KR101015305B1 - Signal transmission device and method for transmitting control signal of the signal transmission device - Google Patents

Signal transmission device and method for transmitting control signal of the signal transmission device Download PDF

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Abstract

무선 공정제어 시스템에서 신호 전송 노드와 목적 노드 사이의 신호 전송 경로에 대한 채널 상태를 측정하고, 상기 채널 상태가 좋지 못한 경우, 대체 가능한 다른 신호 전송 경로를 통해 상기 목적 노드로 제어 신호를 전송하는 신호 전송 장치 및 상기 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법이 개시된다.In a wireless process control system, a channel state of a signal transmission path between a signal transmission node and a destination node is measured, and when the channel condition is not good, a signal for transmitting a control signal to the destination node through another alternative signal transmission path. Disclosed are a transmission device and a control signal transmission method of the signal transmission device.

공정제어, HART, 전송, 채널, 경로 Process Control, HART, Transmission, Channel, Path

Description

신호 전송 장치 및 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법{SIGNAL TRANSMISSION DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING CONTROL SIGNAL OF THE SIGNAL TRANSMISSION DEVICE}SIGNAL TRANSMISSION DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING CONTROL SIGNAL OF THE SIGNAL TRANSMISSION DEVICE}

본 발명의 실시예들은 무선 공정제어(process control) 시스템에서 메시지 교환의 신뢰성 확보와 시간 자원의 낭비를 줄이기 위한 무선 통신 기법과 관련된 기술이다.Embodiments of the present invention relate to a wireless communication technique for securing message exchange and reducing waste of time in a wireless process control system.

최근 공정제어(process control) 시스템에 대한 관심이 증가하면서, 이에 대한 다양한 기술이 등장하고 있다.Recently, with increasing interest in process control systems, various technologies have emerged.

특히, 무선 공정제어 시스템의 등장은 기존의 유선 공정제어 시스템에 비해 유지 관리의 용이성이나 비용의 감소 등의 측면에서 많은 이점을 가져다 주었다.In particular, the emergence of a wireless process control system has brought many advantages in terms of ease of maintenance and cost reduction compared to the conventional wire process control system.

최근에는 이러한 무선 공정제어 시스템에서 활용될 수 있는 WirelessHART(Highway Addressable Remote Transducer) 표준이 개발되어 출시되고 있다. Recently, the WirelessHART (Highway Addressable Remote Transducer) standard that can be utilized in such a wireless process control system has been developed and released.

WirelessHART는 공정제어 과정에서 발생하는 메시지 교환에 대한 신뢰성을 확보하기 위해, 송신단이 수신단으로 신호를 전송하기 전에 송신단과 수신단 사이 의 채널 상태를 미리 체크하는 통신 프로토콜이다.WirelessHART is a communication protocol that checks the channel status between a transmitter and a receiver before transmitting a signal to a receiver in order to secure the reliability of message exchange occurring in the process control process.

다만, WirelessHART는 송신단과 수신단 사이의 채널 상태가 좋지 못한 경우, 특정 노드가 신호를 전송하지 않는다는 점에서 시간 슬롯(time slot)의 낭비를 초래할 수 있다.However, in case that the channel state between the transmitting end and the receiving end is not good, WirelessHART may cause a waste of time slot in that a specific node does not transmit a signal.

따라서, 무선 공정제어 시스템에서 메시지 교환에 대한 신뢰성을 보장하면서, 자원의 낭비를 최소화할 수 있는 무선 통신 기술에 대한 연구가 필요하다.Therefore, there is a need for a wireless communication technology that can minimize the waste of resources while ensuring the reliability of message exchange in a wireless process control system.

송신단이 수신단으로 신호를 전송하기에 앞서, 송신단과 수신단 사이의 채널 상태를 체크하고, 상기 채널 상태가 좋지 못한 경우, 송신단과 수신단 사이의 대체(alternative) 가능한 채널을 통해 송신단이 수신단으로 신호를 전송하도록 함으로써, 메시지 교환의 신뢰성 확보와 시간 자원의 낭비를 방지할 수 있는 신호 전송 장치 및 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법을 제공하고자 한다.Before the transmitter transmits a signal to the receiver, the channel state between the transmitter and the receiver is checked, and if the channel condition is not good, the transmitter transmits the signal to the receiver through an alternative channel between the transmitter and the receiver. The present invention provides a signal transmission apparatus and a method for transmitting control signals of a signal transmission apparatus that can secure reliability of message exchange and prevent waste of time resources.

본 발명의 일실시예에 따른 목적 노드로 제어 신호를 전송하는 신호 전송 장치는 제1 시간 슬롯 동안 상기 신호 전송 장치와 제1 중계 노드 사이의 채널에 대해 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 CCA 수행부 및 상기 CCA의 수행결과, 상기 채널이 비지(busy) 상태인 경우, 상기 제1 시간 슬롯 동안 제2 중계 노드로 상기 제어 신호를 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 제2 중계 노드는 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송한다.The signal transmission device for transmitting a control signal to the destination node according to an embodiment of the present invention performs a CCA (Clear Channel Assessment) for the channel between the signal transmission device and the first relay node during a first time slot And a transmission unit configured to transmit the control signal to the second relay node during the first time slot when the channel is busy as a result of performing the CCA and the second relay node. The control signal is transmitted to the destination node during the slot.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치가 목적 노드로 제어 신호를 전송하는 방법은 제1 시간 슬롯 동안 상기 신호 전송 장치와 제1 중계 노드 사이의 채널에 대해 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 단계 및 상기 CCA의 수행결과, 상기 채널이 비지(busy) 상태인 경우, 상기 제1 시간 슬롯 동안 제2 중계 노드로 상기 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제2 중계 노드는 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송한다.In addition, the method for transmitting a control signal to the destination node by the signal transmission device according to an embodiment of the present invention performs a Clear Channel Assessment (CCA) for the channel between the signal transmission device and the first relay node during a first time slot. And performing the CCA and transmitting the control signal to the second relay node during the first time slot when the channel is busy. The control signal is sent to the destination node for two time slots.

