KR20080043049A - Superframe structure based on ieee802.15.4 and data transmission method using therefor - Google Patents

Superframe structure based on ieee802.15.4 and data transmission method using therefor Download PDF

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KR20080043049A
KR20080043049A KR1020060111572A KR20060111572A KR20080043049A KR 20080043049 A KR20080043049 A KR 20080043049A KR 1020060111572 A KR1020060111572 A KR 1020060111572A KR 20060111572 A KR20060111572 A KR 20060111572A KR 20080043049 A KR20080043049 A KR 20080043049A
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윤장규
엄종훈
권용식
한기준
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주식회사 케이티
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Abstract

A structure for an IEEE 802.15.4-based superframe and a data communication method using the same are provided to shorten an average delay time for data which are generated at an inactive interval. An IEEE 802.15.4-based superframe comprises a beacon frame(B), the first active interval(A1), an inactive interval(I), and the second active interval(A2). At the first and second active intervals, data can be transmitted. Data cannot be transmitted at the inactive interval. The sum of the beacon frame and the first active period is equal to the value of the second active interval. In this case, the value of the second active interval "SD" is "basic superframe length x 2^SO(Superframe Order)/2".

Description

IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조와 이를 이용한 데이터 통신 방법{SUPERFRAME STRUCTURE BASED ON IEEE802.15.4 AND DATA TRANSMISSION METHOD USING THEREFOR}IEEE 802.15.4 based superframe structure and data communication method using the same {SUPERFRAME STRUCTURE BASED ON IEEE802.15.4 AND DATA TRANSMISSION METHOD USING THEREFOR}

도 1은 종래 슈퍼프레임 구조도.1 is a conventional superframe structure diagram.

도 2는 일반적인 스타 토폴로지의 구성도.2 is a block diagram of a general star topology.

도 3은 종래 슈퍼프레임 구조에 이용한 데이터 통신 타이밍도.3 is a data communication timing diagram used in a conventional superframe structure.

도 4는 본 발명에 따른 슈퍼프레임 구조도.4 is a superframe structure diagram according to the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슈퍼프레임 구조를 이용한 데이터 통신 타이밍도.5 is a data communication timing diagram using a superframe structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 무선 통신망(WPAN)의 한 종류인 지그비(Zigbee)에서 MAC 계층 및 물리 계층을 기반으로 하는 IEEE 802.15.4의 매체 접근 제어(MAC) 계층에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디바이스 간의 데이터 통신시 발생하는 지연(delay)를 줄이기 위한 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임(superfame) 구조와 이를 이용한 데이터 통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium access control (MAC) layer of IEEE 802.15.4 based on a MAC layer and a physical layer in Zigbee, a type of wireless communication network (WPAN), and more specifically, data communication between devices. The present invention relates to a superframe structure based on IEEE 802.15.4 and a data communication method using the same in order to reduce delay occurring during a transmission.

지그비란 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나로서, 가정·사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10~20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다. 이러한 지그비는 휴대전화나 무선 LAN의 개념이며, 전력소모를 최소화하는 대신 소량의 정보를 통신한다는 개념을 갖는다.ZigBee is one of the IEEE 802.15.4 standards supporting near field communication. It is a technology for near field communication and ubiquitous computing of about 10 to 20 meters in wireless networking fields such as home and office. This Zigbee is a concept of a mobile phone or a wireless LAN, and has a concept of communicating a small amount of information instead of minimizing power consumption.

이러한 지그비는 지능형 홈네트워크, 빌딩 등의 근거리 통신 시장과 산업용 기기 자동화, 물류, 환경 모니터링, 휴먼 인터페이스, 텔레매틱스, 군사 등의 분야에 활용되고 있다. 특히, 최근 들어 지그비는 소형화되어 전력 소모량이 적어지고 값도 저렴해지는 추세이기 때문에 홈 네트워크 등 유비쿼터스 구축 솔루션으로 각광받고 있다.ZigBee is being used in short-range communications markets such as intelligent home networks and buildings, and in industrial equipment automation, logistics, environmental monitoring, human interfaces, telematics and military. In particular, since Zigbee has been miniaturized and consumes less power and is cheaper, it has been in the spotlight as a ubiquitous construction solution such as a home network.

