KR100697828B1 - A low-power consumption traffic control method for wireless sensor network using media access control protocol - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매체 접근 제어 방법을 이용한 무선 센서네트워크에서 저전력 트래픽 제어 방법에 관한 것으로써 보다 자세히는 무선 센서네트워크에서 무선 단말들의 네트워크 생존시간(life time)을 연장시키고 서비스 품질(QoS)을 보장할 수 있도록 하는 매체 접근 제어를 이용하는 트래픽 제어 방법에 관한 것이다. 이러한 트래픽 제어방법은 실시간 패킷를 전송하고자 하는 적어도 하나 이상의 실시간 단말에 접근 순서를 미리 지정하는 지정 백오프 시간을 할당하는 단계와, 백오프 절차를 수행하여 백오프 시간이 0이 되는 실시간 단말이 실시간 패킷을 전송하도록 허용하는 단계와, 비실시간 패킷를 전송하고자 하는 적어도 하나 이상의 비실시간 단말에 대하여 백오프 절차를 수행하여 백오프 시간이 0이 되는 비실시간 단말이 비실시간 패킷를 전송하도록 허용하는 단계와 상기 비실시간 패킷 전송에 실패하면 해당 비실시간 단말에 임의의 백오프 시간을 할당하는 단계와 상기 할당된 임의의 백오프 시간이 경과한 후 비실시간 패킷의 전송을 다시 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a low-power traffic control method in a wireless sensor network using a medium access control method. In detail, the present invention can extend network life time and guarantee quality of service (QoS) of wireless terminals in a wireless sensor network. The present invention relates to a traffic control method using media access control. Such a traffic control method includes allocating a designated backoff time for specifying an access order in advance to at least one real-time terminal to which a real-time packet is to be transmitted, and performing a backoff procedure to generate a real-time packet with a backoff time of zero. Allowing a non-real time terminal to transmit a non-real time packet by performing a backoff procedure on at least one non-real time terminal to which the non-real time packet is to be transmitted, and transmitting the non real time packet. If the real-time packet transmission fails, allocating an arbitrary backoff time to the corresponding non-real time terminal and retrying to transmit the non-real time packet after the allocated backoff time has elapsed. .

매체 접근 제어, 트래픽 제어 Medium access control, traffic control

Description

매체 접근 제어 방법을 이용한 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법{A low-power consumption traffic control method for wireless sensor network using media access control protocol}A low-power consumption traffic control method for wireless sensor network using media access control protocol

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 매체 접근 제어를 위한 수퍼프레임의 개념도1 is a conceptual diagram of a superframe for media access control according to an embodiment of the present invention;

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 보장형 서비스를 위한 대역폭 할당 테이블.2 is a bandwidth allocation table for a guaranteed service according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 패킷의 전송방식을 설명하기 위한 예시도3 is an exemplary view for explaining a method of transmitting a real-time packet according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 매체 접근 제어 방법을 이용하여 무선 센서네트워크에서 저전력 통신방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low power communication method in a wireless sensor network using a medium access control method.

보다 자세히는 무선 센서네트워크에서 무선 단말들의 네트워크 생존시간(life time)을 연장시키고 서비스 품질(QoS)을 보장할 수 있도록 하는 매체 접근 방법을 이용하는 트래픽 제어 방법에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a traffic control method using a media approach that can extend network life time and guarantee quality of service (QoS) of wireless terminals in a wireless sensor network.

일반적으로 통신 시스템에서 송수신되는 데이터는 단순 데이터뿐만 아니라 제어신호나 시그날링 데이터 등과 같은 실시간성과 생존성을 동시에 요구하는 데이터나 화상이나 음성과 같은 멀티미디어 데이터가 혼재되어 있다.In general, data transmitted and received in a communication system includes not only simple data but also data requiring simultaneous real-time and survivability such as control signals and signaling data, and multimedia data such as video and audio.

이러한 모든 데이터는 하나의 물리적인 전송로를 통해 전달되게 되므로, 각각의 데이터를 구분하여 데이터의 특성에 알맞게 전송해 줄 수 있는 기술이 필요하다. 즉, 각각의 데이터에 대해 서로 다른 QoS(Quality Of Service)를 요구하기 때문에, 이들을 효과적으로 지원하기 위해서는 데이터의 특성에 알맞게 전송 경로를 제어하여 전송해 주어야 한다. Since all such data is transmitted through one physical transmission path, a technique is needed to distinguish each data and to transmit the data appropriately. That is, since different Quality of Service (QoS) is required for each data, in order to support them effectively, the transmission path must be controlled according to the characteristics of the data.

