KR102158767B1

KR102158767B1 - 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102158767B1
Application number: KR1020190033936A
Authority: KR
Inventors: 진창우
Original assignee: (주)누리텔레콤
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2020-09-22
Also published as: WO2020197019A1

Abstract

본 발명은 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 센서 네트워크의 센서 노드에서 수행되는 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에 있어서, 네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하는 단계, 이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법이 제공될 수 있다.

Description

이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUSES FOR ROUTING USING HETEROGENEOUS COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법 및 장치에 관한 것이다.

6LoWPAN(IPv6 over Low-Power WPAN)은 저속도 무선 개인 통신망(Low Rate Wireless Personal Area Networks, LR-WPANS)을 위한 표준인 IEEE 802.15.4 기반의 센서 네트워크 위에서 인터넷 프로토콜을 사용하기 위한 기술이다. 6LoWPAN은 일반적인 WSN(Wireless Sensor Network)의 특징들을 모두 가지고 있으며, 추가적으로 적응 계층(Adaptation Layer)을 도입함으로써 이미 널리 구축되어 있는 IP 네트워크 인프라를 그대로 활용할 수 있는 기술이다.

RPL(RFC 6550 : IPv6 Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks)은 이러한 6LoWPAN 네트워크에서 센서 간 멀티 홉 라우팅을 지원하게 해주는 라우팅 프로토콜이다.

일반적인 6LoWPAN 기반의 센서 노드의 구성은 OSI 7 Layer 관점에서 아래의 [표 1]과 같으며 6LoWPAN/RPL은 Network 계층에 해당된다.

한편, 6LoWPAN 네트워크에서는 RF(Radio Frequency) 통신 방식 또는 PLC(Power Line Communication) 통신 방식이 사용되고 있다.

RF 통신 방식은 전파를 이용하여 무선으로 통신하는 방식을 의미한다. RF 통신 방식의 장점은 무선 통신이기 때문에 설치 위치나 물리적인 제약이 적은 편이다. RF 통신 방식의 단점은 철판 또는 콘크리트 등 무선이 투과하기 어려운 환경에서는 통신이 힘들다.

PLC(Power Line Communication) 통신 방식은 전력을 공급하는 전력선을 매개로 데이터를 주파수 신호에 실어 통신하는 기술이다. PLC 통신 방식의 장점은 전력선을 매개로 하기 때문에 기존 설치되어 있는 전력선 인프라를 그대로 활용할 수 있으며 무선 통신이 힘든 환경에서도 사용할 수 있다. PLC 통신 방식의 단점은 간섭과 잡음에 취약하다. 변압기를 넘어서는 통신이 힘들다.

모든 센서 노드는 하나 혹은 그 이상의 유/무선 통식 방식(MAC/PHY)을 지원하는데, 네트워크를 구성할 때는 일반적으로 하나의 통신 방식만 사용한다. 하지만, 통신 방식에 따라 장단점이 있기 때문에, 하나의 통신 방식만을 사용하는 센서 노드는 실제 환경에서 발생하는 다양한 예외상황이나 환경적 특성에 유연하게 대처하기가 힘들다.

본 발명의 실시예들은 이러한 환경적 특성을 극복하기 위해 네트워크 구성 및 통신시, 센서 노드의 동일한 네트워크에서 이기종 통신 방식을 사용함으로써, 실제 환경에서 발생하는 다양한 예외상황이나 환경적 특성에 유연하게 대처할 수 있는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 센서 노드의 동일한 네트워크에서 이기종 통신 방식을 사용하는 것을 6LoWPAN 및 RPL에 적용할 수 있는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 센서 네트워크의 센서 노드에서 수행되는 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에 있어서, 네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하는 단계; 이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법이 제공될 수 있다.

이기종 통신 방식마다 각각 대응되는 맥 계층(Medium access control layer) 및 물리 계층(Physical layer)은 슬롯들로 구분될 수 있다.

상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치 미만이면, 기설정된 메인 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치를 초과하면, 기설정된 보조 슬롯을 전송 슬롯으로 선택할 수 있다.

상기 방법은, 상기 선택된 대상 노드가 브로드캐스트 대상이면, 모든 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는, 슬롯을 통한 이전의 송신 횟수(TX count) 또는 이전의 수신 횟수(RX count)를 이용하여 전송 슬롯을 선택할 수 있다.