한편, IEEE 802.15.4는 IEEE 802.15 내 TG4이며 저전력, 저비용을 목적으로 낮은 전송율의 무선기기에 대한 표준 활동을 하고 있으며, 이러한 무선 개인 영역 네트워크(WPAN; Wireless Personal-Area Network) 기기를 이용하면 국제적으로 사용상 라이센스 제약이 없는 주파수 대역을 사용할 수 있다. 이와 같은 무선 개인 영역 네트워크 기기의 응용분야는 센서, 엑츄에이터, 대화형 장난감, 원격 제어, 산업 네트워크, 홈 자동화 등으로 확대되고 있다.Meanwhile, IEEE 802.15.4 is a TG4 in IEEE 802.15, and is a standard activity for a low transmission rate wireless device for the purpose of low power and low cost. When using such a wireless personal area network (WPAN) device, As a result, frequency bands without license restrictions can be used. Applications of such wireless personal area network devices are expanding to sensors, actuators, interactive toys, remote controls, industrial networks, home automation, and the like.

표준 단체인 IEEE 802.15.4는 배터리 수명이 수개월부터 수년까지 가능한 저전력 무선 기기의 물리 계층 및 MAC 계층을 정의하는 것에 두고 있다. 현재는 IEEE 802.15.4a에서 IEEE 802.15.4 LR-WPAN 시스템의 MAC enhancement 및 alternative PHY에 대한 논의가 진행중이다.The standards body, IEEE 802.15.4, is intended to define the physical and MAC layers of low-power wireless devices that can last from months to years of battery life. Currently, the discussion of MAC enhancement and alternative PHY of the IEEE 802.15.4 LR-WPAN system in the IEEE 802.15.4a is ongoing.

다음은 표준 활동의 결과로서 정의된 주요 기능들이다.The following are the main functions defined as a result of standard activities.

- Data rates of 250 kbps, 40 kbps and 20 kbpsData rates of 250 kbps, 40 kbps and 20 kbps

- Star topology, peer to peer possibleStar topology, peer to peer possible

- 255 devices per network255 devices per network

- CSMA-CA channel access mechanismCSMA-CA channel access mechanism

- Optional Guaranteed Time SlotOptional Guaranteed Time Slot

- Fully handshaked protocol for transfer reliabilityFully handshaked protocol for transfer reliability

- Low power (battery life multi-month to nearly infinite)Low power (battery life multi-month to nearly infinite)

- Dual PHY (2.4GHz and 868/915 MHz)Dual PHY (2.4GHz and 868/915 MHz)

- Extremely low duty-cycle (<0.1%)Extremely low duty-cycle (<0.1%)

- Range: 10m nominal (1-100m based on settings)Range: 10m nominal (1-100m based on settings)

- Location Aware: Yes, but optionalLocation Aware: Yes, but optional

한편, 지그비에서 각 디바이스는 슈퍼프레임(Superframe)이라는 시간개념을 이용하여 데이터통신을 수행한다.On the other hand, in ZigBee, each device performs data communication using the concept of time called superframe.

각 슈퍼프레임인 도 1에 도시된 바와 같이, 비콘(beacon) 프레임(B), 엑티브 구간(A), 인엑티브 구간(I)으로 구분된다.As shown in FIG. 1, which is each superframe, the frame is divided into a beacon frame B, an active section A, and an inactive section I.

비콘 프레임(B)은 네트워크를 관리하는 PAN 코디네이터(coordinator)가 모든 디바이스(device)에게 전송하는 것으로 디바이스들과 동기를 맞추고, 슈퍼프레임의 구조를 결정하는 SO(Superframe Order), BO(Beacon order) 값을 포함한다. 참고로, SO와 BO는 PAN 코디네이터가 네트워크의 상태를 보고 결정하는 값이다. 예를 들면, 보낼 데이터가 많은 경우에는 SO, BO를 큰 값으로 부여하고, 실시간성 트 래픽이면 BO를 작은 값으로 한다.Beacon frame (B) is a PAN coordinator that manages the network transmits to all devices to synchronize with the devices, and determines the structure of the superframe, SO (Superframe Order), BO (Beacon order) Contains a value. For reference, SO and BO are values determined by the PAN coordinator based on the status of the network. For example, if there is a lot of data to be sent, SO and BO should be set as large values, and in case of real-time traffic, BO should be set as small values.