상기 트래픽은 QOS 요구에 대한 만족의 엄격성 정도에 따라서 보장형 서비스(Guaranteed Service)와 예상형 서비스(Predictive Service) 그리고 최선형 서비스(Best-Effort Service)로 나눌 수 있으며, 이 중에서 보장형서비스는 원하는 QoS(종단간 지연 시간 조건이나 패킷 손실율 등)를 완벽하게 만족시킬 것을 요구하므로 이를 보장해 주기 위해서는 충분한 자원을 할당해 주어야 한다. 일반적으로, 제어에 관련된 데이터라든지 시그날링 관련 데이터의 경우처럼 실시간성(real time)과 생존성을 동시에 요구하는 데이터들이 상기와 같은 보장형 서비스를 요구하게 된다.The traffic can be classified into Guaranteed Service, Predictive Service, and Best-Effort Service, depending on the degree of strictness of satisfaction with the QOS request. It is required to fully satisfy the end-to-end latency conditions, packet loss rate, etc., so that sufficient resources must be allocated to guarantee this. In general, data requiring real time and survivability at the same time as data related to control or signaling related data require such a guaranteed service.

한편, 보장형 서비스를 지원해 주기 위한 여러가지 기능들이 네트워크상에 구현되어 있는데, 그 기능으로는 라우팅(routing) 기능, 자원예약(resource reservation)기능, 호수락 제어(call admission control) 기능, 패킷 스케줄링(Packet Scheduling) 기능, 감찰(policing) 기능이 있으며, 이 중에서 라 우팅 기능과 자원예약 기능 및 호수락 제어 기능은 호가 설정되기 전 단계에서 필요한 기능이고, 패킷 스케줄링 기능과 감찰 기능은 호가 설정된 이후에 실제 패킷가 전송되는 동안에 적용되는 기능이다.On the other hand, various functions are implemented on the network to support guaranteed services. The functions include routing function, resource reservation function, call admission control function, and packet scheduling. Scheduling, and policing functions, among which routing, resource reservation, and lock control functions are required before the call is set up. This function is applied during transmission.

상기 패킷 스케줄링 기능은 패킷 단위로 동작하여, 다음에 전송할 패킷이 어는 입력 경로에 있는 것인지를 결정하고 다른 입력 경로에 대해서는 전송할 패킷이 있더라도 블록(block)시켜 줄 수 있도록 하는 기능에 해당한다.The packet scheduling function corresponds to a function that operates on a packet basis to determine whether the next packet to be transmitted is in an input path, and block other input paths even if there is a packet to be transmitted.

본 발명은 특히 무선 센서네트워크에서 보장형 서비스를 제공하기 위한 것으로서, 무선 센서 네트워크는 환경감시, 의학 시스템, 로봇 탐사와 같은 다양한 분야에서 응용이 가능한 기술분야이다. 이러한 네트워크는 주로 많은 분산된 단말(또는 노드)들이 스스로 네트워크를 멀티-홉 형태로 구성하는 것이 일반적이다. 각 단말들은 여러 개의 센서들과, 임베디드 프로세서, 저전력 라디오 통신 인터페이스를 갖추고 있고 주로 배터리로 동작한다. 전형적으로 이러한 단말들은 공통의 작업을 위해 상호협력하도록 되어 있다.The present invention is particularly for providing a guaranteed service in a wireless sensor network, the wireless sensor network is a technical field that can be applied in various fields such as environmental monitoring, medical systems, robot exploration. In such a network, many distributed terminals (or nodes) generally configure the network in a multi-hop form by themselves. Each terminal has several sensors, an embedded processor, a low-power radio communication interface, and is primarily battery powered. Typically these terminals are intended to cooperate with each other for a common task.

모든 공유 매체 네트워크에서처럼 매체 접근 제어(MAC:Media Access Control)는 네트워크의 성공적 동작을 위해 아주 중요한 기술요소이다. 매체 접근 제어의 가장 기본적인 역할은 두 개 이상의 단말이 동시에 전송을 시작하지 못하게 하여 충돌을 피하게 하는 것으로써, 무선 음성 또는 무선 데이터 네트워크를 위해 개발된 많은 매체 접근 제어 프로토콜들이 존재하며, 전형적인 예로는 TDMA, CDMA 및 IEEE802.11과 같은 경쟁 기반의 프로토콜이 있다.As with all shared media networks, Media Access Control (MAC) is an important technology element for successful operation of the network. The most basic role of media access control is to prevent two or more terminals from starting transmission at the same time to avoid collisions, and there are many media access control protocols developed for wireless voice or wireless data networks. There are competition based protocols such as TDMA, CDMA and IEEE802.11.