본 발명의 실시예들은 송신단이 수신단으로 신호를 전송하기에 앞서, 송신단과 수신단 사이의 채널 상태를 체크하고, 상기 채널 상태가 좋지 못한 경우, 송신단과 수신단 사이의 대체(alternative) 가능한 채널을 통해 송신단이 수신단으로 신호를 전송하도록 함으로써, 메시지 교환의 신뢰성 확보와 시간 자원의 낭비를 방지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, before a transmitter transmits a signal to a receiver, the transmitter checks a channel state between the transmitter and the receiver, and if the channel condition is not good, the transmitter through an alternative channel between the transmitter and the receiver. By transmitting a signal to the receiving end, it is possible to secure the reliability of message exchange and to prevent waste of time resources.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Also, like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 일반적인 공정제어 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a general process control system.

보통, 공정제어(process control) 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 센서(sensor)(110), 컨트롤러(120) 및 액츄애이터(actuator)(130)로 구성될 수 있다.In general, a process control system may include a sensor 110, a controller 120, and an actuator 130, as shown in FIG. 1.

일반적으로 공정제어 시스템은 한 루프(loop)의 공정제어 과정을 반복적으로 수행한다.In general, the process control system repeatedly performs a process control process of one loop.

센서(110)는 이전(previous) 루프의 공정제어 과정을 통해 제어된 공정(140)의 현재 상태(current state)(150)를 센싱하여 현재 상태(150)에 대한 정보를 컨트롤러(120)로 전달한다.The sensor 110 senses a current state 150 of the controlled process 140 through a process control process of a previous loop and transmits information on the current state 150 to the controller 120. do.

컨트롤러(120)는 최종적으로 제어될 공정의 목표 상태(desired state)(160)와 센서(110)로부터 전달받은 제어된 공정(140)의 현재 상태(150)를 비교하여 현재 상태(150)와 목표 상태(160)의 차이를 줄이기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 액츄애이터(130)로 전달한다.The controller 120 compares the desired state 160 of the process to be finally controlled with the current state 150 of the controlled process 140 received from the sensor 110 to compare the current state 150 with the target state. A control signal is generated to reduce the difference in the state 160, and the control signal is transmitted to the actuator 130.

액츄애이터(130)는 컨트롤러(120)로부터 전달받은 상기 제어 신호를 기초로 공정제어를 수행한다.The actuator 130 performs process control based on the control signal received from the controller 120.

최근 등장하고 있는 무선 공정제어 시스템은 컨트롤러(120)로부터 액츄애이터(130)로 제어 신호가 전송되는 과정과 같은 메시지 교환의 신뢰성을 확보하기 위해, WirelessHART(highway Addressable Remote Transducer) 통신 프로토콜을 사용하기 시작하였다.Recently emerging wireless process control system uses a wireless addressable remote transducer (WirelessHART) communication protocol to ensure the reliability of message exchange, such as the control signal is transmitted from the controller 120 to the actuator 130. Started.

WirelessHART는 신호를 전송하는 송신단이 하나의 시간 슬롯(time slot)을 이용하여 수신단으로 신호를 전송하되, 신호를 전송하기에 앞서, 송신단과 수신단 사이의 채널에 대해 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 통신 프로토콜이다.WirelessHART transmits a signal to a receiver using a single time slot, but performs a clear channel assessment (CCA) on a channel between the transmitter and the receiver before transmitting the signal. Communication protocol.

이때, 상기 CCA의 수행결과, 상기 송신단과 상기 수신단 사이의 채널이 휴지(idle) 상태인 경우, 상기 송신단은 상기 수신단으로 신호를 전송한다.In this case, as a result of performing the CCA, when the channel between the transmitting end and the receiving end is in an idle state, the transmitting end transmits a signal to the receiving end.

하지만, 상기 CCA의 수행결과, 상기 송신단과 상기 수신단 사이의 채널이 비지(busy) 상태인 경우, 상기 송신단은 상기 수신단으로 신호를 전송하지 않는다.However, as a result of performing the CCA, when the channel between the transmitter and the receiver is busy, the transmitter does not transmit a signal to the receiver.

이러한 WirelessHART는 송신단이 수신단으로 신호를 전송하기에 앞서, 송신단과 수신단 사이의 채널 상태를 체크하기 때문에 무선 공정제어 시스템의 메시지 교환 과정에 대한 신뢰성을 확보할 수 있으나, 상기 채널 상태가 좋지 못한 경우, 신호 전송을 수행하지 않는다는 점에서 시간 슬롯의 낭비를 초래할 수 있다.Since the WirelessHART checks the channel state between the transmitter and the receiver before the transmitter transmits the signal to the receiver, it can secure the reliability of the message exchange process of the wireless process control system. This can lead to waste of time slots in that no signal transmission is performed.

이와 관련하여, 본 발명의 실시예들은 송신단이 수신단으로 신호를 전송하기에 앞서, 송신단과 수신단 사이의 채널 상태를 체크하고, 상기 채널 상태가 좋지 못한 경우, 송신단과 수신단 사이의 대체(alternative) 가능한 채널을 통해 송신단이 수신단으로 신호를 전송하도록 함으로써, 메시지 교환의 신뢰성을 확보함과 동시에 시간 슬롯의 낭비를 방지할 수 있다.In this regard, embodiments of the present invention, before transmitting a signal to the receiving end, checks the channel state between the transmitting end and the receiving end, and if the channel state is not good, it is possible to alternate between the transmitting end and the receiving end. By allowing the transmitting end to transmit a signal to the receiving end through the channel, it is possible to ensure the reliability of the message exchange and to avoid wasting time slots.

따라서, 이하에서는 도 2 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. Therefore, hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 5.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 격자형 토폴로지로 구성된 네트워크를 개략적으로 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram schematically illustrating a network configured with a grid topology according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예들은 격자(grid)형 토폴로지(topology)로 구성된 네트워크에서 활용될 수 있다.Embodiments of the invention may be utilized in a network composed of grid topologies.

또한, 본 발명의 실시예들은 교통 신호등 제어 시스템에서 활용될 수 있다. 일반적으로 교통 신호등은 교차로에 위치하고, 하나의 도시에 포함된 교통 신호등들을 하나의 노드로 가정하면, 상기 교통 신호등들은 격자형 토폴로지로 구성될 수 있기 때문이다.In addition, embodiments of the present invention can be utilized in a traffic light control system. In general, when traffic lights are located at intersections and assume traffic lights included in one city as one node, the traffic lights may be configured in a grid topology.

이하에서는 도 2에 도시된 3 x 3 격자형 토폴로지를 기초로 본 발명의 실시예들을 예를 들어 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the 3 x 3 lattice topology shown in FIG. 2.

