KR101627465B1 - Rf energy harvesting method in contention based random access network - Google Patents

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KR101627465B1
KR101627465B1 KR1020150089144A KR20150089144A KR101627465B1 KR 101627465 B1 KR101627465 B1 KR 101627465B1 KR 1020150089144 A KR1020150089144 A KR 1020150089144A KR 20150089144 A KR20150089144 A KR 20150089144A KR 101627465 B1 KR101627465 B1 KR 101627465B1
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정민영
이원진
이태진
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

The present invention provides a terminal and a communication node which performs RF energy harvesting by using characteristics of a contention-based random access communication environment. An RF energy harvesting method in a contention-based random access communication environment comprises the following steps. A communication terminal using a contention-based random access communication performs primary energy harvesting by using an RF signal received in a state of not being connected to an neighboring communication node. The communication terminal is connected to the neighboring communication node. The communication terminal measures a degree of congestion of a communication channel used for data transmission when data to be transmitted to the communication node is present, and performs secondary energy harvesting by using a received RF signal, without transmitting data, when the degree of the congestion of the communication channel is high. When a packet is received through the communication channel, the communication terminal decodes a header of the packet and performs tertiary energy harvesting by using a received RF signal when the destination of the packet is not the communication terminal.

Description

경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법{RF ENERGY HARVESTING METHOD IN CONTENTION BASED RANDOM ACCESS NETWORK}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method of HARVESTING METHOD IN CONTENTION BASED RANDOM ACCESS NETWORK in a competitive-

이하 설명하는 기술은 RF 에너지 하비스팅 기법에 관한 것이다.The techniques described below relate to RF energy harvesting techniques.

일반적으로 스마트폰, 태블릿 PC, 휴대형 무선 단말, 스마트 워치와 같은 웨어러블 장치 등은 배터리에 충전된 전압을 에너지원으로 사용하고 있다. 한편 주변의 RF 신호를 이용하여 에너지원으로 사용하기 위한 기술이 연구되고 있다. 렉테나(Rectenna)는 안테나(Antenna)와 정류기(Rectifier)의 합성으로서 무선전력전송에서 전력에너지를 송수신하는 장치에 사용된다. 이러한 렉테나는 공중을 통해 무선으로 전파되는 전자기파, 특히 마이크로파 전력을 안테나를 통해 수신하여 다이오드 및 필터로 구성된 정류회로를 거쳐 직류(DC)로 변환한다.In general, wearable devices such as smart phones, tablet PCs, portable wireless terminals, and smart watches use a battery-charged voltage as an energy source. On the other hand, techniques for using the RF signal as an energy source are being studied. Rectenna is a combination of an antenna and a rectifier and is used in devices that transmit and receive power energy in a wireless power transmission. These rectenna receive electromagnetic waves, especially microwave power, propagated wirelessly through the air through an antenna and convert it to direct current (DC) through a rectifier circuit composed of a diode and a filter.

경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 기법을 사용하는 노드는 노드가 밀집하면 혼잡한 채널에서 데이터를 전송하기 위하여 채널 센싱을 반복적으로 수행한다. A node using a contention-based random access communication scheme repeatedly performs channel sensing to transmit data in a congested channel when nodes are densely clustered.

미국공개특허 US 2011-0148349호U.S. Published Patent US 2011-0148349 한국공개특허 제10-2004-0077228호Korean Patent Publication No. 10-2004-0077228

노드가 밀집한 환경에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 기법을 사용하는 노드가 내장된 배터리를 사용하는 경우 수명 주기가 짧을 수 있다. In a densely populated environment, the life cycle may be short if a node using a competitive-based random access communication scheme uses an embedded battery.

이하 설명하는 기술은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경의 특징을 이용하여 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 단말 내지 통신 노드를 제공하고자 한다.The technique described below is intended to provide a terminal or a communication node that performs RF energy harvesting using a feature of a contention-based random access communication environment.

경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 사용하는 통신 단말이 주변의 통신 노드에 접속하지 않은 상태에서 수신되는 RF 신호를 이용하여 1차 에너지 하비스팅을 하는 단계, 통신 단말이 통신 노드에 접속하는 단계, 통신 단말이 통신 노드에 전송할 데이터가 있는 경우 데이터 전송에 사용되는 통신 채널의 혼잡도를 측정하고, 통신 채널의 혼잡도가 높은 경우 데이터를 전송하지 않고, 수신되는 RF 신호를 이용하여 2차 에너지 하비스팅을 하는 단계 및 통신 단말이 통신 채널을 통해 패킷을 수신하면, 패킷의 헤더를 디코딩하여, 패킷의 목적지가 통신 단말이 아닌 경우 수신되는 RF 신호를 이용하여 3차 에너지 하비스팅을 하는 단계를 포함한다.A method of performing RF energy harvesting in a contention-based random access communication environment includes performing a primary energy harvesting using a RF signal received while a communication terminal using contention-based random access communication is not connected to a nearby communication node A step in which the communication terminal is connected to the communication node, the communication terminal measures the congestion degree of the communication channel used for data transmission when there is data to be transmitted to the communication node, and when the congestion degree of the communication channel is high, Performing secondary energy harvesting using the RF signal, and when the communication terminal receives the packet through the communication channel, decodes the header of the packet, and when the destination of the packet is not the communication terminal, And a third energy harvesting step.

다른 측면에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 사용하는 통신 단말이 다른 통신 노드에 접속하는 단계, 통신 단말이 데이터를 전송하기 전에 채널 센싱을 통해 채널의 신호 레벨을 측정하는 단계, 신호 레벨이 기준값보다 작은 경우 통신 단말이 데이터를 전송하는 단계 및 신호 레벨이 기준값 이상인 경우 통신 단말이 채널을 통해 전달되는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 수행하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method for harvesting RF energy in a contention-based random access communication environment includes the steps of a communication terminal using contention-based random access communication accessing another communication node, A step in which the communication terminal transmits data when the signal level is smaller than the reference value, and a step in which the communication terminal performs the energy harvesting using the RF signal transmitted through the channel when the signal level is equal to or greater than the reference value .