상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한 이후, 송신 성공 횟수 또는 송신 실패 횟수를 이용하여 상기 전송 슬롯에 대한 통신 성공률을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률을 이용하여 상기 통신 성공률을 계산할 수 있다.

상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는, 현재 통신 성공률, 새로운 통신 성공률 및 각각의 통신 성공률에 대한 가중치를 이용하여, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률을 조정하는 조정값을 변경할 수 있다.

상기 방법은, 이전에 동일한 수신 데이터를 수신한 이력이 있으면 상기 수신 데이터를 필터링하고, 이전에 동일한 수신 데이터를 수신한 이력이 없으면 상기 수신 데이터를 기설정된 시간 동안 임시로 저장하고 네트워크 계층으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 센서 네트워크에서 슬롯들을 통해 대상 노드와 통신하는 통신 모듈; 적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 통신 모듈 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하고, 이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하고, 상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치가 제공될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치 미만이면, 기설정된 메인 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치를 초과하면, 기설정된 보조 슬롯을 전송 슬롯으로 선택할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 선택된 대상 노드가 브로드캐스트 대상이면, 상기 통신 모듈의 모든 슬롯을 통해 데이터를 전송할 수 있다.

상기 프로세서는, 슬롯을 통한 이전의 송신 횟수(TX count) 또는 이전의 수신 횟수(RX count)를 이용하여 전송 슬롯을 선택할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한 이후, 송신 성공 횟수 또는 송신 실패 횟수를 이용하여 상기 전송 슬롯에 대한 통신 성공률을 갱신할 수 있다.

상기 프로세서는, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정되는 확률을 이용하여 상기 통신 성공률을 계산할 수 있다.

상기 프로세서는, 현재 통신 성공률, 새로운 통신 성공률 및 각각의 통신 성공률에 대한 가중치를 이용하여, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률을 조정하는 조정값을 변경할 수 있다.

상기 프로세서는, 이전에 동일한 수신 데이터를 수신한 이력이 있으면 상기 수신 데이터를 필터링하고, 이전에 동일한 수신 데이터를 수신한 이력이 없으면 상기 수신 데이터를 기설정된 시간 동안 임시로 저장하고 네트워크 계층으로 전달할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이러한 환경적 특성을 극복하기 위해 네트워크 구성 및 통신시, 센서 노드의 동일한 네트워크에서 이기종 통신 방식을 사용함으로써, 실제 환경에서 발생하는 다양한 예외상황이나 환경적 특성에 유연하게 대처할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 센서 노드의 동일한 네트워크에서 이기종 통신 방식을 사용하는 것을 6LoWPAN 및 RPL에 적용할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이기종 통신 방식을 동시에 모두 사용함으로써, 각 통신 방식이 가지고 있는 단점을 다른 통신 방식을 통해 보완할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 통신 성공률에 따라 자동으로 통신 방식을 선택하기 때문에 별도의 수동 조작이 필요 없다.

본 발명의 실시예들은 특정 슬롯으로 통신에 실패해도 다른 슬롯으로 시도하기 때문에 통신 성공률을 높일 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이기종 통신 방식별로 구분된 각 슬롯을 사용해도 각 슬롯의 물리 매체가 서로 다르기 때문에 서로 간의 트래픽에 영향을 주지 않아 통신 속도 감소를 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 네트워크 계층에서만 처리되는 로직을 수행함으로써, 전송 계층(Transport layer)과 그 상위 계층과는 무관하게 동작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치가 적용된 무선 센서 네트워크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a, 도 2b 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에서 데이터 전송 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에서 데이터 수신 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 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.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치가 적용된 무선 센서 네트워크의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치가 적용된 네트워크 플랫폼(Network Platform)(100)은 서버(110), 집중기(120) 및 복수의 센서 노드(130)를 포함한다. 네트워크 플랫폼은 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network), 저속도 무선 개인 통신망(LR-WPANS: Low Rate Wireless Personal Area Networks), 또는 저전력 및 손실 네트워크(LLN: Low power and Lossy Network)일 수 있다.

이하, 도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치가 적용된 무선 센서 네트워크의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.

서버(110)는 헤드 엔드 시스템(Head End System)으로서, 집중기들이 수집한 데이터를 최종적으로 종합하고 저장하는 장치이다.