도 2를 참조하면, 노드 N00(210), 노드 N10(220), 노드 N01(230), 노드 N20(240), 노드 N11(250), 노드 N02(260), 노드 N21(270), 노드 N12(280) 및 노드 N22(290)가 도시되어 있다.2, node N00 210, node N10 220, node N01 230, node N20 240, node N11 250, node N02 260, node N21 270, node N12. 280 and node N22 290 are shown.

도 2에 도시된 각 노드들을 공정제어 시스템의 각 액츄애이터들로 가정하면, 상기 노드들 중에는 공정제어 시스템의 컨트롤러 역할을 할 중앙 제어 노드가 존재할 수 있다.Assuming each node shown in FIG. 2 as each actuator of the process control system, among the nodes, there may be a central control node to act as a controller of the process control system.

본 실시예에서는 노드 N00(210)을 중앙 제어 노드로 가정한다.In this embodiment, assume that node N00 210 is the central control node.

노드 N00(210)은 노드 N10(220), 노드 N01(230), 노드 N20(240), 노드 N11(250), 노드 N02(260), 노드 N21(270), 노드 N12(280) 및 노드 N22(290)로 각각 제어 신호를 전송한다.Node N00 210 is node N10 220, node N01 230, node N20 240, node N11 250, node N02 260, node N21 270, node N12 280 and node N22. Each control signal is transmitted to 290.

여기서, 노드 N00(210)이 노드 N10(220), 노드 N01(230), 노드 N20(240), 노드 N11(250), 노드 N02(260), 노드 N21(270), 노드 N12(280) 및 노드 N22(290)로 제어 신호를 전송하기 전에 소정의 스케줄러(scheduler) 장치가 각 노드들 사이의 채널에 시간 슬롯을 할당할 수 있다.Where node N00 210 is node N10 220, node N01 230, node N20 240, node N11 250, node N02 260, node N21 270, node N12 280, and so on. Prior to sending a control signal to node N22 290, a certain scheduler device may assign a time slot to a channel between each node.

이때, 상기 시간 슬롯은 하기의 표 1과 같이 할당되었다고 가정한다.In this case, it is assumed that the time slot is allocated as shown in Table 1 below.

SlotSlot FromFrom ToTo DestinationDestination LinkLink 1One N00N00 N10N10 N10N10 V10V10 22 N00N00 N01N01 N01N01 H01H01 33 N00N00 N10N10 N20N20 V10V10 44 N10N10 N20N20 N20N20 V20V20 5-15-1 N00N00 N10N10 N11N11 V10V10 5-25-2 N00N00 N01N01 N11N11 H01H01 6-16-1 N10N10 N11N11 N11N11 H11H11 6-26-2 N01N01 N11N11 N11N11 V11V11 77 N00N00 N01N01 N02N02 H01H01 88 N01N01 N02N02 N02N02 H02H02 99 N00N00 N10N10 N21N21 V10V10 10-110-1 N10N10 N20N20 N21N21 V20V20 10-210-2 N10N10 N11N11 N21N21 H11H11 11-111-1 N20N20 N21N21 N21N21 H21H21 11-211-2 N11N11 N21N21 N21N21 V21V21 1212 N00N00 N01N01 N12N12 H01H01 13-113-1 N01N01 N11N11 N12N12 V11V11 13-213-2 N01N01 N02N02 N12N12 H02H02 14-114-1 N11N11 N12N12 N12N12 H12H12 14-214-2 N02N02 N12N12 N12N12 V12V12 15-115-1 N00N00 N10N10 N22N22 V10V10 15-215-2 N00N00 N01N01 N22N22 H01H01 16-116-1 N10N10 N11N11 N22N22 H11H11 16-216-2 N01N01 N11N11 N22N22 V11V11 17-117-1 N11N11 N21N21 N22N22 V21V21 17-217-2 N11N11 N12N12 N22N22 H12H12 18-118-1 N21N21 N22N22 N22N22 H22H22 18-218-2 N12N12 N22N22 N22N22 V22V22

먼저, 시간 슬롯 1에서는 노드 N00(210)이 V10 채널에 대해 CCA를 수행하고, V10 채널이 휴지 상태인 경우, 목적 노드인 노드 N10(220)으로 제어 신호를 전송한다.First, in time slot 1, the node N00 210 performs CCA on the V10 channel, and when the V10 channel is in the idle state, transmits a control signal to the node N10 220 which is the target node.

시간 슬롯 2에서는 노드 N00(210)이 H01 채널에 대해 CCA를 수행하고, H01 채널이 휴지 상태인 경우, 목적 노드인 노드 N01(230)로 제어 신호를 전송한다.In time slot 2, the node N00 210 performs CCA on the H01 channel, and when the H01 channel is in the idle state, transmits a control signal to the node N01 230, which is the target node.

목적 노드가 노드 N20(240)일 경우, 노드 N00(210)은 노드 N10(220)으로 제어 신호를 전송하고, 노드 N10(220)은 중계 노드로 동작하여 노드 N00(210)로부터 수신한 상기 제어 신호를 노드 N20(240)로 전송한다.If the destination node is node N20 (240), node N00 (210) transmits a control signal to node N10 (220), and node N10 (220) operates as a relay node to receive the control received from node N00 (210). The signal is transmitted to the node N20 240.

표 1를 참조하면, 목적 노드가 노드 N20(240)일 경우, 노드 N00(210)이 시간 슬롯 3과 시간 슬롯 4를 이용하여 노드 N20(240)로 제어 신호를 전송하도록 시간 슬롯이 할당되어 있음을 알 수 있다.Referring to Table 1, when the destination node is node N20 (240), time slot is allocated for node N00 210 to transmit control signals to node N20 240 using time slot 3 and time slot 4. It can be seen.

따라서, 시간 슬롯 3에서는 노드 N00(210)이 V10 채널에 대해 CCA를 수행하고, V10 채널이 휴지 상태인 경우, 중계 노드인 노드 N10(220)으로 제어 신호를 전송한다.Therefore, in time slot 3, when node N00 210 performs CCA on the V10 channel and the V10 channel is in the idle state, the node N00 210 transmits a control signal to node N10 220, which is a relay node.

그리고, 시간 슬롯 4에서는 노드 N10(220)이 V20 채널에 대해 CCA를 수행하고, V20 채널이 휴지 상태인 경우, 노드 N00(210)으로부터 수신한 상기 제어 신호를 노드 N20(240)으로 전송한다.In time slot 4, when node N10 220 performs CCA on the V20 channel and the V20 channel is in the idle state, the node N10 220 transmits the control signal received from node N00 210 to node N20 240.