특히 무선 센서네트워크에 적합한 매체 접근 제어를 위해서는 에너지 효율성 을 향상시키는 것이 중요하다. 무선 센서 단말은 배터리 전력 공급 방식을 이용하게 되고, 경우에 따라서는 배터리 교체나 재충전이 곤란한 경우가 많고, 이와 같은 경우 센서 단말의 제조단가를 낮추어 배터리를 교환하거나 재충전하는 대신 수명이 다하는 경우에 폐기시키도록 하는 경우도 많기 때문이다. 이와 같은 이유로 본 발명은 에너지 효율성을 향상시키면서 보장형 서비스를 원활하게 제공하기 위한 트래픽 제어 방법을 제공하기 위하여 고안된 것이다. In particular, it is important to improve energy efficiency for media access control suitable for wireless sensor networks. The wireless sensor terminal uses a battery power supply method, and in some cases, it is difficult to replace or recharge the battery, and in such a case, when the end of life instead of replacing or recharging the battery by lowering the manufacturing cost of the sensor terminal is discarded This is because there are many cases. For this reason, the present invention is designed to provide a traffic control method for smoothly providing guaranteed services while improving energy efficiency.

본 발명의 목적은 무선 센서네트워크의 각 단말의 에너지 소비를 감소시키면서 동시에 보장형 서비스를 제공할 수 있도록 하는 무선 센서네트워크의 트래픽 제어방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a traffic control method of a wireless sensor network that can provide a guaranteed service while simultaneously reducing energy consumption of each terminal of the wireless sensor network.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서네트워크에 서의 저전력 트래픽 제어 방법은Low power traffic control method in a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is

실시간 패킷를 전송하고자 하는 적어도 하나 이상의 실시간 단말에 접근 순서를 미리 지정하는 지정 백오프 시간을 할당하는 단계와, 백오프 절차를 수행하여 백오프 시간이 0이 되는 실시간 단말이 실시간 패킷데이터를 전송하도록 허용하는 단계와, 비 실시간 패킷을 전송하고자 하는 적어도 하나 이상의 비 실시간 단말에 대하여 백오프 절차를 수행하여 백오프 시간이 0이 되는 비 실시간 단말이 비 실시간 패킷을 전송하도록 허용하는 단계와, 상기 비 실시간 패킷 전송에 실패하면 해당 비 실시간 단말에 임의의 백오프 시간을 할당하는 단계와, 상기 할당된 임의의 백오프 시간이 경과한 후 비 실시간 패킷의 전송을 다시 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Allocating a designated backoff time to predetermine an access order to at least one real-time terminal to which a real-time packet is to be transmitted, and performing a backoff procedure to allow a real-time terminal having a backoff time of 0 to transmit real-time packet data And performing a backoff procedure on at least one non-real time terminal to which the non-real time packet is to be transmitted, allowing the non-real time terminal having a backoff time of 0 to transmit the non-real time packet; If the packet transmission fails, allocating an arbitrary backoff time to the corresponding non-real time terminal, and retrying the transmission of the non-real time packet after the allocated backoff time has elapsed. .

상술한 바와 같은 구성에 따르면 보장형 서비스를 위한 실시간 패킷의 전송을 원할하게 수행하면서 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 효과를 가지게 되는 것이다. According to the configuration as described above, it is possible to efficiently transmit data while smoothly performing real-time packet transmission for the guaranteed service.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법은 데이터의 전송을 위해 캐리어 감지를 수행하며, 이를 위하여 네트워크 할당 벡터값을 검사한 결과, 데이터의 전송이 불가능한 경우에는 소정 시간 동안 관련 단말의 통신 인터페이스를 비활성화하는 것을 특징으로 한다. In addition, the low-power traffic control method in the wireless sensor network according to another embodiment of the present invention performs carrier detection for data transmission, and for this purpose, when the network allocation vector value is inspected, a predetermined time when data transmission is impossible While deactivating the communication interface of the associated terminal.

상술한 바와 같은 구성에 따르면 데이터의 전송이 불가능한 시간 동안에는 통신 인터페이스를 위한 전원을 차단하게 되어 에너지의 소모를 감소시키고, 무선 센서네트워크 단말의 생존시간을 증가시키는 효과를 가지게 된다.According to the above-described configuration, the power supply for the communication interface is cut off during the time when data transmission is impossible, thereby reducing energy consumption and increasing the survival time of the wireless sensor network terminal.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법은 적어도 하나 이상의 무선 센서네트워크 단말의 활성화/비활성화 주기를 매체의 채널 이용율을 소정의 한계치와 비교한 결과에 따라 가변적으로 결정되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the low power traffic control method in the wireless sensor network according to another embodiment of the present invention is to be variably determined according to the result of comparing the channel utilization rate of the medium with the activation / deactivation period of the at least one wireless sensor network terminal. It is characterized by one.