집중기(120)는 복수의 센서 노드(130)들의 데이터를 수집하고, 네트워크를 관리하는 중간 장치이다. 집중기(120)는 이기종 네트워크와 상위 백홀(Backhaul) 네트워크를 이어주는 브릿지(Bridge) 역할을 수행한다.

센서 노드(130)는 구비된 센서로부터 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 유선 또는 무선 통신을 사용해 집중기(120)로 전송하는 말단 단말 장치이다. 센서 노드(130)는 센서 모뎀으로 지칭될 수 있다. 센서 노드(130)는 멀티 홉(Multi-Hop)으로 네트워크를 구성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 센서 노드(130)는 센서 노드(130)의 동일한 네트워크에서 이기종 통신 방식을 이용하여 데이터를 전송한다. 센서 노드(130)에서 획득한 데이터(예컨대, 원격 검침 데이터)는 집중기(120)를 통하여 형성된 네트워크를 통해 서버(110)로 전송될 수 있다. 이러한 센서 노드(130)는 데이터 단말 기능을 수행하는 하나의 단위로서, 데이터 송신 및 수신 장치로서 동작하며, 링크 프로토콜에 따라 행해지는 데이터 통신 제어 기능을 갖출 수 있다.

센서 노드(130)는 멀티포인트 유니캐스팅(Unicasting) 통신, 브로드캐스팅(Broadcasting) 통신, 및 멀티캐스팅(Multicasting) 통신이 모두 가능한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 유니캐스팅 통신은 특정 모듈이 특정 모듈을 제외한 특정 모듈과 일대일 통신을 의미한다. 브로드캐스팅 통신이란, 모듈이 네트워크에 연결된 다른 모든 모듈과 통신을 수행하는 것을 의미한다. 센서 노드(130)가 통신하는 대상인 대상 노드가 브로드캐스트 대상인 경우, 브로드캐스팅 통신을 통하여 데이터가 전송되고, 그 전송된 데이터는 집중기(120)까지 전송될 수 있다. 멀티캐스팅 통신이란, 유니캐스팅 통신의 통신망 효율을 저하하는 단점을 극복하기 위하여 동시에 여러 센서 노드들 간에 데이터를 주고받는 것이 가능한 통신을 말한다.

이기종 통신 방식은 유선 통신, 무선 통신, 및 근거리 통신 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특정 통신 방식에 관계 없이 서로 다른 통신 방식이라면 이기종 통신 방식에 해당할 수 있다. 일례로, 센서 노드(130)는 수집한 데이터를 RF 통신 방식과 PLC 통신 방식을 동시에 사용하는 이기종 네트워크를 통해 집중기(120)로 전송할 수 있다. 여기서, 근거리 통신 방식에는 지그비(Zigbee) 통신 방식, 블루투스(Bluetooth) 통신 방식, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 방식, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 방식, 적외선 통신 방식, NFC(Near Field Communication) 통신 방식 등의 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 데이터를 송수신하는 다양한 근거리 통신 방식이 포함될 수 있다.

유선 통신 방식에는 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 방식, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 방식, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 방식, 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 방식 등 다양한 유선 통신 방식뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 방식이 포함될 수 있다.

무선 통신 방식에는 와이파이(Wifi) 방식, 와이브로(Wireless broadband) 방식 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), TSCH(Time Slot Channel Hopping), WI-SUN 등 다양한 무선 통신 방식이 포함될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치는 센서 노드(130)에 구현될 수 있다. 라우팅 장치는 센서 노드(130)의 네트워크 구성 및 라우팅 경로를 관리한다. 라우팅 장치는 RPL에 따라 센서 노드(130)의 네트워크 구성 및 라우팅 경로를 관리할 수 있다. RPL에서는 DIO(Destination-oriented directed acyclic graph Information Object) 및 DAO(Destination Advertisement Object) 등의 메시지를 노드 간에 주고받으며 이를 통해 네트워크의 경로가 구성된다. 이러한 메시지들은 네트워크(Network) 계층에서만 주고받는 메시지들로 다른 계층과는 독립적이다.