또 다른 측면에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 사용하는 통신 단말이 다른 통신 노드에 접속하는 단계, 통신 단말이 통신 채널을 통해 통신 노드로부터 패킷을 수신하는 단계, 통신 단말이 패킷의 헤더를 디코딩하는 단계, 헤더의 디코딩 결과 패킷의 목적지가 통신 단말인 경우 통신 단말은 패킷 중 헤더를 제외한 나머지 부분을 디코딩하는 단계 및 헤더의 디코딩 결과 패킷의 목적지가 통신 단말이 아닌 경우 통신 단말은 이후 패킷을 포함하는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of performing RF energy harvesting in a contention-based random access communication environment includes the steps of a communication terminal using contention-based random access communication accessing another communication node, The communication terminal decodes the header of the packet; if the destination of the decoded result of the header is a communication terminal, the communication terminal decodes the remaining part of the packet except for the header; When the communication terminal is not a communication terminal, the communication terminal includes energy harvesting using an RF signal including a packet.

이하 설명하는 기술은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신의 프로토콜에 따라 발생하는 잉여 RF 신호를 이용하여 에너지를 수집할 수 있다. 이하 설명하는 기술은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 방식에 따라 단말의 에너지 낭비가 심할 수 있는데 RF 에너지 하비스팅을 통해 배터리를 충전할 수 있다.The techniques described below can collect energy using redundant RF signals generated in accordance with the protocol of the contention-based random access communication. The technology described below can charge the battery through RF energy harvesting in accordance with the contention-based random access communication scheme, which may waste energy of the terminal.

도 1은 경쟁 기반 랜덤 액세스 프로토콜을 사용하는 노드에서 전달되는 신호를 도시한 예이다.
도 2는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 3은 비접속 상태에서 통신 단말이 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 4는 접속 상태에서 데이터를 전송하고자하는 통신 단말이 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 5는 접속 상태에서 패킷을 수신하는 통신 단말이 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 6은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 하는 수신기의 구성을 도시한 블록도의 예이다.1 shows an example of a signal transmitted from a node using a contention-based random access protocol.
2 is an example of a flowchart for a method of performing RF energy harvesting in a contention-based random access communication environment.
3 is an example of a flow chart of a method by which a communication terminal performs RF energy harvesting in a disconnected state.
4 is an example of a flowchart of a method for performing RF energy harvesting by a communication terminal that wants to transmit data in a connected state.
5 is an example of a flowchart of a method for a communication terminal that receives a packet in a connected state to perform RF energy harvesting.
6 is an example of a block diagram illustrating the configuration of a receiver for contention based random access communication.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, since various changes may be made and the embodiments may have various embodiments. However, it should be understood that the following description does not limit the specific embodiments, but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the following description.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the following description, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.Also, in performing a method or an operation method, each of the processes constituting the method may take place differently from the stated order unless clearly specified in the context. That is, each process may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in the opposite order.

랜덤 액세스(random access) 통신은 경쟁에 기반한 기법이다. 통신을 수행하는 노드는 공통된 채널을 공유하고, 하나의 노드가 채널을 통해 통신을 하고 있는 중에는 다른 노드가 해당 채널을 사용할 수 없다. 채널 상에서 신호의 출동을 막기 위한 대표적인 기법이 CSMA/CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance)이다. 이하 설명하는 기술이 반드시 CSMA/CA를 사용하는 통신 기법에만 적용되는 것은 아니다. 이하 설명하는 기술은 일반적으로 경쟁 기반한 무선 랜섬 액세스 통신 기법에 적용이 가능하다. 다만 설명의 편의를 위해 CSMA/CA를 기준으로 설명하고자 한다.Random access communication is a competition-based technique. The nodes that perform communication share a common channel, and while one node is communicating through the channel, another node can not use the channel. A typical technique for preventing signal transmission on a channel is CSMA / CA (Carrier sense multiple access with collision avoidance). The following description does not necessarily apply to a communication technique using CSMA / CA. The technique described below is generally applicable to a competition-based wireless LAN access communication technique. However, for the convenience of explanation, CSMA / CA will be explained on the basis of.

CSMA/CA는 대표적으로 IEEE 802.11 WLAN 및 IEEE 802.15.4에서 사용되고 있다. 즉, 컴퓨터 통신에서 무선 랜 통신(Wi-Fi)이 CSMA/CA를 채택하고 있고, 센서 네트워크에서 많이 사용하는 Zigbee 등이 CSMA/CA를 채택하고 있다. 이러한 통신 기법에서 통신 노드는 센서 장치, AP, 사용자 단말 등과 같은 장치를 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해 CSMA/CA를 사용하는 통신 단말을 기준으로 설명한다.CSMA / CA is typically used in IEEE 802.11 WLAN and IEEE 802.15.4. In other words, wireless LAN communication (Wi-Fi) adopts CSMA / CA in computer communication, and Zigbee which is widely used in sensor network adopts CSMA / CA. In this communication method, the communication node includes a device such as a sensor device, an AP, a user terminal, and the like. For convenience of explanation, communication terminals using CSMA / CA will be described as a reference.