PAN 코디네이터는 팬딩 리스트(pending list)를 통해 수신할 데이터를 전달해야 할 디바이스들의 번호를 전달하기도 한다.The PAN coordinator may also pass the number of devices to which data to be received is transmitted through a pending list.

이로서, 디바이스들은 비콘 프레임을 수신한 후 BO 값으로 비콘 인터벌 BI를 결정하고, SO 값으로는 엑티브 구간 SD를 결정한다. 참고로, BI는 다음 비콘이 전송될 때까지의 길이이고, SD는 비콘 프레임 시작부터 엑티브 구간 끝까지의 길이이다. 한편, 상기 BI와 상기 SD가 결정됨에 따라 자동적으로 인엑티브 구간이 결정되어진다. As a result, after receiving the beacon frame, the devices determine the beacon interval BI by the BO value and the active period SD by the SO value. For reference, BI is the length until the next beacon is transmitted, SD is the length from the start of the beacon frame to the end of the active interval. Meanwhile, as the BI and the SD are determined, an inactive section is automatically determined.

SO는 "0"보다 크거나 같고, "BO"보다 작거나 같다. 또, BO는 14보다 작거나 같다(0≤SO≤BO≤14).SO is greater than or equal to "0" and less than or equal to "BO". Further, BO is less than or equal to 14 (0 ≦ SO ≦ BO ≦ 14).

그리고, 팬딩 리스트에 자신의 아이디가 포함되어 있다면, 디바이스는 데이터 요청을 통해 데이터를 받게 된다. 즉, 도 2와 같은 스타 토폴로지에서는 모든 디바이스에서 발생된 데이터는 PAN 코디네이터에게 전달되고, 다시 목적 디바이스로 전달된다.If the ID is included in the pending list, the device receives the data through the data request. That is, in the star topology as shown in FIG. 2, data generated from all devices are delivered to the PAN coordinator and then to the destination device.

도 2와 같은 스타 토폴로지에서는 하기와 같은 문제점이 있다.In the star topology as shown in FIG. 2, there are the following problems.

종래 슈퍼프레임의 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 비콘 프레임(B), 엑티브 구간(A), 인엑티브 구간(I)을 반복한다. The structure of the conventional superframe repeats the beacon frame (B), the active section (A), the inactive section (I), as shown in FIG.

데이터 전달과정을 살펴보면, 도 3의 디바이스 A의 a 지점에서 발생된 데이터는 PAN 코디네이터에게 화살표와 같이 전달되고, PAN 코디네이터는 비콘 프레임에 저장되는 비콘 메시지의 팬딩 리스트에 목적지인 디바이스 B의 아이디를 추가해 비콘 메시지를 보내게 되고, 디바이스 B는 다음 엑티브 구간에서 데이터 요청 메시지를 전송하여 소정 데이터를 전송하게 된다.Looking at the data delivery process, the data generated at point a of device A of FIG. The beacon message is sent, and the device B transmits a data request message in a next active period to transmit predetermined data.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 슈퍼프레임(F3)의 인엑티브 구간인 b지점에서 데이터가 발생되면 모든 디바이스가 동작하는 슈퍼프레임(F4)의 엑티브 구간까지 기다린 다음 PAN 코디네이터에게 데이터를 전달해 화살표와 같이 목적 디바이스 B에는 슈퍼프레임(F5)의 엑티브 구간에 전달된다.However, as shown in FIG. 3, when data is generated at point b, which is an inactive section of the superframe F3, the device waits for the active section of the superframe F4 where all devices operate, and then delivers the data to the PAN coordinator. Likewise, the target device B is delivered to the active section of the superframe F5.