이런 특성을 이용하여 센서 노드(130)는 아래의 [표 2]와 같이 구성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치는 종래의 단일화된 맥(MAC) 계층 및 물리(PHY) 계층의 통신과는 다르게, 데이터 통신 시 어느 MAC 계층으로 전송해야 할 지를 판단한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치는 [표 2]와 같이 맥(MAC) 계층 및 물리(PHY) 계층을 슬롯(Slot)으로 구분을 하는 방법을 사용할 수 있다. 일반적으로 네트워크(Network) 계층에서는 물리(PHY) 계층에 직접 데이터를 전달하는 경우는 없다. 즉, 데이터를 맥(MAC) 계층을 통해서 전달을 하기 때문에 맥(MAC) 계층 및 물리(PHY) 계층을 하나의 계층으로 묶을 수 있다. 일례로, 제1 맥(MAC) 계층 및 제1 물리(PHY) 계층은 0번 슬롯(Slot 0)과 대응될 수 있고, 제2 맥(MAC) 계층 및 제2 물리(PHY) 계층은 1번 슬롯(Slot 1)과 대응될 수 있다.

이때, 센서 노드(130)는 슬롯별로 통신을 시도하려는 대상 노드에 대해 하기의 [표 3]과 같은 파라미터들을 이용하여, 수집된 데이터를 어느 슬롯으로 전송할 지를 판단할 수 있다.

도 2a, 도 2b 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에서 데이터 전송 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

도 2a 및 도 2b에는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에서 대상 노드를 선택하고, 이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 중에서 데이터를 전송하기 위한 전송 슬롯을 설정하고, 그 설정된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 과정 등이 도시되어 있다. 일례로, 슬롯들은 이기종 통신 방식별로 0번 슬롯 및 1번 슬롯으로 구분되어 있다고 가정하여 설명하기로 한다. 예를 들어, 이기종 통신 방식 중에서 RF 통신 방식은 0번 슬롯과 대응되고, PLC 통신 방식은 1번 슬롯과 대응될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 슬롯들은 메인 통신 방식과 대응되는 메인 슬롯과 메인 통신 방식을 보조하기 위한 보조 통신 방식과 대응되는 보조 슬롯으로 이루어질 수 있다. 이기종 통신 방식을 이용한 RPL 라우팅은 이기종의 통신 방식 중 메인이 되는 통신 방식을 사전에 정한 후, 각 슬롯에서의 통신 성공률이 비슷한 경우라면 메인 슬롯으로 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b에서 이기종 통신 방식 중에서 RF 통신 방식은 메인 슬롯으로서 0번 슬롯과 대응되고, PLC 통신 방식은 보조 슬롯으로서 1번 슬롯과 대응될 수 있다. 그리고 메인 슬롯에서의 통신이 기설정된 통신 성공률 이하로 불안정할 시에는 보조 슬롯인 1번 슬롯과 대응되는 PLC 통신 방식이 사용될 수 있다. 보조 슬롯으로 통신을 하다가도 메인 슬롯의 통신 성공률이 기설정된 통신 성공률 이상으로 좋아지면, 자동으로 메인 슬롯인 0번 슬롯과 대응되는 RF 통신 방식으로 스위칭될 수 있다.

단계 S101에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 데이터를 전송할 대상 노드를 선택한다.

단계 S102에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 대상 노드가 브로드캐스트인지를 확인한다.

단계 S103에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 대상 노드가 브로드캐스트이면, 모든 슬롯으로 데이터를 전송한다. 즉, 만약 전송하려는 대상이 특정 대상이 아닌 모든 대상이면(Broadcast), 라우팅 장치는 모든 슬롯에서 데이터를 전송한다.

단계 S104에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 대상 노드가 브로드캐스트가 아니면, 노드의 0번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하고 1번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하지 않는지를 확인한다.

단계 S105에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 0번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하고 1번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하지 않으면, 전송 슬롯을 0번 슬롯으로 설정한다.

단계 S106에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 노드의 1번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하고 0번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하지 않는지를 확인한다.

단계 S107에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 노드의 1번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하고 0번 슬롯에 수신 횟수(Rx Count)가 존재하지 않으면, 전송 슬롯을 1번 슬롯으로 설정한다. 단계 S104 내지 단계 S107에서, 전송 슬롯을 설정하기 위해, 0번 또는 1번 슬롯에 존재하는 수신 횟수(Rx Count)를 확인하는 것은 통신 방식 등에 따라 0번 또는 1번 슬롯에 존재하는 송신 횟수(Tx Count)를 확인하는 것으로 변경될 수 있다. 즉, 라우팅 장치는 수신 횟수 또는 송신 횟수가 존재하는지를 확인하여 전송 슬롯을 0번 또는 1번 슬롯으로 설정할 수 있다.