에너지 하비스팅(energy harvesting) 기법은 일반적으로 주변 환경을 이용하여 에너지를 획득하는 방법을 통칭한다. RF(radio frequency)를 이용한 에너지 하비스팅(이하 RF 에너지 하비스팅이라 함)은 RF 무선 신호를 에너지원으로 사용하는 기법을 의미한다. 에너지를 전달하고자 하는 송신기 장치는 큰 출력 전력을 주파수에 실어 신호를 송신하면, 특정 장치를 이를 수신하여 전력으로 사용하는 방식이다. 나아가 에너지 전달을 위한 특정 RF 신호를 이용하지 않고, 일상적인 통신 환경에서 방출되는 RF 신호를 이용하는 방법도 가능하다. 이하 설명하는 모바일 단말은 현재 사용자가 데이터 통신에 사용하는 RF 신호를 제외하고 수신되는 다른 RF 신호를 이용하여 RF 에너지 하비스팅을 한다.The energy harvesting technique generally refers to a method of acquiring energy using the surrounding environment. Energy harvesting using radio frequency (hereinafter referred to as RF energy harvesting) refers to a technique of using an RF radio signal as an energy source. A transmitter device that transmits energy transmits a signal with a large output power on a frequency, and receives a specific device and uses it as electric power. Furthermore, it is possible to use an RF signal emitted in a normal communication environment without using a specific RF signal for energy transmission. The mobile terminal described below performs RF energy harvesting by using other received RF signals except the RF signals currently used by the user for data communication.

이하에서는 도면을 참조하면서 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법에 관하여 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, a method of performing RF energy harvesting in a contention-based random access communication environment will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 경쟁 기반 랜덤 액세스 프로토콜을 사용하는 노드에서 전달되는 신호를 도시한 예이다. 도 1에서 실선으로 표시한 경로를 데이터 패킷이 전달되는 경로이고, 점선으로 표시한 경로는 에너지 하비스팅을 위한 RF 신호가 전달되는 경로이다. 도 1에서는 통신 단말(10)이 주변에서 전달되는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 하고 있다. 통신 단말(10)은 통신 단말(20)과 데이터 통신을 위한 통신 세션을 수립한 상태이다. 다른 말로 하면 통신 단말(10)이 동일한 프로토콜을 사용하는 인접 통신 단말(20)의 존재를 확인하고, 통신 단말(10)이 통신 단말(20)에 접속한 상태이다. 인접 노드에 해당하는 통신 단말(20)은 주기적으로 제어 메시지를 송신하고, 통신 단말(10)은 제어 메시지를 수신하여 인접 통신 단말을 인식하게 된다. 도 1에서서는 통신 단말(30) 및 통신 단말(40)이 각각 AP(50)에 접속한 상태이다. 1 shows an example of a signal transmitted from a node using a contention-based random access protocol. In FIG. 1, a path denoted by a solid line is a path through which a data packet is transmitted, and a path denoted by a dotted line is a path through which an RF signal for energy harvesting is transmitted. In FIG. 1, the communication terminal 10 performs energy harvesting using an RF signal transmitted from the surroundings. The communication terminal 10 has established a communication session for data communication with the communication terminal 20. [ In other words, the communication terminal 10 confirms the existence of the adjacent communication terminal 20 using the same protocol, and the communication terminal 10 is connected to the communication terminal 20. The communication terminal 20 corresponding to the adjacent node periodically transmits the control message and the communication terminal 10 receives the control message and recognizes the adjacent communication terminal. 1, the communication terminal 30 and the communication terminal 40 are connected to the AP 50, respectively.

경쟁기반 무선 랜덤 액세스 프로토콜에서 통신 단말은 데이터 전송에 앞서 채널 센싱 절차를 수행한다. 채널 센싱을 통해 노드는 해당 채널의 사용여부를 파악하고 채널이 사용되고 있지 않을 때에만 데이터 전송을 시도한다. 이러한 환경에서 통신 단말은 동일 네트워크 내의 노드 및 동일 채널을 사용하는 다른 네트워크의 노드뿐만 아니라 동일채널에서 다른 프로토콜을 사용하는 노드들과의 채널 경쟁을 통해 매체에 접근하여 데이터를 송수신한다. In a contention-based wireless random access protocol, a communication terminal performs a channel sensing procedure prior to data transmission. Through the channel sensing, the node determines whether the corresponding channel is used and attempts to transmit data only when the channel is not being used. In this environment, the communication terminal accesses the medium and transmits and receives data through a channel competition with nodes in the same network and other nodes using the same channel as well as nodes using different protocols in the same channel.

통신 단말(10)은 이와 같이 동일한 채널을 사용하여 다른 노드 또는 통신 단말이 전송하는 RF 신호를 수신한다. 통신 단말(10)은 통신 단말(20)과의 통신과는 관계 없는 RF 신호를 수신할 수 있다. 나아고 통신 단말(20)은 통신 단말(10)이 아닌 다른 통신 단말에 데이터를 전송할 수 있고, 이 경우 통신 단말(10)은 통신 단말(20)이 송신하는 RF 신호도 수신할 수 있다. 통신 단말(10)은 데이터 통신 목적으로 자신에게 전달되는 신호가 아닌 다른 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 할 수 있다.The communication terminal 10 receives an RF signal transmitted by another node or a communication terminal using the same channel. The communication terminal 10 can receive an RF signal irrelevant to the communication with the communication terminal 20. [ Further, the communication terminal 20 can transmit data to a communication terminal other than the communication terminal 10. In this case, the communication terminal 10 can also receive the RF signal transmitted from the communication terminal 20. [ The communication terminal 10 can perform energy harvesting using a RF signal other than a signal transmitted to the communication terminal 10 for data communication purposes.

도 2는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법(200)에 대한 순서도의 예이다. 통신 단말은 특정 통신 노드 또는 단말에 접속한 상태 또는 접속하지 않은 상태일 수 있다. 2 is an example of a flowchart for a method 200 of performing RF energy harvesting in a contention-based random access communication environment. The communication terminal may be in a state of being connected to a specific communication node or a terminal or in a state of not being connected.

