KR100645431B1 - 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법 및 그 방법을사용하는 통신장치 - Google Patents

무선네트워크에서 브로드캐스트 방법 및 그 방법을사용하는 통신장치 Download PDF

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Abstract

무선네트워크에서 브로드캐스트 방법 및 그 방법을 사용하는 통신장치가 개시된다. 본 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법은, 브로드캐스트 패킷을 수신하면 처음 수신된 패킷인지 여부를 판단하여, 처음 수신된 패킷인 경우에는 브로드캐스트 패킷을 저장한 후, 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트 한다. 리브로드캐스트후에는, 인접 노드들 중에서 브로드캐스트 패킷이 중계된(relayed) 노드를 기록한다. 소정 시간 후에, 인접 노드들 모두에 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있지 않으면, 다시 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트하고, 모든 인접 노드에 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있으며, 저장된 브로드캐스트 패킷을 폐기한다. 본 발명에 따르면, 링크 기반(link-based)에 의해 효율적인 브로드캐스트 방법이 제공된다.
브로드캐스트, 리브로드캐스트, 네이버 리스트, 노드, 지그비

Description

무선네트워크에서 브로드캐스트 방법 및 그 방법을 사용하는 통신장치{Broadcast method in wireless network and communication apparatus of using the same}
도 1 내지 도 4는 종래의 지그비 표준에 따른 브로드캐스트 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 브로드캐스트 방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 6은 패킷 제어 필드의 구성을 나타낸 도면,
도 7은 네이버 리스트의 구성의 일 예를 나타낸 도면, 그리고
도 8은 인접 노드를 그룹핑하여 네이버 리스트를 구성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 제1 영역 210 : 제1 네이버 리스트
300 : 제2 영역 310 : 제2 네이버 리스트
400 : 제3 영역 410 : 제3 네이버 리스트
본 발명은 무선네트워크에서 브로드캐스트(broadcast) 방법 및 그 방법을 사용하는 통신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 하는 지그비 네트워크(ZigBee Network)에서 링크 기반(link-based)에 의해 효율적으로 데이터를 브로드캐스트할 수 있는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법 및 그 방법을 사용하는 통신장치에 관한 것이다.
개인영역 네트워크라고 불리는 PAN(Personal Area Network)은 널리 알려진 근거리통신망(LAN)이나 원거리통신망(WAN)과 대비되는 개념으로 개인마다 각각 고유한 네트워크를 가지게 됨을 의미한다. 즉, 한 사람이 소유하고 있는 디바이스 (device)들이 제각기 그 사람의 편리를 목적으로 하나의 네트워크를 구성하게 한다는 것이다. 이와 같은 PAN을 무선으로 구현하기 위한 노력으로 IEEE 802.15 워킹그룹(Working Group)은 단거리 무선 네트워크의 표준으로 WPAN(Wireless Personal Area Network)을 정하고, 그 아래 4개의 TG(Task Group)를 두고 있다. IEEE 802.15.1이 유명한 블루투스 (Bluetooth)이며, IEEE 802.15.3 및 IEEE 802.15.3a은 고속(high rate) WPAN, 그리고 일명 지그비(ZigBee)라고 불리는 IEEE 802.15.4는 250kbps 이하의 저속(low rate) WPAN에 대한 표준작업을 수행한다.
지그비 그룹의 중요한 목표 중의 하나는 무선 센서 네트워크(wireless sensor network)를 위한 매체접근제어(MAC) 계층 위의 프로토콜 스택(protocol stack)의 표준을 정하는 것이다. 이와 같은 목표에 따라, 종래의 지그비 표준은, 네트워크 계층(network layer)에서 신뢰성 있는 데이터 브로드캐스트 방법을 지원 한다. 지그비 표준에 따른 브로드캐스트 방법은, 네트워크-와이드(network-wide) 브로드캐스트, 로컬 브로드캐스트 회복(local broadcast repair), 및 제한 반경(limited radius) 브로드캐스트와 같은 3개의 주요 부분으로 구성된다.
