다.Preferably, the step of determining and transmitting the inactive period includes adjusting the beacon period and / or the active period on the beacon period of the coordinator.

또한, 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기상에 인액티브(Inactive) 구간이 확보되지 않은 경우에, 상기 라우터의 비컨(Beacon) 전송시점을 상기 인액티브(Inactive) 구간과 가장 인접한 시간 구간으로 결정하여 전송하는 단계를 더 포함한다.In addition, when an inactive section is not secured in the beacon period of the coordinator, a time point for transmitting a beacon of the router is determined to be the closest time section to the inactive section. The method further includes the step of transmitting.

또한, 상기 라우터는 상기 비컨(Beacon) 전송시점으로부터 소정 시간동안 전송 채널상태를 확인하여 양호한 것으로 판단되는 경우에, 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 단계를 더 포함한다.In addition, the router further includes the step of transmitting its beacons (Beacon) if it is determined that it is good to check the transmission channel state for a predetermined time from the beacon transmission time.

또한, 상기 라우터는 상기 비컨(Beacon) 전송시점으로부터 소정 시간동안 전송 채널상태를 확인하여 양호하지 않은 것으로 판단되는 경우에, 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기상에 인액티브(Inactive) 구간과 가장 인접한 시간 구간에 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 단계를 더 포함한다.In addition, when the router determines that the transmission channel state is unsatisfactory by checking the transmission channel state for a predetermined time from the beacon transmission time, the router is closest to the inactive period on the beacon period of the coordinator. The method may further include transmitting its own beacon in a time interval.

또한, 상기 응답 메세지는 상기 라우터에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the response message is characterized in that it contains information about the router.

또한, 상기 정보는 상기 라우터에 외부전력 공급여부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The information may include supplying external power to the router.

또한, 상기 라우터는 외부전력을 공급받는 것을 특징으로 한다.In addition, the router is characterized in that the external power is supplied.

또한, 상기 응답 메세지를 통해 상기 라우터에 외부전력 공급여부를 확인하는 단계를 더 포함한다.The method may further include checking whether the external power is supplied to the router through the response message.

또한, 상기 소정 시간은 'CSMA-CA(Carrier Sense Multiful Access-Collision Avoidance) 방식에서 사용되는 backoff period'인 것을 특징으로 한다.The predetermined time may be a 'backoff period used in a carrier sense multiful access-collision avoidance (CSMA-CA) scheme'.

또한, 상기 시간 구간은 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간인 것을 특징으로 한다.In addition, the time interval is characterized in that the time interval within the 'Contention Free Period (CFP)'.

한편, 본 발명에 따른 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법은, 소정의 주기에 따라 비컨(Beacon)을 전송하는 적어도 하나의 조정자, 적어도 하나의 라우터 및 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 네트워크 시스템에서의 상기 라우터의 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 조정자로부터 비컨(Beacon)을 전송받는 단계, 상기 디바이스로부터 소정의 메세지를 전송받는 단계, 상기 조정자로부터 전송받은 비컨(Beacon) 정보로부터 선택된, 시간 구간에 상기 디바이스로 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 단계, 및 상기 디바이스로부터 응답 메세지를 전송받은 경우에, 상기 선택된 시간 구간을 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 시간 구간으로 결정하는 단계를 포함한다.Meanwhile, the beacon scheduling method according to the present invention may include at least one coordinator for transmitting a beacon according to a predetermined period, at least one router, and at least one device. A beacon scheduling method, comprising: receiving a beacon from the coordinator, receiving a predetermined message from the device, and selecting the beacon from the coordinator; And transmitting a beacon of its own beacon, and determining the selected time interval as a time interval of transmitting its beacon when receiving a response message from the device.

바람직하게는, 상기 조정자로부터 전송받은 비컨(Beacon)을 통해 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기에 대한 정보를 확인하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the method further includes checking information on the beacon period of the coordinator through the beacon received from the coordinator.

또한, 상기 선택된 시간 구간은 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기상의 액티브 구간에 위치하는 것을 특징으로 한다.The selected time interval may be located in an active period on a beacon period of the coordinator.

또한, 상기 시간 구간은 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간 중 임의선택되는 것을 특징으로 한다.In addition, the time interval is characterized in that the random selection of the time period in the 'Contention Free Period (CFP)'.

또한, 상기 라우터는 외부전력을 공급받지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, the router is characterized in that the external power is not supplied.