통신 단말이 현재 통신 노드에 접속한 노드가 있는지 판단할 수 있다(210). 통신 단말이 현재 접속한 노드가 없는 상태라면 통신 단말은 수신하는 모든 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 할 수 있다(220). 설명의 편의를 위해 통신 단말이 비접속 상태에서 수행하는 RF 에너지 하비스팅을 제1차 에너지 하비스팅이라고 명명한다.The communication terminal can determine whether there is a node currently connected to the communication node (210). If there is no node currently connected to the communication terminal, the communication terminal can perform energy harvesting using all the received RF signals (220). For convenience of explanation, the RF energy harvesting that the communication terminal performs in the disconnected state is called the first energy harvesting.

통신 단말이 어떤 통신 노드에 접속한 상태라면 통신 단말은 접속한 노드에 데이터를 전송해야 하는 상황인지 또는 접속한 노드로부터 데이터를 수신하는 상황인지 판단한다(230). 통신 단말이 데이터를 송신해야 하는 경우, 채널 센싱을 통해 통신 채널의 가용 여부를 확인한다. 통신 단말은 통신 채널을 이용할 수 있는 경우 데이터를 전송한다. 통신 채널을 이용할 수 없는 경우 통신 단말은 현재 수신하는 RF 신호를 이용하여 RF 에너지 하비스팅을 한다(240). 설명의 편의를 위해 통신 단말이 접속 상태에서 송신할 데이터가 있는 경우 수행하는 RF 에너지 하비스팅을 제2차 에너지 하비스팅이라고 명명한다.If the communication terminal is connected to a certain communication node, the communication terminal determines whether the communication node should transmit data to the connected node or receive data from the connected node (230). When the communication terminal is required to transmit data, it is confirmed whether or not the communication channel is available through channel sensing. The communication terminal transmits data when a communication channel is available. If the communication channel is not available, the communication terminal performs RF energy harvesting using the currently received RF signal (240). For convenience of explanation, the RF energy harvesting performed when the communication terminal has data to be transmitted in the connected state is called secondary energy harvesting.

통신 단말이 데이터(패킷)를 수신하는 경우, 통신 단말의 패킷의 헤더를 디코딩한다. 통신 단말은 헤더에 포함된 목적지(목적 노드)가 통신 단말 자신인 경우 나머지 패킷도 디코딩한다. 통신 단말은 목적지가 자신이 아닌 경우 현재 패킷을 전송한 나머지 신호를 이용하여 RF 에너지 하비스팅을 한다(250). 설명의 편의를 위해 통신 단말이 접속 상태에서 패킷을 수신하는 경우 수행하는 RF 에너지 하비스팅을 제3차 에너지 하비스팅이라고 명명한다. When the communication terminal receives data (packet), it decodes the header of the packet of the communication terminal. The communication terminal also decodes the remaining packets when the destination (destination node) included in the header is the communication terminal itself. If the destination is not the destination, the communication terminal performs the RF energy harvesting using the remaining signal transmitted in the current packet (250). For convenience of explanation, the RF energy harvesting performed when a communication terminal receives a packet in the connected state is referred to as third energy harvesting.

이하 제1차 에너지 하비스팅, 제2차 에너지 하비스팅 및 제3차 에너지 하비스팅에 대해 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the first energy harvesting, the second energy harvesting and the third energy harvesting will be described in more detail.

도 3은 비접속 상태에서 통신 단말이 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 방법(300)에 대한 순서도의 예이다. 도 3은 도 2의 제1차 에너지 하비스팅 과정에 대한 순서도의 예이다.3 is an example of a flowchart for a method 300 for a communication terminal to perform RF energy harvesting in a disconnected state. 3 is an example of a flowchart for the primary energy harvesting process of FIG.

통신 단말은 비접속 상태에서 인접 노드로부터 비콘을 수신하는지 여부를 확인한다(310). 즉, 통신 단말은 어떤 RF 신호가 수신되는지 여부를 확인한다. 통신 단말은 채널 센싱을 통해 채널의 사용 상태를 확인하다. 이 과정에서 통신 단말은 현재 채널에서 전송되는 신호의 세기를 측정한다(320). The communication terminal confirms whether the beacon is received from the neighboring node in the disconnected state (310). That is, the communication terminal confirms which RF signal is received. The communication terminal confirms the use state of the channel through channel sensing. In this process, the communication terminal measures the intensity of a signal transmitted on the current channel (320).

통신 단말은 수신한 신호의 세기와 기준값을 비교한다(330). 수신한 신호의 세기가 일정한 기준값 이하인 경우 통신 단말은 에너지 하비스팅을 수행하지 않을 수 있다. 이 경우 기준값은 수신하는 RF 신호로 에너지 하비스팅을 하여도 에너지 수집 효율이 낮아 크게 도움이 되지 못하는 신호의 세기에 대한 상향 경계값(upper boundary)이다. 한편 현재 수신하는 RF 신호의 세기가 기준값을 초과하는 경우 통신 단말은 수신한 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 수행한다(340).The communication terminal compares the strength of the received signal with a reference value (330). The communication terminal may not perform energy harvesting if the received signal strength is equal to or less than a predetermined reference value. In this case, the reference value is the upper boundary of the intensity of the signal which is not helpful because the energy collection efficiency is low even if energy harvesting is performed with the receiving RF signal. On the other hand, if the intensity of the currently received RF signal exceeds the reference value, the communication terminal performs energy harvesting using the received RF signal (340).

도 4는 접속 상태에서 데이터를 전송하고자하는 통신 단말이 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 방법(400)에 대한 순서도의 예이다. 도 4는 도 2의 제2차 에너지 하비스팅 과정에 대한 순서도의 예이다.4 is an example of a flow diagram of a method 400 for a communication terminal to transmit data in a connected state to perform RF energy harvesting. 4 is an example of a flowchart for the secondary energy harvesting process of FIG.