즉, 인엑티브 구간에서 발생된 데이터는 엑티브 구간에 발생된 데이터보다 더 많이 지연되어 목적 디바이스 B로 전달되게 된다.That is, the data generated in the inactive section is delayed more than the data generated in the active section and transferred to the target device B.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출되어진 것으로서, 인엑티브 구간에서 발생된 데이터가 목적지 디바이스로 전달되는데 수반되는 지연시간을 감소시키는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to reduce the delay time associated with the transfer of data generated in an inactive period to a destination device.

또한, 본 발명은 인엑티브 구간에서 발생된 데이터가 목적지 디바이스로 전달되는데 수반되는 지연시간을 감소시키기 위한 슈퍼프레임 구조를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a superframe structure for reducing the delay time associated with the transmission of data generated in the inactive period to the destination device.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조는, 스타 토폴로지를 갖는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조에 있어서, 비콘 프레임; 데이터를 전송할 수 있는 제1엑티브구간; 데이터를 전송할 수 없는 인엑티브구간; 및 데이터를 전송할 수 있는 제2엑티브구간이 순차적으로 구비되 는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, IEEE 802.15.4 based superframe structure according to the present invention, IEEE 802.15.4 based superframe structure having a star topology, the beacon frame; A first active section capable of transmitting data; Inactive sections where data cannot be transmitted; And a second active section capable of transmitting data in sequence.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조를 이용한 데이터 통신 방법은, 비콘 프레임, 데이터를 전송할 수 있는 제1엑티 브구간, 데이터를 전송할 수 없는 인엑티브 구간, 데이터를 전송할 수 있는 제2엑티브 구간을 구비한 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조의 통신 방법에 있어서, a) 발신 디바이스에서 상기 제1엑티브 구간에서 데이터가 발생하면, 상기 제1엑티브구간에 PAN 코디네이터로 상기 데이터를 전송하는 과정; b) 발신 디바이스에서 상기 인엑티브 구간 또는 상기 제 2 엑티브 구간에서 데이터가 발생하면, 상기 제 2엑티브 구간에 상기 PAN 코디네이터로 상기 데이터를 전송하는 과정; c) 상기 PAN 코디네이터가 수신된 데이터를 다음 슈퍼프레임의 제1엑티브 구간에 목적 디바이스로 전송하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a data communication method using the IEEE 802.15.4-based superframe structure according to the present invention, a beacon frame, a first active period that can transmit data, an inactive period that can not transmit data In the communication method of the IEEE 802.15.4-based superframe structure having a second active interval for transmitting data, a) When data is generated in the first active interval in the originating device, Transmitting the data to a PAN coordinator; b) when the originating device generates data in the inactive section or the second active section, transmitting the data to the PAN coordinator in the second active section; c) transmitting, by the PAN coordinator, the received data to the target device in the first active period of the next superframe.

이하, 첨부되어진 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명이 적용되는 환경은 다음과 같다.The environment to which the present invention is applied is as follows.

토폴로지는 IEEE 802.15.4에서 운영하는 스타 토폴로지에 적용된다. 도 2에 도시된 바와 같이 스타 토폴로지에서는 모든 디바이스에서 발생된 데이터가 중앙에 있는 PAN 코디네이터에게 전달되고, PAN 코디네이터에 의해 목적 디바이스로 전달된다.The topology applies to star topologies operating on IEEE 802.15.4. As shown in FIG. 2, in the star topology, data generated in all devices is delivered to the central PAN coordinator, and is transferred to the destination device by the PAN coordinator.

비콘은 IEEE 802.15.4에서 적용되는 beacon-enable network 환경에 적용된다. beacon-enable network는 PAN 코디네이터가 주기적으로 디바이스들에게 비콘 메시지를 전송하는 방식이다.Beacons are applied to the beacon-enable network environment in IEEE 802.15.4. A beacon-enable network is a method in which a PAN coordinator periodically sends beacon messages to devices.

도 4는 본 발명에 적용되는 슈퍼프레임의 구조를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a superframe applied to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슈퍼프레임은 비콘 구간(B), 제 1 엑티브 구간(A1), 인엑티브 구간(I), 및 제 2 엑티브 구간(A2)의 순서로 구성된다.As shown in FIG. 4, the superframe according to the present invention includes a beacon section B, a first active section A1, an inactive section I, and a second active section A2.