또한, 상기 디바이스로부터 응답 메세지를 전송받은 경우에, 상기 선택된 시 간 구간에는 비컨(Beacon) 충돌이 없는 것으로 확인하는 단계를 더 포함한다.In addition, when the response message is received from the device, the method further comprises the step of confirming that there is no beacon (Beacon) collision in the selected time interval.

또한, 상기 조정자에 상기 결정된 시간 구간에 대한 정보를 전송하는 단계를 더 포함한다.The method may further include transmitting information on the determined time interval to the coordinator.

또한, 상기 조정자는 상기 결정된 시간 구간을 승인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the coordinator further comprises the step of approving the determined time interval.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 개략적 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic structure of a network system according to the present invention.

본 발명에 따른 네트워크 시스템은 조정자(100), 라우터(150,155), 및 디바이스(190)를 포함한다. 도 1상의 라우터 중 제1 라우터(150)는 외부로부터 전력을 공급받는 라우터이고, 도 1상의 라우터 중 제2 라우터(155)는 외부로부터 전력을 공급받지 않는 라우터이다. The network system according to the present invention includes a coordinator 100, routers 150 and 155, and a device 190. The first router 150 of the routers of FIG. 1 is a router that receives power from the outside, and the second router 155 of the routers of FIG. 1 is a router that does not receive power from the outside.

먼저, 조정자(100)는 라우터로서 네트워크에 편입되지만, 이후에 주변 환경을 스캔한 결과 주변에 노드가 존재하지 않는 것을 확인하게 되면, 자신이 조정자(100)로서 PAN(Personal Area Network)을 구성하게 된다.First, the coordinator 100 is incorporated into the network as a router, but after scanning the surrounding environment and confirming that a node does not exist, the coordinator 100 configures a personal area network (PAN) as the coordinator 100. do.

한편, 제1 라우터(150)는 조정자(100)가 구성한 PAN에 편입된 경우, 먼저 조정자(100)로부터 비컨 메세지를 전송받게 된다(S200). 비컨 메세지를 전송받은 후, 제1 라우터(150)는 조정자(100)에 응답메세지를 전송하고(S205), 조정자(100)는 응답 메세지에 포함된 제1 라우터(150)에 대한 정보를 통해, 제1 라우터(150)의 하위 노드로의 비컨 전송시점을 결정한다. Meanwhile, when the first router 150 is incorporated into the PAN configured by the coordinator 100, the first router 150 first receives a beacon message from the coordinator 100 (S200). After receiving the beacon message, the first router 150 transmits a response message to the coordinator 100 (S205), the coordinator 100 through the information about the first router 150 included in the response message, The beacon transmission time to the lower node of the first router 150 is determined.

이하에서는 제1 라우터(150)의 비컨 전송시점을 결정하는 방법에 대해서 상 술하기로 한다. Hereinafter, a method of determining a beacon transmission time of the first router 150 will be described.

도 2는 본 발명에 따른 라우터에서의 비컨 전송시점 결정방법을 나타내는 도면이다. 도 1 및 2를 참조하여, 제1 라우터(150)에서의 비컨 전송시점 결정방법에 대해서 설명하면, 우선 제1 라우터(150)가 조정자(100)에 전송한 응답 메세지에 포함된 제1 라우터(150)에 대한 정보에는 제1 라우터(150)가 외부로부터 전력을 받는지 여부가 포함되어 있다. 2 is a diagram illustrating a method for determining a beacon transmission time in a router according to the present invention. Referring to FIGS. 1 and 2, a method of determining a beacon transmission time in the first router 150 will be described. First, a first router (included in a response message transmitted to the coordinator 100) by the first router 150 ( Information about 150 includes whether the first router 150 receives power from the outside.

즉, 조정자(100)는 제1 라우터(150)가 외부로부터 전력을 공급받는다는 것을 확인하게 된다. 이 경우에, 조정자(100)가 제1 라우터(150)의 하위 노드로의 비컨 전송시점을 결정함에 있어서, 자신의 비컨 주기에 대한 정보를 확인하게 된다.That is, the coordinator 100 confirms that the first router 150 receives power from the outside. In this case, when the coordinator 100 determines the beacon transmission point to the lower node of the first router 150, the coordinator 100 confirms information about its beacon period.