목적 노드가 노드 N11(250)인 경우, 노드 N10(220)이 중계 노드가 되고, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 5와 시간 슬롯 6을 이용하여 노드 N11(250)로 제어 신호를 전송할 수 있다.When the destination node is node N11 250, node N10 220 becomes a relay node, and node N00 210 may transmit a control signal to node N11 250 using time slot 5 and time slot 6. .

먼저, 시간 슬롯 5에서는 노드 N00(210)이 V10 채널에 대해 CCA를 수행하고, V10 채널이 휴지 상태인 경우, 노드 N10(220)으로 제어 신호를 전송한다.First, in time slot 5, the node N00 210 performs CCA on the V10 channel, and transmits a control signal to the node N10 220 when the V10 channel is in an idle state.

그리고, 시간 슬롯 6에서는 노드 N10(220)이 H11 채널에 대해 CCA를 수행하고, H11 채널이 휴지 상태인 경우, 노드 N00(210)로부터 수신한 상기 제어 신호를 노드 N11(250)로 전송한다.In time slot 6, the node N10 220 performs CCA on the H11 channel, and when the H11 channel is in the idle state, the node N10 220 transmits the control signal received from the node N00 210 to the node N11 250.

만약, 시간 슬롯 5에서 노드 N00(210)이 V10 채널에 대해 CCA를 수행한 결과, V10 채널이 비지 상태인 경우, 노드 N00(210)은 상기 시간 슬롯 5 내에서 H01 채널로 채널 전환을 수행한 후 노드 N01(230)로 상기 제어 신호를 전송한다.If the node N00 210 performs CCA on the V10 channel in time slot 5 and the V10 channel is busy, the node N00 210 performs channel switching to the H01 channel in the time slot 5. The control signal is then transmitted to the node N01 (230).

그리고, 시간 슬롯 6에서는 노드 N10(230)이 V11 채널에 대해 CCA를 수행하고, V11 채널이 휴지 상태인 경우, 노드 N00(210)으로부터 수신한 상기 제어 신호를 노드 N11(250)로 전송한다.In time slot 6, when node N10 230 performs CCA on the V11 channel and the V11 channel is in the idle state, the node N10 230 transmits the control signal received from node N00 210 to node N11 250.

즉, 노드 N00(210)이 노드 N11(250)로 제어 신호를 전송하는 경우에는 신호 전송 경로가 '노드 N00(210)-노드 N10(220)-노드 N11(250)'와 '노드 N00(210)-노드 N01(230)-노드 N11(250)'로 존재하므로, 노드 N00(210)은 원래 할당되어 있는 시간 슬롯에 따라 '노드 N00(210)-노드 N10(220)-노드 N11(250)'의 경로로 제어 신호를 전송하되, 노드 N00(210)과 노드 N10(220) 사이의 채널 V10의 상태가 좋지 못한 경우에는 채널 전환을 수행하여, '노드 N00(210)-노드 N01(230)-노드 N11(250)'의 경로로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.That is, when the node N00 210 transmits a control signal to the node N11 250, the signal transmission paths are 'node N00 210-node N10 220-node N11 250' and 'node N00 210'. ) -Node N01 (230) -node N11 (250), so node N00 210 is' node N00 (210) -node N10 (220) -node N11 (250) according to the originally assigned time slot. Transmits a control signal through the path of ', but if the state of the channel V10 between the node N00 (210) and the node N10 (220) is not good, the channel switching is performed,' node N00 (210)-node N01 (230) The control signal may be transmitted through the path of the node N11 250 '.

이때, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 5 동안 V10 채널에 대해 CCA를 수행하고, V10 채널이 비지 상태인 경우, 상기 시간 슬롯 5 내에서 H01 채널로 채널 전환을 수행하기 때문에 시간 슬롯의 낭비를 최소화할 수 있다.At this time, the node N00 210 performs CCA on the V10 channel during time slot 5, and when the V10 channel is busy, performs channel switching to the H01 channel in the time slot 5, thereby minimizing waste of time slots. can do.

이와 관련하여, 상기 표 1에서는 노드 N00(210)이 '노드 N00(210)-노드 N10(220)-노드 N11(250)'의 경로로 제어 신호를 전송하는 경우에 할당된 시간 슬롯을 각각 시간 슬롯 5-1, 6-1로 표현하였고, 노드 N00(210)이 '노드 N00(210)-노드 N01(230)-노드 N11(250)'의 경로로 제어 신호를 전송하는 경우에 할당된 시간 슬롯을 각각 시간 슬롯 5-2, 6-2로 표현하였다.In this regard, in Table 1, the time slots allocated when the node N00 210 transmits a control signal through the path of 'node N00 210 -node N10 220 -node N11 250' are respectively timed. Expressed as slots 5-1 and 6-1, the time allocated when the node N00 210 transmits a control signal to a path of 'node N00 210-node N01 230-node N11 250'. Slots are represented by time slots 5-2 and 6-2, respectively.

노드 N11(250)은 시간 슬롯 6의 소정 시간 구간 동안 노드 N10(220)에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, 상기 소정 시간 구간 동안 노드 N10(220)로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널 전환을 수행하여 노드 N01(230)로부터 V11 채널을 통해 전송되는 상기 제어 신호를 수신할 수 있다.When the node N11 250 waits to receive the control signal for the node N10 220 during a predetermined time interval of time slot 6, and the control signal is not received from the node N10 220 during the predetermined time interval, By performing channel switching, the control signal transmitted through the V11 channel may be received from the node N01 230.

이는 상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 노드 N00(210)이 노드 N11(250)로 제어 신호를 전송할 때에는 '노드 N00(210)-노드 N10(220)-노드 N11(250)'의 경로를 우선적으로 이용하고, V10 채널의 상태가 좋지 못한 경우에 '노드 N00(210)-노드 N01(230)-노드 N11(250)'의 경로를 이용하도록 시간 슬롯이 할당되었기 때문이다.As shown in Table 1, when the node N00 210 transmits a control signal to the node N11 250, the path of 'node N00 210-node N10 220-node N11 250' is given priority. This is because a time slot is allocated to use a path of 'node N00 210-node N01 230-node N11 250' when the V10 channel is not in good condition.