도 1 내지 도 4는 종래의 지그비 표준에 따른 브로드캐스트 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 도 1 내지 도 4을 참조하여, 종래의 지그비 표준에 따른 브로드캐스트 방법 및 이에 존재하는 문제점에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 지그비 네트워크에서 종래의 지그비 표준에 따른 네트워크-와이드 브로드캐스트 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 종래의 지그비 표준에 따르면, 네트워크-와이드 브로드캐스트는 트리 기반(tree-based)에 의해, 오직 트리(tree) 구조만을 이용하여 브로드캐스트 패킷(broadcast packet)을 전달한다.
예컨대, 도 1과 같은 네트워크 구성에서, 브로드캐스트 패킷의 소스를 노드 A라 가정하면, 브로드캐스트 패킷은 오직 트리 구조를 따라 전송되므로, 인접 노드에 브로드캐스트 패킷을 전달하기 위해서도 반드시 부모 노드(parent node)를 통해 전송되어야 한다. 이에 따라, 노드 A에서, 노드 B나 노드 C까지 브로드캐스트 패킷이 전달되기 위해서는, 트리 구조를 따라 6번의 전송/중계(transmission/relay) 과정이 필요하게 된다. 그러나, 트리 구조대신 물리적 링크(physical link)를 고려하면, 도 1에서 점선으로 표시된 링크를 따라, 3개 혹은 4개의 노드를 거쳐서 브로드캐스트 패킷이 노드 B나 노드 C에 전달될 수 있다. 따라서, 종래의 지그비 표준과 같이, 트리 구조를 따라 브로드캐스트 패킷이 전달되는 경우에는, 브로드캐스트 패킷의 전달이 불필요하게 지연된다는 문제점이 있다.
도 2는 지그비 네트워크에서 로컬 브로드캐스트 회복 방법의 설명에 제공되는 도면이다. 전술한 바와 같이, 종래의 지그비 표준에 따른 브로드캐스트 방법은, 트리 구조를 기반으로 부모 노드 및 자식 노드의 관계를 이용하므로, 어떤 노드가 부모 노드와의 연결을 잃어버리는 경우, 브로드캐스트 패킷은 더 이상 전달될 수 없다. 따라서, 부모 노드와의 연결을 잃어 버린 경우, 잃어 버린 경로의 회복을 위해 로컬 브로드캐스트 회복 방법이 사용된다.
그런데, 종래의 지그비 표준에 따르면, 패킷 헤더에 포함된 패킷 제어 필드(packet control field)의 'Lost Parent' 비트를 이용하여, 부모 노드와의 연결을 잃어 버린 자식 노드(child node)에 의해 로컬 브로드캐스트 회복 방법이 수행된다. 따라서, 부모 노드로부터 전달되는 브로드캐스트 패킷에 대해서는 별다른 대책이 존재하지 않는다. 예컨대, 도 2에 도시한 경우와 같이, 노드 C와 노드 B사이의 연결이 깨진 경우, 노드 F는 노드 G와 같이 노드 C의 다른 가지에 있는 노드로부터 패킷을 수신할 수 있다. 그러나, 종래의 지그비 표준에 따르면, 노드 F가 노드 G로 부터 수신한 패킷은 부모 노드나 자식 노드로부터 수신된 패킷이 아니므로 폐기된다. 따라서, 이와 같은 경우, 노드 B의 하위 트리 구조는 회복될 수 없다는 문제점이 있다.
도 3은 지그비 네트워크에서 사용되는 제한 반경 브로드캐스트의 설명에 제공되는 도면이다. 지그비 네트워크에서는, RC(Radius Counter) 값을 사용하여, 브로드캐스트 패킷이 전달되는 범위를 설정할 수 있다. 도 3의 경우에는 노드 O에서 RC = 2 인값을 사용하여, 제한 반경 브로드캐스트가 수행되는 경우를 도시한 것이 다. RC 값은 각 노드에서 브로드캐스트 패킷이 재전송될때마다 1씩 감소하며, RC 값이 0이 되는 경우 브로드캐스트 패킷은 더이상 재전송되지 않는다.