도 2(a)에는 조정자(100)의 비컨 주기에 대한 정보를 나타내었다. 도 2(a)를 참조하면, 조정자의 비컨 주기는 'CAP'(Contention Access Period) 및 'CFP'(Contention Free Period)로 이루어진 액티브 구간(300) 및 인액티브 구간(350)을 포함한다.2 (a) shows the information on the beacon period of the coordinator 100. Referring to FIG. 2A, the coordinator's beacon period includes an active period 300 and an inactive period 350 including a contention access period (CAP) and a contention free period (CFP).

조정자(100)는 제1 라우터(150)의 하위 노드로의 비컨 전송시점을 우선적으로 인액티브 구간으로 결정한다. 도 2(b)는 제1 라우터(150)의 비컨 주기특성을 나타내었다. 도2(b)를 참조하면, 조정자(100)의 비컨 주기상의 인액티브 구간내의 시간구간(0)으로 비컨 전송시점이 결정되었음을 확인할 수 있다. The coordinator 100 first determines a beacon transmission point to a lower node of the first router 150 as an inactive period. 2 (b) shows the beacon period characteristic of the first router 150. Referring to Figure 2 (b), it can be confirmed that the beacon transmission time is determined by the time interval (0) in the inactive interval on the beacon period of the coordinator 100.

만약 조정자(100)가 판단하기에 인액티브 구간(350)이 비컨 전송시점을 결정하기에 충분하지 않다고 인정되면, 조정자(100)의 비컨 주기를 길게 연장하거나, 액티브 구간(300)의 길이를 조정하여 비컨 전송시점을 결정하기에 충분한 인액티브 (350)구간을 확보할 수 있을 것이다.If the coordinator 100 determines that the inactive section 350 is not sufficient to determine the beacon transmission time, the coordinator 100 extends the beacon period of the coordinator 100 or adjusts the length of the active section 300. In order to determine the timing of the beacon transmission it will be possible to ensure a sufficient inactive 350 section.

그러나, 조정자(100)의 비컨 주기 연장이나, 액티브 구간(300)의 길이 조정을 통해서도, 비컨 전송시점을 결정하기에 충분한 인액티브(350) 구간을 확보하지 못한다면, 조정자는 액티브 구간(300)에 비컨 전송시점을 결정하게 된다. However, even if the coordinator 100 extends the beacon period or adjusts the length of the active section 300, if the coordinator 100 does not have enough inactive 350 sections to determine the beacon transmission time point, the coordinator may not be able to obtain the active section 300. Decide when to send the beacon.

앞서 설명한 바와 같이 액티브 구간(300)은 'CAP'(Contention Access Period) 및 'CFP'(Contention Free Period)로 이루어져 있는 바, 조정자(100)는 우선적으로, 'CFP'(Contention Free Period)의 시간 구간 중에서 하나를 선택하여 제1 라우터(150)의 비컨 전송시점을 결정하게 된다. 본 발명을 실시함에 있어서 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간은 7개인 것이 바람직할 것이며, 조정자(100)는 자신의 'CFP'(Contention Free Period)의 시간 구간중에서 인액티브 구간(350)에 가장 인접한 시간 구간(15)으로 제1 라우터(150)의 비컨 전송시점을 결정할 수 있을 것이다.As described above, the active period 300 is composed of a contention access period (CAP) and a contention free period (CFP). The coordinator 100 preferentially provides a time of a contention free period (CFP). A beacon transmission time of the first router 150 is determined by selecting one of the sections. In the practice of the present invention, it is preferable that seven time intervals are included in the contention free period (CFP), and the coordinator 100 may use the inactive period 350 in the time interval of the contention free period (CFP). The beacon transmission time of the first router 150 may be determined as the time interval 15 that is closest to.

만약, 인액티브 구간(350)에 가장 인접한 시간 구간(15)이 이미 다른 라우터의 비컨 전송시점으로 할당되어 있다면, 인액티브 구간(350)에 그 다음으로 인접한 시간 구간(14)으로 제1 라우터(150)의 비컨 전송시점을 결정하게 될 것이다. 이처럼, 조정자(100)는 'CFP'(Contention Free Period)의 시간 구간 중에서 인액티브 구간(350)에 인접한 순서에 따라, 자신의 하위 노드에 해당하는 라우터(150)의 비컨 전송시점으로 결정하게 된다.If the time interval 15 that is closest to the inactive interval 350 is already assigned to beacon transmission time of another router, the first router () as the next time interval 14 adjacent to the inactive interval 350 may be assigned. 150 will be determined when the beacon transmission. As such, the coordinator 100 determines the beacon transmission time of the router 150 corresponding to its subordinate node according to the order adjacent to the inactive interval 350 among the time intervals of the 'CFP' (Contention Free Period). .