이와 관련하여, 도 3에는 신호를 전송하는 송신 노드의 시간 슬롯(310)과 신호를 수신하는 수신 노드의 시간 슬롯(320)이 개략적으로 도시되어 있다.In this regard, FIG. 3 schematically illustrates a time slot 310 of a transmitting node transmitting a signal and a time slot 320 of a receiving node receiving a signal.

수신 노드의 시간 슬롯(310)을 살펴보면, 노드 N11(250)는 TsRxOffset 시간 구간 동안 노드 N10(220)에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, TsRxOffset 시간 구간 동안 노드 N10(220)로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널 전환을 수행하여 노드 N01(230)로부터 V11 채널을 통해 전송되는 상기 제어 신호를 수신할 수 있다.Referring to the time slot 310 of the receiving node, the node N11 250 waits for the reception of the control signal for the node N10 220 during the TsRxOffset time interval, and the control signal from the node N10 220 during the TsRxOffset time interval. Is not received, the channel switching may be performed to receive the control signal transmitted through the V11 channel from the node N01 (230).

이때, 노드 N11(250)은 상기 채널 전환을 수행하기 위해 소정의 시간을 소모할 수 있다.In this case, the node N11 250 may consume a predetermined time to perform the channel switching.

따라서, 노드 N11(250)은 TsRxOffset 시간이 경과한 직후, 바로 노드 N01(230)로부터 상기 제어 신호를 수신하지 못할 수 있다.Accordingly, the node N11 250 may not receive the control signal from the node N01 230 immediately after the TsRxOffset time elapses.

따라서, 노드 N01(230)은 노드 N11(250)의 채널 전환 시간을 고려하여 소정의 지연 시간이 경과한 후에 상기 제어 신호를 노드 N11(250)로 전송할 수 있다.Accordingly, the node N01 230 may transmit the control signal to the node N11 250 after a predetermined delay time has elapsed in consideration of the channel switching time of the node N11 250.

또한, 송신 노드의 시간 슬롯(310)을 살펴보면, 도 2에 도시되어 있는 각 노드들은 TsCCA 시간 구간 동안 CCA를 수행할 수 있다.In addition, referring to the time slot 310 of the transmitting node, each node illustrated in FIG. 2 may perform CCA during the TsCCA time interval.

일례로, 노드 N00(210)이 노드 N10(220)으로 제어 신호를 전송하는 경우, 노드 N00(210)은 TsCCA 시간 구간 동안 V10 채널에 대해 CCA를 수행할 수 있다.For example, when the node N00 210 transmits a control signal to the node N10 220, the node N00 210 may perform CCA on the V10 channel during the TsCCA time period.

목적 노드가 노드 N02(260)인 경우, 노드 N01(230)이 중계 노드가 되고, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 7와 시간 슬롯 8을 이용하여 노드 N02(260)로 제어 신호를 전송할 수 있다.When the destination node is node N02 260, node N01 230 becomes a relay node, and node N00 210 may transmit a control signal to node N02 260 using time slot 7 and time slot 8. .

먼저, 시간 슬롯 7에서는 노드 N00(210)이 H01 채널에 대해 CCA를 수행하고, H01 채널이 휴지 상태인 경우, 노드 N01(230)로 제어 신호를 전송한다.First, in time slot 7, the node N00 210 performs CCA on the H01 channel, and transmits a control signal to the node N01 230 when the H01 channel is in an idle state.

그리고, 시간 슬롯 8에서는 노드 N01(230)이 H02 채널에 대해 CCA를 수행하고, H02 채널이 휴지 상태인 경우, 노드 N00(210)로부터 수신한 상기 제어 신호를 노드 N02(260)로 전송한다.In time slot 8, when node N01 230 performs CCA on the H02 channel and the H02 channel is in the idle state, the node N01 230 transmits the control signal received from node N00 210 to node N02 260.

또한, 목적 노드가 노드 N21(270)인 경우, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 9를 이용하여 노드 N10(220)으로 제어 신호를 전송하고, 노드 N10(220)은 시간 슬롯 10과 시간 슬롯 11을 이용하여 '노드 N10(220)-노드 N20(240)-노드 N21(270)' 경로를 통해 노드 N21(270)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.In addition, when the destination node is node N21 270, node N00 210 transmits a control signal to node N10 220 using time slot 9, and node N10 220 transmits time slot 10 and time slot 11; The control signal may be transmitted to the node N21 270 through the 'node N10 220-node N20 240-node N21 270' path.

만약, 노드 N10(220)이 V20 채널에 대해 CCA를 수행한 결과, V20 채널이 비지 상태인 경우, 노드 N10(220)은 시간 슬롯 10과 시간 슬롯 11을 이용하여 '노드 N10(220)-노드 N11(250)-노드 N21(270)' 경로를 통해 노드 N21(270)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.If the node N10 220 performs the CCA on the V20 channel, and the V20 channel is busy, the node N10 220 uses the time slot 10 and the time slot 11 to 'node N10 220 -node'. The control signal may be transmitted to the node N21 270 through the path N11 250 to node N21 270.

또한, 목적 노드가 노드 N12(280)인 경우, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 12를 이용하여 노드 N01(230)으로 제어 신호를 전송하고, 노드 N01(230)은 시간 슬롯 13과 시간 슬롯 14을 이용하여 '노드 N01(230)-노드 N11(250)-노드 N12(280)' 경로를 통해 노드 N12(280)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.Also, if the destination node is node N12 280, node N00 210 transmits a control signal to node N01 230 using time slot 12, and node N01 230 transmits time slot 13 and time slot 14; The control signal may be transmitted to the node N12 280 through the 'node N01 230-node N11 250-node N12 280'.

만약, 노드 N01(230)이 V11 채널에 대해 CCA를 수행한 결과, V11 채널이 비지 상태인 경우, 노드 N01(230)은 시간 슬롯 13과 시간 슬롯 14를 이용하여 '노드 N01(230)-노드 N02(260)-노드 N12(280)' 경로를 통해 노드 N12(280)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.If the node N01 230 performs the CCA on the V11 channel, and the V11 channel is busy, the node N01 230 uses the time slot 13 and the time slot 14 to 'node N01 230 -node'. The control signal may be transmitted to the node N12 280 through the path N02 260 to node N12 280.

목적 노드가 노드 N22(290)인 경우, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 15와 시간 슬롯 16을 이용하여 '노드 N00(210)-노드 N10(220)-노드 N11(250)' 경로를 통해 노드 N11(250)로 제어 신호를 전송할 수 있다.If the destination node is node N22 (290), node N00 210 uses node 1 through node 'N00 210-node N10 220-node N11 250' using time slot 15 and time slot 16. The control signal may be transmitted to the N11 250.