상술한 바와 같은 구성에 따르면 매체의 채널 이용율에 따라 활성화되는 주기를 최적화함으로써, 불필요하게 단말의 통신 인터페이스가 활성화되는 것을 방지하여 소비 전력을 더욱 감소시키는 효과를 가지게 되는 것이다.According to the configuration as described above, by optimizing the period of activation according to the channel utilization rate of the medium, it is possible to prevent unnecessary activation of the communication interface of the terminal to further reduce the power consumption.

본 발명의 바람직한 실시예를 위한 매체 접근 제어 방법에서는 기본적으로 기존의 IEEE802.15.4 MAC이나 S-MAC에서처럼 PAN(Personal Area Network) 또는 가상 클러스터를 구성하고 있는 단말(혹은 노드)들이 매체를 액세스하는 모양은 수퍼프레임(superframe) 구조를 가지고 있다. 이 수퍼프레임은 노드들이 송수신 행위를 할 수 있는 활성화 구간(Active Period)과 전력소모를 최소로 한 상태에서 슬립(Sleep) 또는 대기(Standby)하는 비활성화 구간(Inactive Period)으로 구성된다. 활성화 구간은 다시 보장형 서비스를 요구하는 실시간 트래픽(rt-traffic: real time traffic)의 수송에 사용되는 비경쟁 구간(CFP:Contention Free Period)과 일반적으로 최선의 서비스를 요구하는 비실시간 트래픽(nrt-traffic: non-real time traffic)의 전송에 사용되는 경쟁구간(CAP:Contention Access Period)으로 나뉘어져 운용된다.In the medium access control method for the preferred embodiment of the present invention, the terminal (or nodes) constituting a PAN (Personal Area Network) or a virtual cluster basically accesses the medium as in the existing IEEE802.15.4 MAC or S-MAC. Has a superframe structure. This superframe is composed of an active period in which nodes can transmit and receive and an inactive period in which a node sleeps or stands in a state where power consumption is minimized. Activation intervals are contention free periods (CFPs) used for the transport of real time traffic (rt-traffic), which in turn require guaranteed services, and nrt-traffic, which typically requires the best service. It is divided into Contention Access Period (CAP) which is used for transmission of non-real time traffic.

비경쟁 구간에서는 본 발명에서 제시하는 절차를 따라 실시간 트래픽의 전송을 요구하는 실시간 단말(혹은 노드:rt-node)들 간에 충돌(collision)이 일어나지 않도록 한 무경쟁(Contention Free) 방식으로 매체를 엑세스하여 데이터를 전송할 수 있도록 구성되며, 경쟁 구간에서는 소위 CSMA/CA 방식으로 경쟁적으로 매체를 액세스하게 구성된다.In the non-competition period, the media is accessed in a contention free manner so that collisions do not occur between real-time terminals (or nodes: rt-nodes) requiring the transmission of real-time traffic according to the procedure of the present invention. It is configured to transmit data, and in the contention period is configured to access the medium competitively in the so-called CSMA / CA method.

본 발명의 실시예에 따른 가상 클러스터를 구성하는 단말들은 동일한 주기의 활성화와 비활성화를 반복한다. 활성화/비활성화의 주기(Duty Cycle)는 채널의 이용률에 따라 가변적으로 정해지는 것으로 상세한 내용은 후술하기로 한다. Terminals constituting the virtual cluster according to the embodiment of the present invention repeat activation and deactivation of the same period. The duty cycle of activation / deactivation is variably determined according to the utilization rate of the channel. Details thereof will be described later.

각 단말은 주기적인 활성화와 비활성화를 시작하기 전에 자신의 스케쥴을 선택하고 이웃들과 스케쥴 정보를 교환하게 되며, 각 단말은 자기가 알고있는 이웃들 의 스케쥴을 저장하는 스케쥴 테이블을 관리한다. 이와 관련한 스케쥴의 관리에 관한 상세한 사항은 공지 공용의 절차에 따른 것으로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Each terminal selects its own schedule and exchanges schedule information with neighbors before starting periodic activation and deactivation, and each terminal manages a schedule table that stores schedules of neighbors it knows. Details of schedule management in this regard follow a publicly-known procedure, and a detailed description thereof will be omitted.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 매체 접근 제어를 위한 수퍼프레임의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a superframe for media access control according to an embodiment of the present invention.