전술한 방법에 의해 조정자(100)가 제1 라우터(150)의 비컨 전송시점을 결정하였다면, 이를 포함한 메세지를 제1 라우터(150)에 전송하게 되고(S210), 제1 라 우터(150)는 결정된 전송시점으로부터 소정 시간동안 자신의 비컨 전송 채널의 상태를 확인하게 된다.If the coordinator 100 determines the beacon transmission time of the first router 150 by the above-described method, the coordinator 100 transmits a message including the same to the first router 150 (S210). It checks the state of its beacon transmission channel for a predetermined time from the determined transmission time.

제1 라우터(150)가 소정 시간동안 채널상태 확인하여 양호한 것으로 판단되는 경우에, 최초로 자신의 비컨(Beacon)을 전송하게 되며, 이후에는 제1 라우터(150)는 조정자(100)에 의해 결정된 전송시점에 맞추어 주기적으로 비컨을 전송하게 된다.When the first router 150 checks the channel state for a predetermined time and determines that it is good, the first router 150 transmits its own beacon first. Then, the first router 150 transmits the transmission determined by the coordinator 100. Beacons are sent periodically at a time point.

발명을 실시함에 있어서 채널상태를 확인하는 소정 시간은 시스템에서 사용하는 '1 CSMA-CA(Carrier Sense Multiful Access-Collision Avoidance) backoff period'로서 지그비 시스템에 본 발명을 적용한다면 20심볼(Symbol)이 될 수 있을 것이다.In the present invention, a predetermined time for checking the channel state is '1 carrier Sense Multiful Access-Collision Avoidance (CSMA-CA) backoff period' used in the system, and if the present invention is applied to a Zigbee system, 20 symbols will be used. Could be.

한편, 제1 라우터(150)가 소정 시간동안 채널상태를 확인한 결과 양호하지 않은 것으로 판단되는 경우는, 조정자(100)의 비컨 주기상에 인액티브 구간(350)과 가장 인접한 시간 구간을 자신의 비컨(Beacon)을 전송시점으로 결정한다.On the other hand, if it is determined that the first router 150 is not satisfactory as a result of checking the channel state for a predetermined time, the beacon on the beacon period of the coordinator 100 is closest to the inactive section 350 on its own beacon. Determine (Beacon) at the time of transmission.

이 경우 또한 제1 라우터(150)는 새로이 결정된 전송시점으로부터 소정 시간동안 자신의 비컨 전송 채널의 상태를 확인하게 된다.In this case, the first router 150 also checks the state of its beacon transmission channel for a predetermined time from the newly determined transmission time.

제1 라우터(150)가 소정 시간동안 채널상태 확인하여 양호한 것으로 판단되는 경우에, 최초로 자신의 비컨(Beacon)을 전송하게 되며, 이후에는 제1 라우터(150)에 의해 새로이 결정된 전송시점에 맞추어 주기적으로 비컨을 전송하게 된다.If it is determined that the first router 150 checks the channel state for a predetermined time and is determined to be good, the first router 150 transmits its own beacon for the first time, and then periodically according to the transmission time newly determined by the first router 150. Will send beacons.

만약, 제1 라우터(150)가 소정 시간동안 채널상태를 확인한 결과 양호하지 않은 것으로 판단되는 경우는, 조정자(100)의 비컨 주기상에 인액티브 구간(350)과 그 다음으로 가장 인접한 시간 구간을 자신의 비컨(Beacon)을 전송시점으로 다시 결정하게 될 것이다.If it is determined that the first router 150 is not good as a result of checking the channel state for a predetermined time, the first router 150 selects the next adjacent time interval from the inactive section 350 on the beacon period of the coordinator 100. Your beacon will be determined again at the time of transmission.

도 2(c)는 전술한 과정을 통해 제1 라우터(150)의 비컨 전송시점이 조정자(100)의 비컨 주기상의 인액티브 구간(350)과 가장 인접한 시간구간으로 결정된 상태를 보여주고 있다. 이 경우의 제1 라우터(150)는 결정된 비컨 전송시점에 따라 이후 주기적으로 자신의 비컨 신호를 전송하게 될 것이다.FIG. 2 (c) shows a state in which the beacon transmission time of the first router 150 is determined as the closest time interval to the inactive period 350 on the beacon period of the coordinator 100 through the above-described process. In this case, the first router 150 will periodically transmit its beacon signal according to the determined beacon transmission time point.