통신 단말은 특정 노드에 접속한 상태에서 전송한 데이터가 있는지 판단한다(410). 통신 단말은 현재 전송할 데이터가 있는 경우 먼저 채널 센싱을 통해 채널에 전송되는 신호의 세기를 측정한다(420). 채널이 현재 가용한지 여부를 판단하기 위한 것이다. The communication terminal determines whether there is transmitted data in a state of being connected to a specific node (410). If there is data to be currently transmitted, the communication terminal first measures the strength of a signal transmitted to the channel through channel sensing (420). To determine if the channel is currently available.

통신 단말의 수신한 신호의 세기와 기준값을 비교한다(430). 수신한 신호의 세기가 기준값보다 작은 경우 현재 채널은 혼잡하지 않다는 의미이다. 따라서 통신 단말은 보유한 데이터를 통신 채널을 통해 전송한다(450). 한편 수신한 신호의 세기가 기준값 이상인 경우 현재 채널은 혼잡하다는 의미이다. 즉, 통신 단말은 채널을 통해 데이터를 전송할 수 없다. 따라서 통신 단말은 현재 채널에 전달되는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 한다(440).The strength of the received signal of the communication terminal is compared with a reference value (430). If the strength of the received signal is smaller than the reference value, it means that the current channel is not congested. Accordingly, the communication terminal transmits the held data through the communication channel (450). On the other hand, if the received signal strength is above the reference value, the current channel is congested. That is, the communication terminal can not transmit data through the channel. Accordingly, the communication terminal performs energy harvesting using the RF signal transmitted to the current channel (440).

도 4에서 최초 전송할 데이터를 보유하지 않은 경우 과정이 종료되는 것으로 도시하였다. 하지만 통신 단말은 경우에 따라 접속한 상태에서도 패킷을 송신하거나 수신하지도 않을 수 있다(idle 상태). 이 경우 비접속 상태에서 RF 에너지 하비스팅을 수행했던 것과 같이 에너지 하비스팅을 수행할 수도 있다. 도 3에서 설명한 것과 유사한 과정을 거쳐 접속 상태이지만 통신 단말이 현재 idle인 경우 RF 에너지 하비스팅을 할 수도 있는 것이다.In FIG. 4, if the data to be initially transmitted is not held, the process is terminated. However, the communication terminal may not transmit or receive a packet even if it is connected in some cases (idle state). In this case, energy harvesting may be performed as if RF energy harvesting was performed in the disconnected state. 3, but may also perform RF energy harvesting if the communication terminal is currently idle.

도 5는 접속 상태에서 패킷을 수신하는 통신 단말이 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 방법(500)에 대한 순서도의 예이다. 도 5는 도 2의 제3차 에너지 하비스팅 과정에 대한 순서도의 예이다.5 is an example of a flowchart for a method 500 in which a communication terminal receiving a packet in a connected state performs RF energy harvesting. 5 is an example of a flowchart for the third energy harvesting process of FIG.

통신 단말은 통신 채널을 통해 패킷을 수신한다(510). 이때 수신하는 패킷은 접속한 노드로부터 전송되는 패킷일 수도 있고, 다른 소스로부터 전달되는 패킷일 수도 있다. 통신 단말은 수신한 패킷의 헤더를 먼저 디코딩한다(520). 헤더를 디코딩하여 패킷의 목적지(목적 노드)가 통신 단말인지 여부를 판단한다(530). 패킷의 목적지가 통신 단말이라면, 통신 단말은 나머지 패킷도 디코딩한다(540). 만약 패킷의 목적지가 통신 단말이 아니라면 통신 단말은 현재 수신하는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 한다(550). The communication terminal receives the packet through the communication channel (510). The received packet may be a packet transmitted from the connected node or a packet transmitted from another source. The communication terminal first decodes the header of the received packet (520). Decodes the header to determine whether the destination of the packet (destination node) is a communication terminal (530). If the destination of the packet is a communication terminal, the communication terminal also decodes the remaining packet (540). If the destination of the packet is not the communication terminal, the communication terminal performs energy harvesting using the currently received RF signal (550).

도 6은 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 하는 수신기의 구성을 도시한 블록도의 예이다. 도 6의 수신기는 전술한 통신 단말에 포함되는 구성이다. 통신 단말은 RF 신호 성분 중 데이터 전송에 관여하지 않는 불필요한 성분을 스위칭 회로를 통해 분리하고, 전기적 신호로의 변환을 거쳐 노드의 배터리 충전에 활용한다.6 is an example of a block diagram illustrating the configuration of a receiver for contention based random access communication. The receiver of FIG. 6 is a configuration included in the communication terminal described above. The communication terminal separates unnecessary components that are not involved in data transmission among the RF signal components through the switching circuit, converts the signal into an electrical signal, and utilizes the RF signal to charge the battery of the node.

수신기(100)는 안테나(110)를 통해 RF 신호를 수신한다. 저잡음 증폭기(120)는 안테나(110)가 잡은 미약한 신호를 증폭시키는 구성이다. 자동이득제어기(130)는 저잡음 증폭기(120)의 출력 레벨이 일정한 값을 갖도록 제어한다. 안테나(110)가 수신한 신호의 세기 또는 저잡음 증폭기(120)의 출력 정도에 따라 신호의 세기가 일정하지 않을 수 있는데 자동이득제어기(130)는 출력 신호를 일정한 레벨로 조정한다. 통신 단말이 채널 센싱을 하는 경우 자동이득제어기(130)에서 출력되는 신호를 사용할 수 있다.Receiver 100 receives an RF signal via antenna 110. [ The low noise amplifier 120 is a configuration for amplifying a weak signal captured by the antenna 110. The automatic gain controller 130 controls the output level of the low noise amplifier 120 to have a constant value. The intensity of the signal may not be constant depending on the intensity of the signal received by the antenna 110 or the output of the low noise amplifier 120. The automatic gain controller 130 adjusts the output signal to a constant level. The signal output from the automatic gain controller 130 may be used when the communication terminal performs channel sensing.