비콘 구간(B)과 제 1 엑티브 구간(A1)의 합은 "SD"이고, 제 2 엑티브 구간(A2)도 "SD"이다. SD는 [수학식 1]과 같다.The sum of the beacon section B and the first active section A1 is "SD", and the second active section A2 is also "SD". SD is the same as [Equation 1].

Figure 112006082754118-PAT00001
Figure 112006082754118-PAT00001

그리고, 전체 슈퍼프레임 주기(BI)는 [수학식 2]와 같다.In addition, the entire superframe period BI is shown in [Equation 2].

Figure 112006082754118-PAT00002
Figure 112006082754118-PAT00002

도 5에 도시된 바와 같이, 디바이스 A에서 슈퍼프레임(F1)의 제1엑티브 구간(A1)에 a 데이터가 발생하면, 상기 a 데이터는 슈퍼프레임(F1)의 제1엑티브 구간(A1)에 PAN 코디네이터로 전달되어 슈퍼프레임(F2)에 목적 디바이스 B로 전달된다.As shown in FIG. 5, when a data occurs in the first active period A1 of the superframe F1 in the device A, the a data is PAN in the first active period A1 of the superframe F1. It is delivered to the coordinator to the destination device B in the superframe (F2).

반면, 디바이스 A에서 슈퍼프레임(F3)의 인엑티브 구간(B)에 b 데이터가 발생하면, 상기 b 데이터는 슈퍼프레임(F3)의 제2엑티브구간(A2)에 PAN 코디네이터 로 전달되고, 슈퍼프레임(F4)의 제1엑티브 구간(A1)에 목적 디바이스 B로 전달된다.On the other hand, when b data occurs in the inactive section B of the superframe F3 in the device A, the b data is transferred to the PAN coordinator in the second active section A2 of the superframe F3, and the superframe The first active section A1 of F4 is transmitted to the target device B.

도 1과 같은 구조의 슈퍼프레임의 사용하는 경우 도 3과 같이 디바이스 A에서 슈퍼프레임(F3)의 인엑티브 구간(I)에서 데이터가 발생하면 슈퍼프레임(F5)의 엑티브 구간(A)에 상기 데이터를 실어 목적 디바이스 B로 전송한다. 따라서, 목적 디바이스 B는 1주기 슈퍼프레임이 경과한 후에 디바이스 A로부터 전송된 데이터를 수신할 수 있게 된다.In the case of using the superframe having the structure as shown in FIG. 1, when data is generated in the inactive section I of the superframe F3 in the device A as shown in FIG. 3, the data is displayed in the active section A of the superframe F5. Is sent to the target device B. Therefore, the target device B can receive the data transmitted from the device A after the one-cycle superframe has elapsed.

그러나, 도 4와 같은 구조의 슈퍼프레임을 사용하는 본 발명은 디바이스 A에서 슈퍼프레임(F3)의 인엑티브구간(I)에서 데이터가 발생하면 슈퍼프레임(F4)의 엑티브구간(A)에 상기 데이터를 실어 목적 디바이스 B로 전송한다.However, in the present invention using the superframe having the structure as shown in FIG. 4, when data is generated in the inactive section I of the superframe F3 in the device A, the data is displayed in the active section A of the superframe F4. Is sent to the target device B.

따라서, 목적 디바이스 B는 지연없이 디바이스 A로부터 전송된 데이터를 수신할 수 있게 된다. Thus, the target device B can receive the data transmitted from the device A without delay.

특히, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 슈퍼프레임(F3)의 제1,2엑티브구간(A1, A2)에서 발생한 데이터 또는 인엑티브구간(I)에서 발생된 데이터가 모두 슈퍼프레임(F4)의 엑티브구간(A1)에 목적 디바이스 B로 전송될 수 있게 된다.In particular, as shown in FIG. 5, in the present invention, all data generated in the first and second active sections A1 and A2 of the superframe F3 or data generated in the inactive section I are all superframes F4. It can be transmitted to the target device B in the active section (A1) of.