그러나, 이러한 방법에 의하면, 제1 라우터(150)는 자신의 하위에 연결된 다른 라우터나 디바이스가 없는 경우에도 비컨 신호를 반복하여 전송하게 된다. 이는 제1 라우터(150)와 같이 외부로부터 전력을 공급받는 라우터의 경우에는 문제되지 않지만, 외부로부터 전력을 공급받지 않는 라우터의 경우에는 비컨의 전송에 많은 전력을 소모하게 되므로, 장기적 관점에서는 비효율적이게 된다. However, according to this method, the first router 150 repeatedly transmits the beacon signal even when there are no other routers or devices connected to the subordinate router. This is not a problem in the case of a router that receives power from the outside, such as the first router 150, but in the case of a router that does not receive power from the outside, it consumes a lot of power for transmission of a beacon, and thus is inefficient in the long term. do.

발명을 실시함에 있어서, 이러한 비효율성에 불구하고 외부로부터 전력을 공급받지 않는 라우터에도 전술한 방법은 적용될 수 있을 것이지만, 센서 네트워크의 저전력화를 필수요건으로 하는 유비쿼터스 환경과 같은 경우에서는 이하에서 설명하는 방법이 적용됨이 바람직할 것이다.In the present invention, the above-described method may be applied to a router that does not receive power from the outside despite such inefficiency. However, in the case of a ubiquitous environment in which a low power of the sensor network is a requirement, the following method will be described. It will be desirable to apply the method.

한편, 도 1을 다시 참조하면, 제2 라우터(155)는 조정자(100)가 구성한 PAN에 편입된 경우, 먼저 조정자(100)로부터 비컨 메세지를 전송받게 된다(S220). 비컨 메세지를 전송받은 후, 제2 라우터(155)는 조정자(100)에 응답메세지를 전송하고(S225), 조정자(100)는 응답 메세지에 포함된 제2 라우터(155)에 대한 정보를 통해, 제2 라우터(155)가 외부로부터 전력을 공급받지 않는 라우터임을 확인하게 된 다. Meanwhile, referring back to FIG. 1, when the second router 155 is incorporated into the PAN configured by the coordinator 100, the second router 155 first receives a beacon message from the coordinator 100 (S220). After receiving the beacon message, the second router 155 transmits a response message to the coordinator 100 (S225), the coordinator 100 through the information on the second router 155 included in the response message, It is confirmed that the second router 155 is a router that does not receive power from the outside.

이 경우에 조정자(100)는 제1 라우터(150)의 경우에서처럼 하위 노드로의 비컨 전송시점을 결정하지 않게 되고, 제2 라우터(155)는 자신의 비컨 전송시점을 스스로 결정하게 된다. In this case, the coordinator 100 does not determine the beacon transmission time to the lower node as in the case of the first router 150, and the second router 155 determines its beacon transmission time by itself.

이하에서는 제2 라우터(155)의 비컨 전송시점의 결정방법에 대해서 살펴보기로 한다. 제2 라우터(155)는 새로운 디바이스(190)가 자신의 하위 노드로 편입될 때까지 전력을 소모하지 않고 대기한다.Hereinafter, a method of determining a beacon transmission time of the second router 155 will be described. The second router 155 waits without consuming power until the new device 190 is incorporated into its subordinate node.

즉, 조정자(100)가 구성한 PAN에 편입된 디바이스(190)는 액티브 스캔과정을 통해, 비컨 요청 메세지를 브로드캐스팅(Broadcasting)한다. 디바이스(190)로부터의 브로드캐스팅 메세지를 전송받은 제2 라우터(155)는 자신의 비컨의 전송시점을 결정하게 된다. That is, the device 190 incorporated in the PAN configured by the coordinator 100 broadcasts a beacon request message through an active scan process. The second router 155 receiving the broadcasting message from the device 190 determines the transmission time of its beacon.

앞서 조정자(100)로부터 전송받은 조정자(100)의 비컨 메세지를 통해, 제2 라우터(155)는 조정자의 비컨 주기에 대한 정보를 확인하게 되고, 조정자(100)의 비컨 주기상의 액티브 구간(300)내의 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간 중에서 자신의 비컨 전송시점을 선택하게 된다. Through the beacon message of the coordinator 100 received from the coordinator 100, the second router 155 checks the information on the coordinator's beacon period, and the active section 300 on the beacon period of the coordinator 100. It selects its own beacon transmission time from the time interval within the 'CFP (Contention Free Period)'.