도 6의 수신기(1100)는 제1 스위치(140) 및 제2 스위치(160)을 갖고 있다. 제1 디코더(150)는 패킷의 헤더만을 디코딩하는 구성이고, 제2 디코더(170)는 패킷에서 헤더를 제외한 나머지를 디코딩하는 구성이다. 하비스팅 회로(160)는 수신한 RF 신호를 이용하여 RF 에너지 하비스팅을 수행하는 구성이다.The receiver 1100 of FIG. 6 has a first switch 140 and a second switch 160. The first decoder 150 is configured to decode only the header of the packet, and the second decoder 170 is configured to decode the remainder of the packet except for the header. The harvesting circuit 160 is configured to perform RF energy harvesting using the received RF signal.

전술한 바와 같이 통신 단말이 비접속 상태에서 RF 에너지 하비스팅을 할 수 있고, 접속 상태에서 송신할 데이터가 있는 경우에도 RF 에너지 하비스팅을 할 수 있다. 이를 각각 제1 에너지 하비스팅 및 제2 에너지 하비스팅이라고 하였다. 제1 에너지 하비스팅 또는/및 제2 에너지 하비스팅을 하는 경우 수신기(110)는 제1 스위치(140)를 ①에 연결하고, 제2 스위치(160)는 ②에 연결하여 에너지 하비스팅으로 동작한다. 통신 단말은 채널의 혼잡도 측정을 위해 수집한 RF 신호를 전기적 신호로 변환하여 노드의 배터리 충전으로 재사용한다.As described above, the communication terminal can perform the RF energy harvesting in the disconnected state, and the RF energy harvesting can be performed even when there is data to be transmitted in the connected state. These are referred to as first energy harvesting and second energy harvesting, respectively. In the case of performing the first energy harvesting and / or the second energy harvesting, the receiver 110 connects the first switch 140 to the first switch 160 and the second switch 160 connects to the second switch to operate the energy harvesting . The communication terminal converts the collected RF signal into an electrical signal for measuring the congestion of the channel and reuses it as a battery charge of the node.

전술한 바와 같이 통신 단말은 일정한 패킷을 수신하는 경우에도 RF 에너지 하비스팅을 할 수 있다. 이를 제3 에너지 하비스팅이라고 하였다. As described above, the communication terminal can perform RF energy harvesting even when receiving a certain packet. This is called the third energy harvesting.

다수의 통신 노드가 배치된 환경에서 통신 단말은 목적지를 자신으로 하는 메시지 뿐 아니라, 주변에 위치한 노드로부터 다양한 간섭 신호를 수신하게 된다. 통신 단말이 수신하는 신호는 헤더와 프레임 몸체로 구성된다. 통신 단말은 패킷의 헤더를 우선적으로 디코딩하여 해당 프레임의 목적지를 파악한다. 통신 단말은 헤더의 목적지에 따라 스위칭기능을 통해 정보 디코딩 모드 또는 에너지 하비스팅 모드를 선택하여 동작한다. 패킷을 수신하는 경우 일단 수신기(100)는 제1 스위치(140)를 ②에 연결한다. 제2 스위치(160)은 제1 디코더(150)의 디코딩 결과에 따라 연결이 달라진다. 즉, 패킷의 목적지가 자신인 경우 제2 스위치(160)를 ②에 연결하여 나머지 패킷을 제2 디코더(170)로 디코딩한다. 패킷의 목적지가 다른 노드인 경우 제2 스위치(160)를 ①에 연결하여 이후 수신하는 RF 신호로 에너지 하비스팅을 한다.In an environment in which a plurality of communication nodes are disposed, the communication terminal receives various interference signals from a neighboring node as well as a message with a destination as its own. The signal received by the communication terminal is composed of a header and a frame body. The communication terminal preferentially decodes the header of the packet and grasps the destination of the frame. The communication terminal operates by selecting the information decoding mode or the energy harvesting mode through the switching function according to the destination of the header. When receiving the packet, the receiver 100 first connects the first switch 140 to?. The connection of the second switch 160 depends on the decoding result of the first decoder 150. That is, when the destination of the packet is itself, the second switch 160 is connected to?, And the remaining packets are decoded by the second decoder 170. If the destination of the packet is another node, the second switch 160 is connected to? And energy-harvesting is performed on the RF signal received thereafter.

하비스팅 회로(180)는 RF 신호를 수신하여 전력 에너지를 생성하는 구성이다. 하비스팅 회로(180)는 안테나(110)에서 수신한 RF 신호의 전력 손실을 제거하는 임피던스 매칭 회로(181), 임피던스 매칭 회로(181)의 출력 RF 신호를 직류 전류로 변환하는 전류 변환기(182) 및 변환된 직류 전류를 이용하여 충전되는 배터리(183)를 포함한다. 도 6에서는 배터리(183)를 하비스팅 회로(180) 내부에 도시하였으나, 하비스팅 회로(180)는 RF 신호를 직류 전류로 변환하는 구성만을 포함할 수 있다. 이 경우 통신 단말은 하비스팅 회로(180)가 생성한 직류 전류를 별도의 배터리에 전달하여 에너지를 충전한다.Harvesting circuit 180 is a configuration that receives RF signals to generate power energy. The harvesting circuit 180 includes an impedance matching circuit 181 for eliminating the power loss of the RF signal received by the antenna 110, a current converter 182 for converting the output RF signal of the impedance matching circuit 181 into a DC current, And a battery 183 charged using the converted direct current. In FIG. 6, the battery 183 is shown inside the harvesting circuit 180, but the harvesting circuit 180 may only include a configuration for converting an RF signal to a DC current. In this case, the communication terminal transfers the direct current generated by the harvesting circuit 180 to another battery to charge the energy.