그런데, 이러한 제한 반경 브로드캐스트도 트리 기반에 의해 수행되므로, 비효율적인 상황이 발생하게 된다. 예컨대, 도 4와 같은 경우, 노드 F 및 노드 G는 1홉 내에 근접하고 있으나, 노드 F가 RC = 3으로 하여 제한 반경 브로드캐스트를 하는 경우, 노드 G까지는 브로드캐스트 패킷이 전달될 수 없다. 노드 G까지 커버하기 위해서는 RC = 4 로 하여 제한 반경 브로드캐스트가 수행되어야 한다. 따라서, 인접 노드에 대해서도 불필요하게 큰 RC 값이 필요하게 되므로, 불필요한 트래픽(Traffic)을 증가시키게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 지그비 표준에 따른 브로드캐스트 방법에 존재하는 문제점을 해결할 수 있는 링크 기반에 따른 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 무선 네트워크에서의 브로드캐스트 방법은, 브로드캐스트 패킷을 수신하는 단계, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인지 여부를 판단하는 단계, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 저장하고, 상기 브로드캐스트 패킷을 인접 노드들로 리브로드캐스트 (rebroadcast) 하는 단계, 및 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷이 아닌 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 무선네트워크는, IEEE 802.15.4 표준에 따른 지그비 네트워크인 것이 가능하다.
바람직하게는, 인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된(relayed) 노드를 기록하는 단계, 소정 시간 경과 후에, 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되었는지 여부를 검사하는 단계, 및 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있지 않으면, 상기 브로드캐스트 패킷을 다시 리브로드캐스트 하는 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있으면, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 소정 시간은, 리브로드캐스트 전송 시간의 설정을 위한 리브로드캐스트 타이머에 의해 카운트할 수 있으며, 수신된 상기 브로드캐스트 패킷의 LQI(Link Quality Indicator)값에 기초하여 설정되는 것도 가능하다.
상기 다시 리브로드캐스트 하는 단계는, 상기 인접 노드를 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계될 때까지, 상기 소정 시간 간격으로 소정 횟수 반복하여 수행되도록 하여, 무제한으로 리브로드캐스되는 것을 방지할 수 있다.
상기 인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된(relayed) 노드를 기록하는 단계는, 상기 인접 노드들의 정보에 대응하는 네이버 리스트를 설정하고, 상기 네이버 리스트에 리스트된 노드 별로 기록하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 네이버 리스트는, 상기 리스트된 노드들의 인덱스를 기준으로 하는 비트맵을 이용하여 설정할 수 있다. 상기 리스트된 노드들은, 브로드캐스트 소스를 기준으 로 1홉내에 있는 노드들로 구성되며, 상기 리스트된 노드들은, 지그비 어드레스 체계에 기초하여 그룹핑되고, 그룹핑된 그룹별로 중계여부가 기록 가능하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 무선 네트워크에서의 브로드캐스트 방법은, 브로드캐스트 패킷을 수신하는 단계, 상기 브로드캐스트 패킷의 헤더내에 소정 필드가 셋팅되어 있는지 여부를 판단하는 단계, 상기 소정 필드가 셋팅되어 있으면, 신뢰성 있는 제1 브로드캐스트 방법에 따라, 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트 하는 단계, 및 상기 소정 필드가 셋팅되어 있지 않으면, 신뢰성 없는 제2 브로드캐스트 방법에 따라, 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트 하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 무선네트워크는, IEEE 802.15.4 표준에 따른 지그비 네트워크인 것이 가능하다.