제2 라우터(155)가 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간 중에서 자신의 비컨 전송시점을 선택함에 있어서, 조정자(100)의 하위 노드에 연결된 다른 라우터에 이미 할당된 시간구간은 선택으로부터 배제될 수도 있을 것이다. 한편, 발명을 실시함에 있어서, 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간 중에서의 전송시점의 선택은 무작위적으로 이루어질 수도 있을 것이다.When the second router 155 selects its beacon transmission time point from among time intervals within the 'Contention Free Period (CFP)', the time interval already allocated to another router connected to the lower node of the coordinator 100 is excluded from the selection. It could be. On the other hand, in the practice of the invention, the selection of the transmission time in the time interval in the 'Contention Free Period (CFP)' may be made at random.

그 다음, 제2 라우터(155)는 전술한 선택의 과정을 통해 선택된 시간구간에 자신의 비컨(Beacon)을 디바이스(190)에 전송하게 된다(S230).Next, the second router 155 transmits its beacon to the device 190 at the selected time interval through the above-described selection process (S230).

위에서 언급한 디바이스(190)로부터 비컨 요청 메시지에 대한 응답으로 전송한 자신의 비컨에 의해 해당 디바이스가 자신(제2 라우터)에게 소정 시간 동안 연결 요청 메시지를 전송하지 않는다면 제2 라우터(155)는 더 이상 라우터로서의 역할(비컨 전송)을 수행하지 않고 자신의 상위 조정자(100)에 대한 디바이스로의 동작만을 수행한다.If the device does not transmit a connection request message to itself (second router) for a predetermined time due to its beacon transmitted in response to the beacon request message from the device 190 mentioned above, the second router 155 may further Instead of performing the role of the router (beacon transmission), only the operation of the device to the higher coordinator 100 of its own.

만약 디바이스(190)로부터 연결 요청 메세지(응답 메세지)를 전송받은 경우에(S235), 제2 라우터(155)는 선택된 시간 구간에 자신의 비컨을 전송하는 경우에 해당 디바이스(190)에서의 비컨(Beacon) 충돌이 없는 것으로 확인할 수 있게 된다.If a connection request message (response message) is received from the device 190 (S235), when the second router 155 transmits its beacon in the selected time interval, the beacon (S) in the corresponding device 190 Beacon) You can see that there is no conflict.

이러한 경우 제2 라우터(155)는 비컨 전송시점으로 선택된 시간 구간을 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 시간 구간으로 결정하게 되고, 조정자(100)에 비컨 전송시점으로 결정된 시간 구간에 대한 정보를 전송한다(S240).In this case, the second router 155 determines the time interval selected as the beacon transmission time as the time interval for transmitting its beacon, and transmits information on the time interval determined as the beacon transmission time to the coordinator 100. (S240).

비컨 전송시점으로 결정된 시간 구간에 대한 정보를 전송받은 조정자(100)는 해당 시간 구간이 자신의 하위노드에 연결된 다른 라우터에게 이미 할당되었는지 여부를 확인하게 되고, 해당 시간 구간이 다른 라우터에게 할당되지 않은 경우에는 비컨 충돌의 가능성이 없는 것으로 인정하고, 해당 시간 구간을 제2 라우터(155)의 비컨 전송시점으로 승인하게 된다. The coordinator 100, which has received the information on the time interval determined as the beacon transmission time, checks whether the time interval is already assigned to another router connected to its subnode, and the time interval is not assigned to the other router. In this case, it is recognized that there is no possibility of beacon collision, and the corresponding time interval is acknowledged as the beacon transmission time of the second router 155.

그 다음, 조정자(100)는 승인 메세지를 제2 라우터(155)에 전송하게 되고(S245), 승인 메세지를 전송받은 제2 라우터(155)는 자신의 비컨 전송시점으로 결 정된 시간구간에 따라, 주기적으로 비컨을 전송하게 된다.Next, the coordinator 100 transmits an acknowledgment message to the second router 155 (S245), and the second router 155 receiving the acknowledgment message according to the time interval determined at the time of transmitting the beacon, It will send beacons periodically.