만약, 노드 N00(210)이 V10 채널에 대해 CCA를 수행한 결과, V10 채널이 비지 상태인 경우, 노드 N00(210)은 시간 슬롯 15과 시간 슬롯 16를 이용하여 '노드 N00(210)-노드 N01(230)-노드 N11(250)' 경로를 통해 노드 N11(250)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.If the node N00 210 performs the CCA on the V10 channel and the V10 channel is busy, the node N00 210 uses the time slot 15 and the time slot 16 to 'Node N00 210 -node'. The control signal may be transmitted to the node N11 250 through the path N01 230 -node N11 250 '.

이때, 노드 N11(250)은 상기 제어 신호를 수신하면, 시간 슬롯 17와 시간 슬롯 18을 이용하여 '노드 N11(250)-노드 N21(270)-노드 N22(290)' 경로를 통해 노드 N22(290)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.At this time, when the node N11 250 receives the control signal, the node N22 (Node N11 (250)-Node N21 (270)-Node N22 290) using the time slot 17 and time slot 18, the node N22 ( The control signal may be transmitted to 290.

만약, 노드 N11(250)이 V21 채널에 대해 CCA를 수행한 결과, V21 채널이 비지 상태인 경우, 노드 N11(250)은 시간 슬롯 17과 시간 슬롯 18를 이용하여 '노드 N11(250)-노드 N12(280)-노드 N22(290)' 경로를 통해 노드 N22(290)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.If the node N11 250 performs the CCA on the V21 channel and the V21 channel is busy, the node N11 250 uses the time slot 17 and the time slot 18 to perform the 'node N11 250 -node'. The control signal may be transmitted to the node N22 290 through the path N12 280 to node N22 290.

이상의 과정을 종합하면, 본 발명의 실시예들은 제어 신호를 전송하는 신호 전송 노드와 상기 제어 신호를 수신하는 목적 노드 사이에 다수의 신호 전송 경로가 존재하는 경우, 신호 전송 노드는 원래 스케줄링된 경로에 대해 CCA를 수행하고, CCA의 수행 결과, 원래 스케줄링된 경로의 채널 상태가 좋지 못하다면, 다른 경로로의 전환을 수행한 후 목적 노드로 신호를 전송함으로써, 기존의 WirelessHART에서 발생 가능한 시간 슬롯의 낭비를 방지할 수 있다.In summary, in the embodiments of the present invention, when a plurality of signal transmission paths exist between a signal transmission node for transmitting a control signal and a destination node for receiving the control signal, the signal transmission node is located in the originally scheduled path. If the CCA is performed and the channel state of the originally scheduled path is not good as a result of performing the CCA, a switch to another path is performed and then a signal is transmitted to the destination node, thereby wasting time slots that may occur in the existing WirelessHART. Can be prevented.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치의 구조를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 신호 전송 장치(410), 제1 중계 노드(420), 제2 중계 노드(430) 및 목적 노드(440)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, a signal transmission device 410, a first relay node 420, a second relay node 430, and a destination node 440 are shown.

본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치(410)는 CCA 수행부(411) 및 전송부(412)를 포함한다.The signal transmission apparatus 410 according to the embodiment of the present invention includes a CCA performer 411 and a transmitter 412.

본 발명의 일실시예에 따르면, 신호 전송 장치(410), 제1 중계 노드(420), 제2 중계 노드(430) 및 목적 노드(440)는 격자형 토폴로지를 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the signal transmission device 410, the first relay node 420, the second relay node 430 and the destination node 440 may form a lattice topology.

먼저, 소정의 스케줄러 장치(미도시)가 신호 전송 장치(410)와 제1 중계 노드(420) 사이의 채널에 제1 시간 슬롯을 할당하고, 제1 중계 노드(410)와 목적 노드(440) 사이의 채널에 제2 시간 슬롯을 할당하였다고 가정한다.First, a predetermined scheduler device (not shown) allocates a first time slot to a channel between the signal transmission device 410 and the first relay node 420, and then the first relay node 410 and the destination node 440. Assume that a second time slot is allocated to a channel in between.

CCA 수행부(411)는 상기 제1 시간 슬롯 동안 신호 전송 장치(410)와 제1 중계 노드(420) 사이의 채널에 대해 CCA를 수행한다.The CCA performer 411 performs CCA on the channel between the signal transmission device 410 and the first relay node 420 during the first time slot.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, CCA 수행부(411)는 상기 제1 시간 슬롯의 선정된(predetermined) 구간 동안 상기 CCA를 수행할 수 있다.In this case, according to an embodiment of the present invention, the CCA execution unit 411 may perform the CCA during a predetermined period of the first time slot.

이때, CCA 수행부(411)는 도 3에 도시된 송신 노드의 시간 슬롯(310)의 TsCCA 구간 동안 상기 CCA을 수행할 수 있다.In this case, the CCA execution unit 411 may perform the CCA during the TsCCA period of the time slot 310 of the transmitting node shown in FIG. 3.

전송부(412)는 CCA 수행부(411)의 CCA 수행결과에 기초하여 신호 전송 장치(410)와 제1 중계 노드(420) 사이의 채널이 휴지 상태인 것으로 판단되면, 상기 제1 시간 슬롯 동안 제1 중계 노드(420)로 제어 신호를 전송한다.The transmitter 412 determines that the channel between the signal transmission device 410 and the first relay node 420 is in an idle state based on the CCA execution result of the CCA performer 411. The control signal is transmitted to the first relay node 420.

이때, 제1 중계 노드(420)는 상기 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 목적 노드(440)로 전송한다.At this time, the first relay node 420 transmits the control signal to the destination node 440 during the second time slot.

만약, CCA 수행부(411)에서 상기 CCA를 수행한 결과, 신호 전송 장치(410)와 제1 중계 노드(420) 사이의 채널이 비지 상태인 것으로 판단된 경우, 전송부(412)는 상기 제1 시간 슬롯 동안 채널 전환을 수행하여 제2 중계 노드(430)로 상기 제어 신호를 전송할 수 있다.If it is determined that the channel between the signal transmission device 410 and the first relay node 420 is busy, the CCA execution unit 411 determines that the channel between the signal transmission device 410 and the first relay node 420 is busy. The control signal may be transmitted to the second relay node 430 by performing channel switching during one time slot.