상기 제1 브로드캐스트 방법은, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트하고, 소정 시간 경과 후에 인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계되지 않은 노드가 존재하는 경우, 다시 리브로드 캐스트 하는 방법인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2 브로드캐스트 방법은, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우에, 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트하고, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우이 아닌 경우에, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 방법인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 소정 필드는, 상기 브로드캐스트 패킷의 헤더에 포함된 패킷 제어 필드내의 'Lost Parent' 필드를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 브로드캐스트 방법을 사용하는 통신장치는, 브로드캐 스트 패킷을 수신하는 수단, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인지 여부를 판단하는 수단, 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 저장하고, 상기 브로드캐스트 패킷을 인접 노드들로 리브로드캐스트 (rebroadcast) 하는 수단, 및 상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷이 아닌 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 수단을 포함한다.
바람직하게는, 인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된(relayed) 노드를 기록하는 수단, 소정 시간 경과 후에, 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되었는지 여부를 검사하는 수단, 및 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있지 않으면, 상기 브로드캐스트 패킷을 다시 리브로드캐스트 하는 수단를 더 포함한다. 그리고, 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있으면, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법은, 트리 기반의 부모 노드와 자식 노드 관계를 이용하는 대신, 링크 기반(link-based)에 따른 방법을 사용한다. 따라서, 트리 구조에 따른 부모 노드 및 자식 노드만이 브로드캐스트 패킷의 전송에 참여하는 것이 아니라, 모든 노드가 브로드캐스트 패킷의 전송에 참여하게 된다. 그리고, 본 발명에 따른 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법은 기본적으로 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 하는 지그비 네트워크에 적용되지만, 반드 시 이에 국한되는 것은 아니며 본 발명에 따른 조건을 만족하는 다른 무선네트워크에도 적용이 가능하다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 먼저, 도 5a를 참조하면, 무선네트워크에 링크된 어떤 노드가 브로드캐스트 패킷(broadcast packet)을 수신하게 되면(S100), 수신된 패킷이 처음 수신된 패킷인지 여부를 판단한다(S105). 여기서, 처음 수신된 패킷이란, 이전에 수신된 패킷과 동일하지 않는 패킷이 수신된 경우를 경우를 말한다. 수신된 패킷이 처음 수신된 패킷인지 여부는, BTT(Broadcast Transaction Table)에 있는 BTR(Broadcast Transaction Record)에 수신된 패킷에 대응되는 패킷 정보가 존재하는지 여부를 검사하여 파악할 수 있다.
S105 단계에서의 판단결과, 처음 수신된 패킷인 경우, 수신된 패킷에 대응하는 BTR을 생성하여 BTT에 저장한다(S110). 수신된 패킷에 대응하여 생성되는 BTR에는 패킷의 소스 어드레스와, 브로드캐스트 시퀸스 번호(Broadcast Sequence Number : BCSN) 등이 저장된다.
BTR을 생성한 후에는, 수신한 브로드캐스트 패킷을 버퍼에 저장하고, 리브로드캐스트 타이머(Rebroadcast Timer)를 셋팅한다(S115). 이때, 리브로드캐스트 타이머는 리브로드캐스트 전송 시간의 결정을 위해 사용된다. 리브로드캐스트 타이머의 셋팅후에는, 수신한 패킷을 리브로드캐스트(Rebroadcast) 한다(S120).
수신한 패킷을 리브로드캐스트하고 나면, 도 6에 도시한 바와 같은, 네이버 리스트(Neighbor List)에 리스트되어 있는 인접 노드별로 브로드캐스트 패킷이 중 계되었는지 여부, 즉 Relayed 여부를 확인하여 기록한다(S125). 이때, 네이버 리스트는, 브로드캐스트 소스(Broadcast Source)에서 1 홉(hop) 내에 있는 인접 노드들에 대한 정보로 구성되는 리스트이다. 네이버 리스트의 Relayed 여부는, 각 노드에 대한 인덱스를 기준으로 비트맵(bitmap)을 이용하여 기록할 수 있다. 이 경우, 비트맵의 길이는 네이버 리스트에 리스트된 인접 노드의 개수에 대응한다.