도 2(d)는 전술한 과정을 통해 제2 라우터(155)의 비컨 전송시점이 조정자(100)의 비컨 주기상의 'CFP'구간내의 임의의 시간구간으로 결정된 상태를 보여주고 있다.FIG. 2 (d) shows a state in which the beacon transmission time of the second router 155 is determined as an arbitrary time interval within the 'CFP' section on the beacon period of the coordinator 100 through the above-described process.

한편, 발명을 실시함에 있어서는 디바이스(190)가 라우터의 기능을 수행할 수도 있을 것이며, 이 경우에 라우터의 기능을 수행하는 디바이스(190) 또한, 외부로부터 전력을 공급받지 아니하고, 해당 디바이스(190)의 하위노드에 또 다른 디바이스가 편입될 수도 있을 것이다.Meanwhile, in carrying out the invention, the device 190 may perform the function of a router. In this case, the device 190 that performs the function of the router also receives no power from the outside, and the corresponding device 190 Another device may be incorporated into the subnode of.

이러한 경우에는, 해당 디바이스(190)의 비컨 전송시점을 결정함에 있어서, 해당 디바이스(190)의 상위노드인 제2 라우터(155)의 비컨 전송주기에 대한 정보를 고려하여야 할 것이다. 즉, 해당 디바이스(190)는 자신의 비컨 전송시점을 결정함에 있어서, 제2 라우터(155)의 비컨 전송주기상의 'CFP'구간내의 임의의 시간구간을 선택할 것이다. 또한 선택된 시간구간은 전술한 과정을 거쳐서 해당 디바이스(190)의 비컨 전송시점으로 결정될 것이다.In this case, in determining the beacon transmission time of the device 190, the information on the beacon transmission period of the second router 155, which is an upper node of the device 190, should be considered. That is, the device 190 may select an arbitrary time period within the 'CFP' section on the beacon transmission period of the second router 155 in determining its beacon transmission time. In addition, the selected time interval will be determined as the beacon transmission time of the device 190 through the above-described process.

도 2(e)는 라우터의 기능을 수행하는 디바이스(190)의 비컨 전송시점이 제2 라우터(155)의 비컨 주기상의 'CFP'구간내의 임의의 시간구간으로 결정된 상태를 보여주고 있다. FIG. 2 (e) shows a state in which a beacon transmission time of a device 190 that performs a router function is determined as an arbitrary time period within a 'CFP' section on a beacon period of the second router 155.

전술한 제2 라우터(155)를 통해 설명한, 비컨 스케쥴링 방법은 외부로부터 전력을 공급받는 라우터의 경우에도 적용가능할 수 있을 것이다. The beacon scheduling method described through the second router 155 described above may be applicable to a router that is powered from the outside.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비컨의 충돌방지를 효율적으로 구현할 수 있게 되며, 불필요한 비컨 전송으로 인한 라우터의 전력소모를 방지할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently implement the collision avoidance of the beacon, it is possible to prevent the power consumption of the router due to unnecessary beacon transmission.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 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.In addition, while the above has been shown and described with respect to preferred embodiments and applications of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments and applications described above, without departing from the gist of the invention claimed in the claims Various modifications may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

Claims (19)