단계 S108에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 노드의 0번과 1번 슬롯 모두 수신 횟수(Rx Count)가 존재하는지를 확인한다.

단계 S109에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 노드의 0번과 1번 슬롯 모두 수신 횟수(Rx Count)가 존재하면, 노드의 0번 슬롯의 통신 성공률(ETX) 값과 1번 슬롯의 ETX 값의 차이가 통신 성공률의 임계치(ETX_THRESHOLD) 값 보다 미만인지를 확인한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 노드의 0번 슬롯의 ETX 값과 1번 슬롯의 ETX 값의 차이가 ETX_THRESHOLD 값 보다 미만이면, 단계 S105를 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 노드의 0번 슬롯의 ETX 값과 1번 슬롯의 ETX 값의 차이가 ETX_THRESHOLD 값 이상이면, 단계 S107을 수행한다. 여기서, 0번 슬롯이 메인 슬롯으로 미리 지정된 경우, 노드의 0번 슬롯의 ETX 값과 1번 슬롯의 ETX 값의 차이가 ETX_THRESHOLD 값 보다 미만이면, 단계 S105가 수행된다. 만약, 1번 슬롯이 메인 슬롯으로 미리 지정된 경우, 노드의 0번 슬롯의 ETX 값과 1번 슬롯의 ETX 값의 차이가 ETX_THRESHOLD 값 보다 미만이면, 단계 S107이 수행될 수 있다. 즉, 특정 슬롯으로 한정되지 않고, 메인 슬롯 및 보조 슬롯으로 지정된 경우에만 전송 슬롯이 메인 슬롯으로 설정될 수 있다.

여기서, 통신 성공률(ETX)은 패킷을 성공적으로 전송하기 위해 노드가 목적지에 전송할 것으로 예측되는 전송 횟수를 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 통신 성공률(ETX)을 사용하는 RPL 방식을 기반으로 데이터를 전송하는 전송 슬롯을 판단할 수 있다. 통신 성공률(ETX)은 특정 수식에 따라 계산된 이산 값(Discrete value)으로 제공될 수 있다. 이산 값은 정수가 아닐 수 있다.

일례로, 통신 성공률(ETX)은 하기의 [수학식 1]과 같이 계산될 수 있다.

여기서, ETX는 통신 성공률, Df는 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률, Dr은 확인응답 패킷이 성공적으로 수신되는 측정 확률을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 Df 및 Dr을 조정하는 조정값을 미리 설정하거나, Df 및 Dr을 조정하는 조정값을 변경할 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 하기의 [수학식 2]와 같이 Df 및 Dr을 조정하는 조정값을 변경할 수 있다.

여기서, Current ETX는 현재 통신 성공률, New ETX는 새로운 통신 성공률, NBR_ETX_AGING은 통신 성공률의 가중치를 나타내고, NBR_ETX_AGING은 0 ~ 100의 값을 가질 수 있다.

단계 S110에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한다.

한편, 도 3에는 도 2a 및 도 2b에서의 데이터 전송 과정 이후, 데이터 전송 성공 여부에 따라 ETX 값을 갱신하는 과정, 데이터 전송이 실패하면 다른 슬롯을 통해 데이터를 전송하여 ETX 값을 갱신하는 과정 등이 도시되어 있다.

단계 S201에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 데이터 전송이 성공하는지를 확인한다.

단계 S202에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 데이터 전송이 성공하면, 송신 성공 횟수(Tx Success Count)를 증가시킨다.

단계 S203에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 증가시킨 송신 성공 횟수에 따라, 전송한 슬롯의 통신 성공률(ETX) 값을 갱신한다.

단계 S204에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 데이터 전송이 성공하지 않으면, 송신 실패 횟수(Tx Fail Count)를 증가시킨다.

단계 S205에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 증가시킨 송신 실패 횟수에 따라, 전송한 슬롯의 통신 성공률(ETX) 값을 갱신한다.

단계 S206에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 다른 슬롯에서 수신 횟수(Rx Count) 혹은 송신 횟수(Tx Count)가 존재하는지를 확인한다.