만일, S105 단계의 판단 결과, 처음 수신된 패킷이 아닌 경우에는, 수신된 패킷의 소스 어드레스가 네이버리스트에 인접 노드로 리스트 되어 있는 경우에 대하여 브로드캐스트 패킷의 Relayed 여부를 확인 하여 기록하고(S130). 수신한 패킷을 폐기한다(S140). 이러한 과정에 의해, 수신된 브로드캐스트 패킷을 처리한다.
도 5b를 참조하면, 일정 시간이 경과하여, 세팅된 리브로드캐스트 타이머가 종료하면(S150), 네이버 리스트에 리스트된 모든 주변 노드에 브로드캐스트 패킷이 중계되었는지 여부, 즉 Relayed 되었는지 판단한다(S155). 판단결과, 모든 주변 노드에 브로드캐스트 패킷이 Relayed 된 것으로 마킹되어 있지 않으면, 수신한 패킷을 다시 브로드캐스트하고, 리브로드캐스트 타이머를 다시 셋팅한다(S175). 그리고, 리브로드캐스트 횟수를 카운터하기 위한 변수(max Retransmission Limit)를 증가시키고, 이 변수가 소정값 이하이면, S150 단계 내지 S180 단계를 반복하여 진행한다. 이에 의해, 리브로드캐스트되는 횟수는 소정 횟수로 한정되어, 무제한으로 리브로드캐스트 되는 것을 방지한다.
만일 S155 단계의 판단 결과, 네이버 리스트에 모든 주변 노드가 Relayed 된 것으로 기록되어 있으면, 버퍼에 저장된 패킷을 클리어하고(S160), BTR도 클리어한 다(S165). 이와 같은 과정에 의해, 링크 기반에 따라 모든 인접 노드가 브로드캐스트 패킷을 수신할 수 있도록 보장한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 브로드캐스트 방법은, 신뢰성 있는 브로드캐스 방법과, 신뢰성은 없으나 최대 효율을 낼 수 있는 브로드캐스트 방법을 선택적으로 사용한다. 즉, 'Unreliable Broadcast' 필드를 새로 정의하고, 이 필드가 셋팅되었는지 여부에 따라 사용되는 브로드캐스트 방법이 선택되도록 한다. 예컨대, 'Unreliable Broadcast' 필드가 셋트 되지 않은 경우에는, 상기한 제1 실시예에 따른 네이버 리스트를 이용한 브로드캐스트 방법을 사용한다. 'Unreliable Broadcat' 필드가 세트된 경우에는, 브로드캐스트 패킷은 상기한 제1 실시예에서와 같은 신뢰성 있는 방법에 따라 전달되지 않고, 처음 수신한 브로드캐스트 패킷인 경우 그대로 포워딩된다. 이 경우, BTR은 생성과정은 유지되지만, 네이버 리스트에 해당 인접 노드의 Relayed 여부에 대한 기록 등의 과정은 사용하지 않는다.