소정의 주기에 따라 비컨(Beacon)을 전송하는 적어도 하나의 조정자 및 적어도 하나의 라우터를 포함하는 네트워크 시스템에서의 상기 라우터의 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법에 있어서,In the beacon scheduling method of the router in a network system including at least one coordinator and at least one router for transmitting a beacon (Beacon) according to a predetermined period, 상기 조정자의 비컨 주기상에 인액티브 구간이 확보되었는지 여부를 판단하는 단계;Determining whether an inactive section is secured on a beacon period of the coordinator; 상기 조정자의 비컨 주기상에 인액티브 구간이 확보되었다고 판단되면, 상기 조정자는 상기 라우터의 비컨 전송시점을 상기 인액티브 구간으로 결정하여 상기 라우터에 전송하는 단계; 및 If it is determined that an inactive period is secured in the beacon period of the coordinator, the coordinator determines a time point for transmitting the beacon of the router as the inactive period and transmits the inactive period to the router; And 상기 조정자의 비컨 주기상에 인액티브 구간이 확보되지 않았다고 판단되면, 상기 조정자는 상기 라우터의 비컨 전송시점을 상기 인액티브 구간과 가장 인접한 시간 구간으로 결정하여 상기 라우터에 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 스케쥴링 방법.If it is determined that an inactive interval is not secured on the beacon period of the coordinator, the coordinator determines that the beacon transmission time of the router is the closest time interval to the inactive interval and transmits it to the router. Beacon scheduling method characterized by. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인액티브(Inactive) 구간으로 결정하여 전송하는 단계는, Determining and transmitting to the inactive section, 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기 및/또는 상기 비컨(Beacon) 주기상의 액티브(Active) 구간을 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.Adjusting the beacon period and / or the active period of the beacon period of the coordinator (Beacon) scheduling method comprising a. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 라우터는 상기 비컨(Beacon) 전송시점으로부터 소정 시간동안 전송 채널상태를 확인하여 양호한 것으로 판단되는 경우에, 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.The router checks the transmission channel state for a predetermined time from the transmission time of the beacon (Beacon) and transmits its beacon (Beacon) if it is determined that it is good, Beacon (Beacon) characterized in that it further comprises Scheduling Method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 라우터는 상기 비컨(Beacon) 전송시점으로부터 소정 시간동안 전송 채 널상태를 확인하여 양호하지 않은 것으로 판단되는 경우에, 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기상에 인액티브(Inactive) 구간과 가장 인접한 시간 구간에 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.The router checks the transmission channel state for a predetermined time from the time of the beacon transmission and determines that the router is not good, and the time closest to the inactive section on the beacon period of the coordinator. Beacon scheduling method further comprising the step of transmitting its own beacon (Beacon) in the interval. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 라우터는 외부전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.Beacon scheduling method characterized in that the router is supplied with external power. 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 시간 구간은 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간인 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.The time interval is a beacon scheduling method, characterized in that the time interval within the 'Contention Free Period (CFP)'. 소정의 주기에 따라 비컨(Beacon)을 전송하는 적어도 하나의 조정자, 적어도 하나의 라우터 및 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 네트워크 시스템에서의 상기 라우터의 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법에 있어서,In the beacon scheduling method of the router in a network system including at least one coordinator, at least one router and at least one device for transmitting a beacon according to a predetermined period, 상기 조정자로부터 비컨(Beacon)을 전송받는 단계;Receiving a beacon from the coordinator; 상기 디바이스로부터 소정의 메세지를 전송받는 단계;Receiving a predetermined message from the device; 상기 조정자로부터 전송받은 비컨(Beacon) 정보로부터 선택된, 시간 구간에 상기 디바이스로 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 단계; 및Transmitting a beacon of its own beacon to the device in a time interval selected from beacon information received from the coordinator; And 상기 디바이스로부터 응답 메세지를 전송받은 경우에, 상기 선택된 시간 구간을 자신의 비컨(Beacon)을 전송하는 시간 구간으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법. And determining the selected time interval as a time interval for transmitting a beacon of the selected beacon when a response message is received from the device. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 조정자로부터 전송받은 비컨(Beacon)을 통해 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기에 대한 정보를 확인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.Beacon scheduling method comprising the step of confirming the information about the beacon (Beacon) period of the coordinator via the beacon (Beacon) received from the coordinator. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 선택된 시간 구간은 상기 조정자의 비컨(Beacon) 주기상의 액티브 구간에 위치하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.The selected time period is a beacon scheduling method, characterized in that located in the active period on the beacon period of the coordinator. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 시간 구간은 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간 중 임의선택되는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.The time interval is a beacon (Beacon) scheduling method characterized in that the random selection of the time interval in the 'Contention Free Period (CFP)'. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 라우터는 외부전력을 공급받지 않는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.Beacon scheduling method characterized in that the router is not supplied with external power. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 디바이스로부터 응답 메세지를 전송받은 경우에, 상기 선택된 시간 구간에는 비컨(Beacon) 충돌이 없는 것으로 확인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.When receiving a response message from the device, confirming that there is no beacon (Beacon) collision in the selected time interval; Beacon scheduling method further comprising a. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 조정자에 상기 결정된 시간 구간에 대한 정보를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.And transmitting information about the determined time interval to the coordinator. 제 17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 조정자는 상기 결정된 시간 구간을 승인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법. The coordinator further comprises the step of approving the determined time interval. Beacon scheduling method further comprises. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 'CFP(Contention Free Period)'내의 시간 구간은 7개인 것을 특징으로 하는 비컨(Beacon) 스케쥴링 방법.Beacon scheduling method characterized in that the seven time intervals in the 'Contention Free Period (CFP)'.
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