이때, 제2 중계 노드(430)는 상기 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 목적 노드(440)로 전송할 수 있다.In this case, the second relay node 430 may transmit the control signal to the destination node 440 during the second time slot.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 목적 노드(440)는 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 제1 중계 노드(420)에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 제1 중계 노드(420)로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널을 전환하여 제2 중계 노드(430)로부터 상기 제어 신호를 수신할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the destination node 440 waits for the reception of the control signal for the first relay node 420 during the predetermined period of the second time slot, and the second time slot. When the control signal is not received from the first relay node 420 during the predetermined period of, the control signal may be received from the second relay node 430 by switching channels.

이는 앞서 가정한 바와 같이, 소정의 스케줄러 장치가 상기 제1 시간 슬롯을 신호 전송 장치(410)와 제1 중계 노드(420) 사이의 채널에 할당하였고, 상기 제2 시간 슬롯을 제1 중계 노드(420)와 목적 노드(440) 사이의 채널에 할당하였기 때문이다.As previously assumed, a predetermined scheduler device allocates the first time slot to a channel between the signal transmission device 410 and the first relay node 420, and assigns the second time slot to the first relay node. This is because it is assigned to the channel between 420 and the destination node 440.

즉, 신호 전송 장치(410)로부터 목적 노드(440)로 상기 제어 신호가 전송되는 원 경로는 '신호 전송 장치(410)-제1 중계 노드(420)-목적 노드(440)'이기 때문에 목적 노드(440)는 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 제1 중계 노드(420)에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기할 필요가 있다.That is, the original path through which the control signal is transmitted from the signal transmission device 410 to the destination node 440 is the destination node because the signal transmission device 410-the first relay node 420-the destination node 440. 440 needs to wait for the reception of the control signal to the first relay node 420 during the predetermined period of the second time slot.

이때, 목적 노드(440)는 도 3에 도시된 수신 노드의 시간 슬롯(320)의 TsRxOffset 구간 동안 제1 중계 노드(420)에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, TsRxOffset 구간 동안 제1 중계 노드(420)로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널을 전환하여 제2 중계 노드(430)로부터 상기 제어 신호를 수신할 수 있다.At this time, the destination node 440 waits for reception of the control signal to the first relay node 420 during the TsRxOffset period of the time slot 320 of the receiving node shown in FIG. 3, and during the TsRxOffset period, the first relay node. When the control signal is not received from 420, the control signal may be received from the second relay node 430 by switching channels.

이때, 목적 노드(440)는 TsRxOffset 구간이 경과한 후에 제2 중계 노드(430)로부터 상기 제어 신호를 수신하기 위한 채널 전환을 수행하기 때문에 TsRxOffset 구간이 경과한 직후 제2 중계 노드(430)로부터 상기 제어 신호를 곧바로 수신하지 못할 수 있다.At this time, since the target node 440 performs channel switching for receiving the control signal from the second relay node 430 after the TsRxOffset interval elapses, the second node 430 immediately after the TsRxOffset interval elapses. The control signal may not be received immediately.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 중계 노드(430)는 목적 노드(440)의 채널 전환 시간을 기초로 설정된 소정의 지연 시간이 경과한 후에 상기 제어 신호를 목적 노드(440)로 전송할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, the second relay node 430 passes the control signal to the destination node 440 after a predetermined delay time based on the channel switching time of the destination node 440 has passed. Can transmit

일반적인 WirelessHART 시스템에서는 송신단과 수신단 사이에 스케줄링된 신호 전송 경로가 비지 상태인 경우, 송신단은 신호 전송을 수행하지 않지만, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치(410)는 원래 스케줄링된 신호 전송 경로가 비지 상태인 경우, 대체 경로를 통해 목적 노드(440)로 신호를 전송하기 때문에 기존의 WirelessHART 시스템에서 발생 가능한 시간 슬롯의 낭비를 방지할 수 있다. In a typical WirelessHART system, when a scheduled signal transmission path between a transmitting end and a receiving end is busy, the transmitting end does not perform signal transmission, but the signal transmission apparatus 410 according to an embodiment of the present invention is originally scheduled signal transmission path. In the busy state, since the signal is transmitted to the destination node 440 through the alternate path, it is possible to prevent waste of time slots that may occur in the existing WirelessHART system.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a control signal transmission method of a signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

단계(S510)에서는 제1 시간 슬롯 동안 신호 전송 장치와 제1 중계 노드 사이의 채널에 대해 CCA를 수행한다.In step S510, CCA is performed on a channel between the signal transmission device and the first relay node during the first time slot.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S510)에서는 상기 제1 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 CCA를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in step S510, the CCA may be performed during a predetermined section of the first time slot.

단계(S520)에서는 상기 CCA의 수행결과에 기초하여 상기 채널이 비지 상태인지 여부를 판단한다.In step S520, it is determined whether the channel is busy based on the result of the CCA.

만약, 단계(S520)에서 상기 채널이 휴지 상태인 것으로 판단된 경우, 단계(S530)에서 상기 제1 시간 슬롯 동안 상기 제1 중계 노드로 제어 신호를 전송한다.If it is determined in step S520 that the channel is in an idle state, in step S530 a control signal is transmitted to the first relay node during the first time slot.

이때, 상기 제1 중계 노드는 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 목적 노드로 전송한다.At this time, the first relay node transmits the control signal to the destination node during the second time slot.

하지만, 단계(S520)에서 상기 채널이 비지 상태인 것으로 판단된 경우, 단계(S540)에서 상기 제1 시간 슬롯 동안 제2 중계 노드로 상기 제어 신호를 전송한다.However, when it is determined in step S520 that the channel is busy, the control signal is transmitted to the second relay node during the first time slot in step S540.

이때, 상기 제2 중계 노드는 상기 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송한다.In this case, the second relay node transmits the control signal to the destination node during the second time slot.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 목적 노드는 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 제1 중계 노드에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 제1 중계 노드로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널을 전환하여 상기 제2 중계 노드로부터 상기 제어 신호를 수신할 수 있다.In this case, according to an embodiment of the present invention, the destination node waits to receive the control signal with respect to the first relay node during the selected section of the second time slot, and the selected section of the second time slot. If the control signal is not received from the first relay node for a while, the control signal may be received from the second relay node by switching channels.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 중계 노드는 상기 목적 노드의 채널 전환 시간을 기초로 설정된 지연 시간이 경과한 후에 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송할 수 있다.In this case, according to an embodiment of the present invention, the second relay node may transmit the control signal to the destination node after a delay time set based on the channel switching time of the destination node elapses.