'Unreliable Broadcast' 필드는, 도 7에 도시한 바와 같은, 네트워크 계층의 헤더에 삽입되는 패킷 제어 필드(packet contol field)에서, 'Lost Parent' 필드를 이용할 수 있다. 도 7에서 도시한 패킷 제어 필드에서, 'Broadcast' 비트, 'Lost Parent' 비트, 및 'Broadcast Radius Present' 비트는 각각 종래의 지그비 표준에 따른 네트워크-와이드 브로드캐스트, 로컬 브로드캐스트 회복, 및 제한 반경 브로드캐스트의 사용과 관련되는 비트이다. 그런데, 본 발명에 따른 브로드캐스트 방법에서는, 링크 기반에 따라 모든 노드가 브로드캐스트 패킷의 전송에 참여하므로, 부모 노드와의 연결을 찾기 위한 로컬 브로드캐스트 회복 방법은 사용할 필요가 없 게 된다. 따라서, 사용되지 않는 'Lost Parent' 필드를 'Unreliable Broadcast' 필드로 사용할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 브로드캐스트 방법은, 제한 반경 브로드캐스트에서 트리 기반과 링크 기반을 선택적으로 사용한다. 이를 위해, 'Tree-based Broadcast' 서브 필드를 헤더에 첨가하여 사용한다. 기본적으로, 'Tree-based Broadcast' 가 셋팅되지 않도록 하고, 이 경우 상기한 제1 실시예와 같은 링크 기반에 따른 제한 반경 브로드캐스트 방법을 사용한다. 만일, "Tree-based Broadcast" 서브 필드가 셋팅된 경우에는, 종래의 지그비 표준에서와 같이, 트리 기반에 의한 제한 반경 브로드캐스트 방법이 수행된다.
한편, 브로드캐스트 소스(Broadcast Source)를 기준으로 1 홉(hop) 내에 있는 노드 정보로 구성되는 네이버 리스트(Neighbor List)를 구성함에 있어, 지그비 어드레스(ZigBee Address) 체계를 이용하면, 부모 노드와 자식 노드 관계를 기준으로 해당 노드를 그룹핑(Grouping)을 할 수 있다.
도 8은 이러한 인접 노드를 그룹핑하여 네이버 리스트를 구성하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 영역(200), 제2 영역(300), 및 제3 영역(300) 별로 각각 제1 내지 제3 네이버 리스트(210, 310, 410)를 구성한다. 제1 및 제2 네이버 리스트(210, 310)의 경우, 노드 6과 노드 7이 부모 노드 및 자식 노드의 관계에 있고, 제3 네이버 리스트(410)의 경우 노드 8, 노드 9, 및 노드 10이 부모 노드 및 자식 노드의 관계에 있다.
따라서, 이와 같이 부모 노드와 자식 노드의 관계에 있는 인접 노드를 그룹 핑후에는, 브로드캐스트 패킷이 해당 그룹에 속하는 하나의 노드로 부터 수신되면, 해당 그룹에 속하는 노드들은 모두 정상적으로 브로드캐스트 패킷을 수신한 것으로 판단하여, 네이버 리스트에 기록할 수 있다. 해당 그룹은 슈퍼프레임(superframe)을 공유하기 때문에 해당 그룹내에서 신뢰성이 있는 Tx 가능하게 된다. 또한, 소스 노드(Source Node)에서 대기 시간(Waiting Time)을 감소시킬 수 있다.
그리고, 리브로드캐스트 전송 타이밍을 결정하는 경우, 수신한 브로드캐스트 패킷의 LQI(Link Quality Indicator)값에 비례하여 백오프(backoff) 값을 설정하여, 소스 노드에서 멀리 떨어진 순서대로 리브로드캐스트를 실시하게 할 수도 있다. 이 경우, 소스 노드로부터 가장 멀리 떨어진 노드에서 발생된 리브로드캐스트 패킷이 수신되는 경우, 소스 노드에 가까운 노드는 정상적으로 수신하였다고 가정할 수 있다. 또한, 소스 노드에서 가장 멀리 떨어진 노드가 먼저 리브로드캐스트를 수행함으로써, 전체 네트워크에서 신속히 브로드캐스트를 수행할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 첫째, 링크 기반에 따라 무선네트워크에 링크된 모든 노드가 브로드캐스트 패킷의 전달에 참여할 수 있다.
둘째, 브로드캐스트 패킷이 링크 기반에 따라 전달되므로, 트리 기반에 의한 방법보다 신속하게 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있다.
셋째, 본 발명은 트리 구조를 사용하지 않으므로, 트리 구조의 회복을 위한 로컬 브로드캐스트 회복 방법이 필요없게 된다.