도 6a는 종래 슈퍼프레임 구조에서의 평균 지연 이론 그래프이고, 도 6b는 본 발명에 따른 슈퍼프레임 구조에서의 평균 지연 이론 그래프이다.6A is a graph of average delay theory in a conventional superframe structure, and FIG. 6B is a graph of average delay theory in a superframe structure according to the present invention.

상기 평균 지연 이론 그래프의 X축은 생성시간(슈퍼프레임)이고, Y축은 지연시간이다.The X axis of the average delay theory graph is the generation time (superframe), and the Y axis is the delay time.

도 6a에 의하면, 슈퍼프레임의 엑티브구간인 1/2s(Superframe) 이하에서 발 생한 데이터는 하나의 슈퍼프레임 안에 목적지에 도착하지만, 인엑티브구간인 1/2s이상에서 발생한 데이터는 최대 1.5s 후에 목적지에 도착하는 것을 알 수 있다.According to FIG. 6A, data generated under 1 / 2s (Superframe), which is an active section of a superframe, arrives at a destination within one superframe, but data occurring at 1 / 2s or more, which is an inactive section, reaches a destination after a maximum of 1.5s. I can see that I get to

반면, 본 발명에 따른 도 6b에 의하면, 모든 구간에서 발생되는 데이터가 한 슈퍼프레임 안에 목적지에 도착하는 것을 알 수 있다. 즉, 데이터 성공률이 1일 경우 종래 슈퍼프레임 구조에서의 평균 지연은 1s이며, 본 발명에 따른 슈퍼프레임 구조에서는 1/2s가 된다.On the other hand, according to FIG. 6B according to the present invention, it can be seen that data generated in all sections arrive at a destination in one superframe. That is, when the data success rate is 1, the average delay in the conventional superframe structure is 1s, and 1 / 2s in the superframe structure according to the present invention.

이와 같이, 본 발명에 따른 슈퍼프레임 구조에 따르면 종래 슈퍼프레임 구조에 따른 평균 지연시간을 1/2로 감소시킬 수 있게 된다. As described above, according to the superframe structure according to the present invention, the average delay time according to the conventional superframe structure can be reduced to 1/2.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조와 이를 이용한 데이터 통신 방법에 의하면, 인엑티브 구간에서 발생한 데이터에 대해 평균 지연시간을 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the IEEE 802.15.4 superframe structure and the data communication method using the same according to an embodiment of the present invention, there is an effect that the average delay time for the data generated in the inactive interval can be reduced.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, such modifications and changes should be regarded as belonging to the following claims. will be.

Claims (9)