단계 S207에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 다른 슬롯에서 수신 횟수(Rx Count) 혹은 송신 횟수(Tx Count)가 존재하면, 다른 슬롯으로 데이터를 전송한다.

단계 S208에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 다른 슬롯으로 전송한 데이터 전송이 성공하는지를 확인한다.

단계 S209에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 다른 슬롯으로 전송한 데이터 전송이 성공하면, 송신 성공 횟수(Tx Success Count)를 증가시킨다.

단계 S210에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 증가시킨 송신 성공 횟수에 따라, 데이터를 전송한 다른 슬롯의 통신 성공률(ETX) 값을 갱신한다.

단계 S211에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 다른 슬롯으로 전송한 데이터 전송이 성공하지 않으면, 송신 실패 횟수(Tx Fail Count)를 증가시킨다. 그리고 라우팅 장치는 증가시킨 송신 실패 횟수에 따라, 전송한 다른 슬롯의 통신 성공률(ETX) 값을 갱신한다.

이와 같이, 어느 슬롯인지간에 데이터 전송에 실패하면 해당 슬롯에 대한 통신 성공률(ETX) 값이 증가하게 된다. 여기서, 통신 성공률의 임계치(ETX_THRESHOLD) 값이 낮게 설정될수록, 제1 통신 방식(예컨대, RF 통신 방식)에 대응하는 제1 슬롯에서 제2 통신 방식(예컨대, PLC 통신 방식)에 대응하는 제2 슬롯으로 슬롯을 스위칭하게 되는 시점도 빨라질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 특정 슬롯에서 데이터 전송에 실패했다면, 다른 슬롯의 파라미터를 바탕으로 전송 슬롯을 판단하여 곧바로 다른 슬롯으로 데이터 전송을 시도할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에서 데이터 수신 과정을 설명하기 위한 도면이다.

단계 S301에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 무선 센서 네트워크에 있는 이웃 노드로부터 MAC 데이터를 수신한다.

단계 S302에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 데이터를 수신한 해당 슬롯의 수신 횟수(Rx Count)를 증가시킨다.

단계 S303에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 이전에 동일한 프레임을 수신했던 이력이 존재하는지를 확인한다. 이는 수신한 데이터를 이전에 수신된 임시 데이터와 비교하기 위함이다.

단계 S304에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 이전에 동일한 프레임을 수신했던 이력이 존재하면, 수신된 데이터를 드롭시킨다. 즉, 라우팅 장치는 이전에 수신한 동일한 데이터를 필터링할 수 있다.

단계 S305에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 이전에 동일한 프레임을 수신했던 이력이 존재하지 않으면, 수신 데이터를 임시로 저장한다.

단계 S306에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 임시로 저장하고 수신된 데이터를 네트워크 계층으로 전달한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 장치는 각각의 슬롯으로부터 중복된 데이터를 수신할 수 있기 때문에, 데이터 수신 시 중복 데이터를 필터링하고 수신된 데이터를 임시로 저장할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치(200)는, 통신 모듈(210), 메모리(220) 및 프로세서(230)를 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 라우팅 장치(200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 라우팅 장치(200)가 구현될 수 있다.

이하, 도 5의 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.

통신 모듈(210)은 무선 센서 네트워크에서 슬롯들을 통해 대상 노드와 통신한다.

메모리(220)는 적어도 하나의 프로그램을 저장한다.

프로세서(230)는 통신 모듈(210) 및 메모리(220)와 연결된다. 프로세서(230)는, 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써, 네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하고, 이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하고, 상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한다.

다양한 실시예들에 따르면, 슬롯들은, 이기종 통신 방식마다 대응되는 맥 계층(Medium access control layer) 및 물리 계층(Physical layer)별로 구분될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치 미만이면, 기설정된 메인 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고, 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치를 초과하면, 기설정된 보조 슬롯을 전송 슬롯으로 선택할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 선택된 대상 노드가 브로드캐스트 대상이면, 통신 모듈(210)의 모든 슬롯을 통해 데이터를 전송할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 슬롯을 통한 이전의 송신 횟수(TX count) 또는 이전의 수신 횟수(RX count)를 이용하여 전송 슬롯을 선택할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한 이후, 송신 성공 횟수 또는 송신 실패 횟수를 이용하여 상기 전송 슬롯에 대한 통신 성공률을 갱신할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 통신 성공률은 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정되는 확률을 이용하여 계산될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 현재 통신 성공률, 새로운 통신 성공률 및 각각의 통신 성공률에 대한 가중치를 이용하여 상기 통신 성공률을 계산할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 이전에 동일한 수신 데이터를 수신한 이력이 있으면 수신 데이터를 필터링하고, 이전에 동일한 수신 데이터를 수신한 이력이 없으면 기설정된 시간 동안 임시로 저장하고 수신 데이터를 네트워크 계층으로 전달할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 본 발명의 실시예들에 따른 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.