넷째, 링크 기반에 따른 제한 반경 브로드캐스트 방법을 사용할 수 있으므로, 효율적으로 브로드캐스트 패킷의 전달범위를 설정할 수 있고, 제한 반경(RC)값은 실제 제한 홉의 의미를 갖게 된다.
다섯째, 필요한 경우, 신뢰성 있는 브로드캐스트 방법과 신뢰성은 없으나 최대 효율을 얻을 수 있는 브로드캐스트 방법을 선택적으로 사용할 수 있다.
여섯째, 네이버 리스트를 지그비 어드레스 체계를 이용하여 그룹핑하거나, LOI 값에 따라 리브로드캐스트 전송시간을 효율적으로 설정할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (19)

  1. 브로드캐스트 패킷을 수신하는 단계;
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 저장하고, 상기 브로드캐스트 패킷을 인접 노드들로 리브로드캐스트 (rebroadcast) 하는 단계; 및
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷이 아닌 경우, 상기 브로드캐스 트 패킷을 폐기하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된(relayed) 노드를 기록하는 단계;
    소정 시간 경과 후에, 상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되었는지 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있지 않으면, 상기 브로드캐스트 패킷을 다시 리브로드캐스트 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인접 노드들 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된 것으로 기록되어 있으면, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 소정 시간은, 리브로드캐스트 전송 시간의 설정을 위한 리브로드캐스트 타이머에 의해 카운트되는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 소정 시간은, 수신된 상기 브로드캐스트 패킷의 LQI(Link Quality Indicator)값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 다시 리브로드캐스트 하는 단계는, 상기 인접 노드를 모두에 상기 브로드캐스트 패킷이 중계될 때까지, 상기 소정 시간 간격으로 소정 횟수 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무선네트워크는, IEEE 802.15.4 표준에 따른 지그비 네트워크인 것을 특징으로 하는 브로드캐스트방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계된(relayed) 노드를 기록하는 단계는, 상기 인접 노드들의 정보에 대응하는 네이버 리스트를 설정하고, 상기 네이버 리스트에 리스트된 노드 별로 기록하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 네이버 리스트는, 상기 리스트된 노드들의 인덱스를 기준으로 하는 비트맵을 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 리스트된 노드들은, 브로드캐스트 소스를 기준으로 1홉내에 있는 노드들인 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 리스트된 노드들은, 지그비 어드레스 체계에 기초하여 그룹핑되어, 그룹핑된 그룹별로 중계여부가 기록 및 검사되는 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  12. 브로드캐스트 패킷을 수신하는 단계;
    상기 브로드캐스트 패킷의 헤더내에 소정 필드가 셋팅되어 있는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 소정 필드가 셋팅되어 있으면, 신뢰성 있는 제1 브로드캐스트 방법에 의해 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트 하는 단계; 및
    상기 소정 필드가 셋팅되어 있지 않으면, 신뢰성 없는 제2 브로드캐스트 방법에 의해 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브로드캐스트 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 무선네트워크는, IEEE 802.15.4 표준에 따른 지그비 네트워크인 것을 특징으로 하는 브로드캐스트방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 브로드캐스트 방법은,
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우, 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트하고, 소정 시간 경과 후에 인접 노드들 중에서 상기 브로드캐스트 패킷이 중계되지 않은 노드가 존재하는 경우, 다시 리브로드 캐스트 하고,
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우이 아닌 경우에, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 방법인 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에서 브로드캐스트 방법,
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2 브로드캐스트 방법은,
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우에, 상기 브로드캐스트 패킷을 리브로드캐스트하고,
    상기 브로드캐스트 패킷이 처음 수신된 패킷인 경우이 아닌 경우에, 상기 브로드캐스트 패킷을 폐기하는 방법인 것을 특징으로 하는 무선 네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 소정 필드는, 상기 브로드캐스트 패킷의 헤더에 포함된 패킷 제어 필드내의 'Lost Parent' 필드인 것을 특징으로 하는 무선네트워크에서 브로드캐스트 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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