도 6에서는 데이터를 수신하는 안테나(110)를 이용하여 에너지 하비스팅을 위한 RF 신호를 수신하는 구조를 도시하였다. 수신기(100)은 RF 에너지 하비스팅을 위한 안테나를 별도로 가질 수도 있다. 이 경우 하비스팅 회로는 안테나와 정류 회로를 함께 구현한 렉테나(rectenna)를 포함할 수 있다.FIG. 6 shows a structure for receiving an RF signal for energy harvesting using an antenna 110 for receiving data. Receiver 100 may also have an antenna for harnessing RF energy. In this case, the harvesting circuit may include a rectenna that incorporates an antenna and a rectifying circuit.

통신기기의 RF송수신부 및 RF신호전달부는 다수의 부품이 결합하여 이루어지며, 각 부품 사이의 신호전달특성이 상이하므로 RF 신호에 대한 임피던스를 매칭(matching)이 필요하다. 임피던스 매칭 회로(181)는 호스트 장치에서 전송한 RF 신호를 수신한 후 임피던스 매칭을 수행하는 장치이다. 임피던스 매칭은 실제 장치에서 사용되는 소자(다이오드 등)을 고려하여 최적화하는 것이 바람직하다.The RF transmitting and receiving unit and the RF signal transmitting unit of the communication device are formed by combining a plurality of components and the signal transmission characteristics between the components are different, so it is necessary to match the impedance to the RF signal. The impedance matching circuit 181 is an apparatus that performs impedance matching after receiving an RF signal transmitted from a host apparatus. The impedance matching is preferably optimized in consideration of elements (such as diodes) used in actual devices.

전류 변환기(182)는 RF 신호를 직류 전류로 변환하는 정류기를 포함한다. 일정한 파형을 갖는 RF 신호는 양과 음의 값을 갖는다고 할 수 있다. 정류기는 양과 음의 두 방향을 갖는 신호를 하나의 방향을 갖는 직류 전류 신호를 변환한다.Current converter 182 includes a rectifier that converts the RF signal to a DC current. An RF signal having a constant waveform may have positive and negative values. The rectifier converts the direct current signal having one direction into a signal having both positive and negative directions.

도 6에 도시하지 않았지만 배터리(183) 앞에 전류 변환기(182)에서 출력된 신호를 일정한 전압으로 변환하기 위한 DC-DC 변환기를 포함할 수 있다. 6, a DC-DC converter for converting the signal output from the current converter 182 into a predetermined voltage may be included in front of the battery 183. [

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It should be noted that the present embodiment and the drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the above-described technology, and those skilled in the art will readily understand the technical ideas included in the above- It is to be understood that both variations and specific embodiments which can be deduced are included in the scope of the above-mentioned technical scope.

10, 20, 30, 40 : 통신 단말
50 : AP
100 : 수신기
110 : 안테나
120 : 저잡음 증폭기
130 : 자동이득제어 증폭기
140 : 제1 스위치
150 : 제1 디코더
160 : 제2 스위치
170 : 제2 디코더
180 : 하비스팅 회로
181 : 임피던스 매칭 회로
182 : 전류 변환기
183 : 배터리10, 20, 30, 40: communication terminal
50: AP
100: receiver
110: antenna
120: Low-noise amplifier
130: Automatic Gain Control Amplifier
140: first switch
150: first decoder
160: second switch
170: second decoder
180: harving circuit
181: Impedance matching circuit
182: current transducer
183: Battery

Claims (9)