스타 토폴로지를 갖는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조에 있어서,In the IEEE 802.15.4 based superframe structure having a star topology, 비콘 프레임;Beacon frame; 데이터를 전송할 수 있는 제1엑티브 구간;A first active period capable of transmitting data; 데이터를 전송할 수 없는 인엑티브 구간; 및An inactive period in which data cannot be transmitted; And 데이터를 전송할 수 있는 제2엑티브 구간이 순차적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.IEEE 802.15.4 based superframe structure, characterized in that the second active interval for transmitting data is provided in sequence. 제 1 항에 있어서, 상기 비콘 프레임과 상기 제1엑티브 구간의 합은The method of claim 1, wherein the sum of the beacon frame and the first active period is 상기 제2엑티브 구간의 값과 동일한 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.IEEE 802.15.4 based superframe structure, characterized in that the same as the value of the second active period. 제 2 항에 있어서, 상기 제2엑티브 구간은The method of claim 2, wherein the second active period is
Figure 112006082754118-PAT00003
인 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.
Figure 112006082754118-PAT00003
IEEE 802.15.4 based superframe structure, characterized in that.
단, 상기 SO(Superframe Order)는 PAN 코디네이터가 네트워크의 상태를 보고 결정하는 값임.However, the SO (Superframe Order) is a value determined by the PAN coordinator based on the status of the network.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 인엑티브 구간은The method of claim 1 or 3, wherein the inactive interval is 슈퍼프레임주기인
Figure 112006082754118-PAT00004
에서 상기 비콘 프레임 값, 상기 제1엑티브 구간 값, 및 상기 제2엑티브 구간 값을 제외시킨 값인 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.
Super frame cycle
Figure 112006082754118-PAT00004
The superframe structure based on IEEE 802.15.4, wherein the beacon frame value, the first active interval value, and the second active interval value are excluded.
단, 상기 BO(Beacon Order)는 PAN 코디네이터가 네트워크의 상태를 보고 결정하는 값임.However, the BO (Beacon Order) is a value determined by the PAN coordinator to view the state of the network.
비콘 프레임, 데이터를 전송할 수 있는 제1엑티브 구간, 데이터를 전송할 수 없는 인엑티브 구간, 데이터를 전송할 수 있는 제2엑티브 구간을 구비한 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조의 통신 방법에 있어서,In a communication method of a superframe structure based on IEEE 802.15.4 having a beacon frame, a first active period for transmitting data, an inactive period for transmitting data, and a second active period for transmitting data, a) 발신 디바이스에서 상기 제1엑티브 구간에서 데이터가 발생하면, 상기 제1엑티브구간에 PAN 코디네이터로 상기 데이터를 전송하는 과정;a) transmitting data to the PAN coordinator in the first active section when data is generated in the first active section in the originating device; b) 발신 디바이스에서 상기 인엑티브 구간 또는 상기 제 2 엑티브 구간에서 데이터가 발생하면, 상기 제 2엑티브 구간에 상기 PAN 코디네이터로 상기 데이터를 전송하는 과정;b) when the originating device generates data in the inactive section or the second active section, transmitting the data to the PAN coordinator in the second active section; c) 상기 PAN 코디네이터가 수신된 데이터를 다음 슈퍼프레임의 제1엑티브 구간에 목적 디바이스로 전송하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임을 이용한 통신방법.and c) transmitting, by the PAN coordinator, the received data to a target device in a first active period of a next superframe. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 발신 디바이스, 상기 PAN 코디네이터, 및 상기 착신 디바이스는 스타 토폴로지로 구성되는 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임을 이용한 통신방법.The originating device, the PAN coordinator, and the destination device is a communication method using a superframe based on IEEE 802.15.4, characterized in that configured in a star topology. 제 5 항에 있어서, 상기 비콘 프레임과 상기 제1엑티브 구간의 합은The method of claim 5, wherein the sum of the beacon frame and the first active period is 상기 제2엑티브 구간의 값과 동일한 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.IEEE 802.15.4 based superframe structure, characterized in that the same as the value of the second active period. 제 7 항에 있어서, 상기 제2엑티브 구간은The method of claim 7, wherein the second active period is
Figure 112006082754118-PAT00005
인 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.
Figure 112006082754118-PAT00005
IEEE 802.15.4 based superframe structure, characterized in that.
단, 상기 SO(Superframe Order)는 PAN 코디네이터가 네트워크의 상태를 보고 결정하는 값임.However, the SO (Superframe Order) is a value determined by the PAN coordinator based on the status of the network.
제 5 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 인엑티브 구간은The method of claim 5 or 8, wherein the inactive interval is 슈퍼프레임주기인
Figure 112006082754118-PAT00006
에서 상기 비콘 프레임 값, 상기 제1엑티브 구간 값, 및 상기 제2엑티브 구간 값을 제외 시킨 값인 것을 특징으로 하는 IEEE 802.15.4 기반의 슈퍼프레임 구조.
Super frame cycle
Figure 112006082754118-PAT00006
The superframe structure based on IEEE 802.15.4, wherein the beacon frame value, the first active interval value, and the second active interval value are excluded.
단, 상기 BO(Beacon Order)는 PAN 코디네이터가 네트워크의 상태를 보고 결정하는 값임.However, the BO (Beacon Order) is a value determined by the PAN coordinator to view the state of the network.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101117684B1 (en) * 2008-11-18 2012-02-29 나사렛대학교 산학협력단 Method and apparatus for QoS support and multiple link connections in low-rate wireless network
KR101234251B1 (en) * 2011-07-15 2013-02-18 세종대학교산학협력단 Dynamic channel assignment method using superframe structure and communication device using the same
KR101409461B1 (en) * 2012-12-10 2014-07-02 아주대학교산학협력단 Method of superframe scheduling for enhanced transmission delay in wireless sensor networks

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