프로세서에 의해 실행 가능한 적어도 하나의 프로그램을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 적어도 하나의 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금: 네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하고, 이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하고, 상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하게 하는 명령어들을 포함하는, 비 일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공될 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.

이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

구체적으로, 설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해, 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴(subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.

지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들, 광자기 디스크들 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 실시예들의 조합은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.

전술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

110: 서버
120: 집중기
130: 센서 노드
200: 라우팅 장치
210: 통신 모듈
220: 메모리
230: 프로세서

Claims

무선 센서 네트워크의 센서 노드에서 수행되는 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법에 있어서,
네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하는 단계;
이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하는 단계; 및
상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치 미만이면, 기설정된 메인 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치를 초과하면, 기설정된 보조 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고,
상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률의 곱의 역수를 이용하여 상기 통신 성공률을 계산하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법.
제1항에 있어서,
이기종 통신 방식마다 각각 대응되는 맥 계층(Medium access control layer) 및 물리 계층(Physical layer)은 슬롯들로 구분되는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 선택된 대상 노드가 브로드캐스트 대상이면, 모든 슬롯을 통해 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법.
제1항에 있어서,
상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는,
슬롯을 통한 이전의 송신 횟수(TX count) 또는 이전의 수신 횟수(RX count)를 이용하여 전송 슬롯을 선택하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법.
제1항에 있어서,
상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한 이후, 송신 성공 횟수 또는 송신 실패 횟수를 이용하여 상기 전송 슬롯에 대한 통신 성공률을 갱신하는 단계를 더 포함하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전송 슬롯을 선택하는 단계는,
현재 통신 성공률, 새로운 통신 성공률 및 각각의 통신 성공률에 대한 가중치를 이용하여, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률을 조정하는 조정값을 변경하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 방법.
삭제
무선 센서 네트워크에서 슬롯들을 통해 대상 노드와 통신하는 통신 모듈;
적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리; 및
상기 통신 모듈 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행함으로써,
네트워크 계층의 데이터를 전송할 대상 노드를 선택하고,
이기종 통신 방식별로 구분되는 슬롯들 간의 통신 성공률(ETX, Expected transmission count)의 차이를 기설정된 임계치와 비교하여 전송 슬롯을 선택하고,
상기 선택된 대상 노드에 상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송하고,
상기 프로세서는, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치 미만이면, 기설정된 메인 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고, 상기 슬롯들 간의 통신 성공률의 차이가 기설정된 임계치를 초과하면, 기설정된 보조 슬롯을 전송 슬롯으로 선택하고,
데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률의 곱의 역수를 이용하여 상기 통신 성공률을 계산하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치.
제10항에 있어서,
이기종 통신 방식마다 각각 대응되는 맥 계층(Medium access control layer) 및 물리 계층(Physical layer)은 슬롯들로 구분되는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치.
삭제
제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 선택된 대상 노드가 브로드캐스트 대상이면, 상기 통신 모듈의 모든 슬롯을 통해 데이터를 전송하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치.
제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
슬롯을 통한 이전의 송신 횟수(TX count) 또는 이전의 수신 횟수(RX count)를 이용하여 전송 슬롯을 선택하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치.
제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 선택된 전송 슬롯을 통해 데이터를 전송한 이후, 송신 성공 횟수 또는 송신 실패 횟수를 이용하여 상기 전송 슬롯에 대한 통신 성공률을 갱신하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치.
삭제
제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
현재 통신 성공률, 새로운 통신 성공률 및 각각의 통신 성공률에 대한 가중치를 이용하여, 데이터 패킷이 이웃 노드에 의해 수신되는 측정 확률과 확인응답 패킷이 수신되는 측정 확률을 조정하는 조정값을 변경하는, 이기종 통신 방식을 이용한 라우팅 장치.
삭제