경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 사용하는 통신 단말이 주변의 통신 노드에 접속하지 않은 상태에서 수신되는 RF 신호를 이용하여 1차 에너지 하비스팅을 하는 단계;
상기 통신 단말이 상기 통신 노드에 접속하는 단계:
상기 통신 단말이 상기 통신 노드에 전송할 데이터가 있는 경우 데이터 전송에 사용되는 통신 채널의 혼잡도를 측정하고, 상기 통신 채널의 혼잡도가 기준값보다 높은 경우 데이터를 전송하지 않고, 수신되는 RF 신호를 이용하여 2차 에너지 하비스팅을 하는 단계; 및
상기 통신 단말이 상기 통신 채널을 통해 패킷을 수신하면, 상기 패킷의 헤더를 디코딩하여, 상기 패킷의 목적지가 상기 통신 단말이 아닌 경우 수신되는 RF 신호를 이용하여 3차 에너지 하비스팅을 하는 단계를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.Performing primary energy harvesting using a RF signal received while a communication terminal using competition-based random access communication is not connected to a nearby communication node;
Connecting the communication terminal to the communication node;
Wherein the communication terminal measures the congestion of a communication channel used for data transmission when the communication terminal has data to be transmitted to the communication node, and when the congestion degree of the communication channel is higher than the reference value, Performing a secondary energy harvesting; And
Decoding the header of the packet when the communication terminal receives the packet through the communication channel and performing third energy harvesting using the received RF signal when the destination of the packet is not the communication terminal A method for performing RF energy harvesting in a contention-based random access communication environment. 제1항에 있어서,
상기 1차 에너지 하비스팅 단계에서
상기 통신 단말은 수신되는 RF 신호의 세기가 기준값을 초과하는 경우 에너지 하비스팅을 하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.The method according to claim 1,
In the primary energy harvesting step
Wherein the communication terminal performs energy harvesting when the strength of the received RF signal exceeds a reference value. 제1항에 있어서,
상기 통신 단말은 CSMA /CA 통신 프로토콜을 사용하여 상기 통신 노드와 통신하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the communication terminal is in communication with the communication node using a CSMA / CA communication protocol. 제1항에 있어서,
상기 2차 에너지 하비스팅 단계는
상기 통신 단말이 데이터를 전송하기 전에 채널 센싱을 통해 상기 통신 채널의 신호 레벨을 측정하는 단계;
상기 신호 레벨이 기준값보다 작은 경우 상기 통신 단말이 상기 데이터를 전송하는 단계; 및
상기 신호 레벨이 기준값 이상인 경우 상기 통신 단말이 상기 통신 채널을 통해 전달되는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 수행하는 단계를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.The method according to claim 1,
The secondary energy harvesting step
Measuring a signal level of the communication channel through channel sensing before the communication terminal transmits data;
The communication terminal transmitting the data when the signal level is smaller than a reference value; And
And performing energy harvesting using the RF signal transmitted by the communication terminal over the communication channel when the signal level is equal to or greater than a reference value. 제1항에 있어서,
상기 제3차 에너지 하비스팅 단계는
상기 통신 단말이 상기 패킷의 헤더를 디코딩하는 단계;
상기 헤더의 디코딩 결과 상기 패킷의 목적지가 상기 통신 단말인 경우 상기 통신 단말은 상기 패킷 중 헤더를 제외한 나머지 부분을 디코딩하는 단계; 및
상기 헤더의 디코딩 결과 상기 패킷의 목적지가 상기 통신 단말이 아닌 경우 상기 통신 단말은 이후 상기 패킷을 포함하는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 하는 단계를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.The method according to claim 1,
The third energy harvesting step
The communication terminal decoding the header of the packet;
If the destination of the packet is the communication terminal as a result of decoding the header, the communication terminal decodes the remaining part of the packet except for the header; And
And if the destination of the packet is not the communication terminal as a result of decoding the header, the communication terminal then performs energy harvesting using the RF signal including the packet. How to do sting. 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 사용하는 통신 단말이 다른 통신 노드에 접속하는 단계;
상기 통신 단말이 데이터를 전송하기 전에 채널 센싱을 통해 채널의 신호 레벨을 측정하는 단계;
상기 신호 레벨이 기준값보다 작은 경우 상기 통신 단말이 상기 데이터를 전송하는 단계; 및
상기 신호 레벨이 기준값 이상인 경우 상기 통신 단말이 상기 채널을 통해 전달되는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 수행하는 단계를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.Connecting a communication terminal using competition-based random access communication to another communication node;
Measuring a signal level of a channel through channel sensing before the communication terminal transmits data;
The communication terminal transmitting the data when the signal level is smaller than a reference value; And
And performing energy harvesting using the RF signal transmitted by the communication terminal through the channel when the signal level is equal to or greater than the reference value. 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신을 사용하는 통신 단말이 다른 통신 노드에 접속하는 단계;
상기 통신 단말이 통신 채널을 통해 상기 통신 노드로부터 패킷을 수신하는 단계;
상기 통신 단말이 상기 패킷의 헤더를 디코딩하는 단계;
상기 헤더의 디코딩 결과 상기 패킷의 목적지가 상기 통신 단말인 경우 상기 통신 단말은 상기 패킷 중 헤더를 제외한 나머지 부분을 디코딩하는 단계; 및
상기 헤더의 디코딩 결과 상기 패킷의 목적지가 상기 통신 단말이 아닌 경우 상기 통신 단말은 이후 상기 패킷을 포함하는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 하는 단계를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.Connecting a communication terminal using competition-based random access communication to another communication node;
Receiving the packet from the communication node through the communication channel;
The communication terminal decoding the header of the packet;
If the destination of the packet is the communication terminal as a result of decoding the header, the communication terminal decodes the remaining part of the packet except for the header; And
And if the destination of the packet is not the communication terminal as a result of decoding the header, the communication terminal then performs energy harvesting using the RF signal including the packet. How to do sting. 제7항에 있어서,
상기 통신 단말은
상기 패킷을 수신하는 안테나;
상기 패킷의 헤더를 디코딩하는 제1 디코더;
상기 패킷의 헤더를 제외한 나머지 부분을 디코딩하는 제2 디코더;
상기 안테나로 수신하는 RF 신호를 이용하여 에너지 하비스팅을 하는 하비스팅 회로; 및
상기 안테나가 수신하는 신호를 상기 제2 디코더 또는 상기 하비스팅 회로로 연결하는 스위치를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법.8. The method of claim 7,
The communication terminal
An antenna for receiving the packet;
A first decoder for decoding the header of the packet;
A second decoder for decoding the remaining part of the packet except for the header;
A harvesting circuit for performing energy harvesting using an RF signal received by the antenna; And
And a switch coupling the signal received by the antenna to the second decoder or the harvesting circuit. ≪ Desc / Clms Page number 21 > 제8항에 있어서,
상기 하비스팅 회로는
수신한 상기 RF 신호에 대한 임피던스 매칭을 수행하는 임피던스 매칭 회로;
임피던스 매칭된 상기 RF 신호를 직류 전류로 변환하는 전류 변환기; 및
상기 직류 전류를 이용하여 전력 에너지를 충전하는 배터리를 포함하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 통신 환경에서 RF 에너지 하비스팅을 하는 방법. 9. The method of claim 8,
The harvesting circuit
An impedance matching circuit for performing impedance matching on the received RF signal;
A current converter for converting the impedance-matched RF signal into a DC current; And
And a battery charging the power energy using the direct current. ≪ Desc / Clms Page number 20 >
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