본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 노드의 제어 신호 전송 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The control signal transmission method of the signal transmission node according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like. For those skilled in the art to which the present invention pertains, various modifications and variations are possible.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

도 1은 일반적인 공정제어 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a general process control system.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 격자형 토폴로지로 구성된 네트워크를 개략적으로 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram schematically illustrating a network configured with a grid topology according to an embodiment of the present invention.

도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 송신 노드의 시간 슬롯과 수신 노드의 시간 슬롯을 개략적으로 도시한 도면이다. 3 schematically illustrates a time slot of a transmitting node and a time slot of a receiving node according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치의 구조를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a control signal transmission method of a signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (13)

목적 노드로 제어 신호를 전송하는 신호 전송 장치에 있어서,In the signal transmission device for transmitting a control signal to the destination node, 제1 시간 슬롯 동안 상기 신호 전송 장치와 제1 중계 노드 사이의 채널에 대해 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 CCA 수행부; 및A CCA performing unit performing a clear channel assessment (CCA) on a channel between the signal transmission device and a first relay node during a first time slot; And 상기 CCA의 수행결과, 상기 채널이 비지(busy) 상태인 경우, 상기 제1 시간 슬롯 동안 제2 중계 노드로 상기 제어 신호를 전송하는 전송부Transmitter transmitting the control signal to the second relay node during the first time slot when the channel is busy as a result of performing the CCA. 를 포함하고,Including, 상기 제2 중계 노드는 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송하고,The second relay node transmits the control signal to the destination node during a second time slot, 상기 제1 시간 슬롯은 스케줄링 장치에 의해 상기 신호 전송 장치와 상기 제1 중계 노드 사이의 채널에 할당되고,The first time slot is allocated to a channel between the signal transmission device and the first relay node by a scheduling device; 상기 제2 시간 슬롯은 상기 스케줄링 장치에 의해 상기 제1 중계 노드와 상기 목적 노드 사이의 채널에 할당되는 신호 전송 장치.And the second time slot is allocated to the channel between the first relay node and the destination node by the scheduling device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전송부는The transmission unit 상기 CCA의 수행결과, 상기 채널이 휴지(idle) 상태인 경우, 상기 제1 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 제1 중계 노드로 전송하고,As a result of performing the CCA, when the channel is in an idle state, the control signal is transmitted to the first relay node during the first time slot. 상기 제1 중계 노드는 상기 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송하는 신호 전송 장치.And the first relay node transmits the control signal to the destination node during the second time slot. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 CCA 수행부는The CCA execution unit 상기 제1 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 CCA를 수행하는 신호 전송 장치.And transmitting the CCA during the predetermined period of the first time slot. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 목적 노드는The destination node is 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 제1 중계 노드에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 제1 중계 노드로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널을 전환하여 상기 제2 중계 노드로부터 상기 제어 신호를 수신하는 신호 전송 장치.Waiting for reception of the control signal for the first relay node during a predetermined period of the second time slot, and not receiving the control signal from the first relay node during the predetermined period of the second time slot. And switching a channel to receive the control signal from the second relay node. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제2 중계 노드는The second relay node is 상기 목적 노드의 채널 전환 시간을 기초로 설정된 지연 시간이 경과된 후에 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송하는 신호 전송 장치.And transmitting the control signal to the target node after a delay time set based on the channel switching time of the target node elapses. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호 전송 장치, 상기 제1 중계 노드, 상기 제2 중계 노드 및 상기 목적 노드는 격자(grid)형 토폴로지를 형성하는 신호 전송 장치.And the signal transmission device, the first relay node, the second relay node, and the destination node form a grid topology. 신호 전송 장치가 목적 노드로 제어 신호를 전송하는 방법에 있어서,In the method for transmitting a control signal to the destination node in the signal transmission device, 제1 시간 슬롯 동안 상기 신호 전송 장치와 제1 중계 노드 사이의 채널에 대해 CCA(Clear Channel Assessment)를 수행하는 단계; 및Performing a clear channel assessment (CCA) on a channel between the signal transmission device and a first relay node during a first time slot; And 상기 CCA의 수행결과, 상기 채널이 비지(busy) 상태인 경우, 상기 제1 시간 슬롯 동안 제2 중계 노드로 상기 제어 신호를 전송하는 단계Transmitting the control signal to a second relay node during the first time slot when the channel is busy as a result of performing the CCA. 를 포함하고,Including, 상기 제2 중계 노드는 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송하고,The second relay node transmits the control signal to the destination node during a second time slot, 상기 CCA를 수행하는 단계는 상기 제1 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 CCA를 수행하는 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법.The performing of the CCA is a control signal transmission method of a signal transmission device for performing the CCA during a predetermined period of the first time slot. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 CCA를 수행하는 단계 다음으로, 상기 CCA의 수행결과 상기 채널이 휴지(idle) 상태인 경우, 상기 제1 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 제1 중계 노드로 전송하는 단계Performing the CCA; if the channel is idle as a result of performing the CCA, transmitting the control signal to the first relay node during the first time slot; 를 더 포함하고, More, 상기 제1 중계 노드는 상기 제2 시간 슬롯 동안 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송하는 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법.And the first relay node transmits the control signal to the destination node during the second time slot. 삭제delete 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 목적 노드는The destination node is 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 제1 중계 노드에 대해 상기 제어 신호의 수신을 대기하고, 상기 제2 시간 슬롯의 선정된 구간 동안 상기 제1 중계 노드로부터 상기 제어 신호가 수신되지 않는 경우, 채널을 전환하여 상기 제2 중계 노드로부터 상기 제어 신호를 수신하는 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법.Waiting for reception of the control signal for the first relay node during a predetermined period of the second time slot, and not receiving the control signal from the first relay node during the predetermined period of the second time slot. And a control signal transmission method of a signal transmission device for switching the channel to receive the control signal from the second relay node. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제2 중계 노드는The second relay node is 상기 목적 노드의 채널 전환 시간을 기초로 설정된 지연 시간이 경과된 후에 상기 제어 신호를 상기 목적 노드로 전송하는 신호 전송 장치의 제어 신호 전송 방법.And transmitting the control signal to the target node after a delay time set based on the channel switching time of the target node has elapsed. 제8항 내지 제9항 또는 제11항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method of any one of claims 8 to 9 or 11 to 12.
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