도1에 의하면 스케쥴의 갱신은 동기화 패킷을 전송하는 것으로 이루어진다. 동기화 패킷은 송신자의 주소, 다음 경쟁 구간 시작까지 필요한 시간(tcap)과 다음 비활성화 구간 시작까지 필요한 시간(tsleep)을 포함하도록 구성되며, 이와 같은 정보를 통해 각 단말(혹은 노드)들은 수퍼프레임을 동기화하게 된다.According to Fig. 1, updating of a schedule consists of sending a synchronization packet. The synchronization packet is configured to include the sender's address, the time required to start the next contention interval (t cap ) and the time required to start the next inactivity interval (t sleep ), and through this information, each terminal (or node) can Will be synchronized.

각 단말이 동기화 패킷이든 데이터 패킷이든 수신하도록 하기 위해서는 수퍼 프레임은 세 개의 부분으로 나누어지며, 첫 번째는 동기화 패킷을 위한 부분, 두 번째 부분은 비경쟁 구간 부분(CFP), 세 번째는 경쟁 구간 부분(CAP)이 된다.In order for each terminal to receive a synchronization packet or a data packet, the super frame is divided into three parts, the first part for the synchronization packet, the second part for the non-competition part (CFP), and the third part for the contention part ( CAP).

비경쟁 구간에서 보장형 서비스를 제공하기 위한 실시간 단말들에게만 권한이 주어진 실시간 패킷의 전송은 미리 할당된 고유의 액세스 순서에 해당하는 지정 백오프 시간 (Pre-defined Backoff time) 값을 가지고 백오프 절차를 수행하여 백 오프 시간이 0이 되는 노드들부터 차례대로 매체를 점유하고 실시간 패킷을 전송하기 시작한다. 즉, 고유의 액세스 순서에 따라 작은 값을 부여 받은 1개의 단말만이 승자(winner)가 되게 되므로 결과적으로 비경쟁으로 데이터의 전송이 가능하게 된다. The transmission of real-time packets authorized only to real-time terminals for providing guaranteed service in a non-competition period performs a backoff procedure with a pre-defined backoff time value corresponding to a pre-assigned unique access order. Nodes occupy the medium in turn and begin transmitting real-time packets. That is, only one terminal, which is given a small value according to a unique access order, becomes a winner, and as a result, data can be transmitted in a non-competitive manner.

각 단말들로부터 보장형 서비스를 위한 대역 할당 요청이 들어오면 네트워크 관리 단말은 대역 할당 테이블로부터 요청의 수락 또는 거부를 판단하여 도2에 예시한 바와 같은 대역 할당 테이블에서 취할 수 있는 최소 값을 선택하여 지정 백오프 타임을 할당한다. 이때, 할당을 요청한 단말의 장치 주소(device address)를 기록하고 할당으로 상태를 변경한다. 백오프 타임 값은 보장형 서비스를 몇 개까지 수용할 것인지에 따라 결정되는 것이며, 통상의 무선 센서네트워크의 경우에는 보장형 서비스를 요청하는 단말의 수는 많지 않은 경우가 대부분이다. IEEE802.15.4의 경우에는 7개까지 수용이 가능하며, 만약 보장형 서비스의 수를 지나치게 증가시키면 비경쟁 구간의 비중이 늘어나고, 경쟁 구간의 비중은 줄어들어 일반 데이터의 전송기회가 줄어들게 되어 데이터 전송 효율이 저하될 가능성이 높아지게 된다.When a band allocation request for guaranteed service is received from each terminal, the network management terminal determines whether to accept or reject the request from the band allocation table and selects and specifies the minimum value that can be taken in the band allocation table as illustrated in FIG. Allocate a backoff time. At this time, the device address (device address) of the terminal requesting the assignment is recorded and the state is changed to the assignment. The backoff time value is determined according to how many guaranteed services will be accommodated. In a typical wireless sensor network, the number of terminals requesting guaranteed services is not large. In the case of IEEE802.15.4, up to seven can be accommodated.If the number of guaranteed services is excessively increased, the proportion of non-competition periods increases, and the proportion of contention periods decreases, thereby reducing the transmission opportunities of general data, thereby reducing data transmission efficiency. The chances are high.

동기화 패킷이 전송된 후 실시간 노드들이 백오프 절차를 수행하는 과정을 도3(a)를 통해 설명하기로 한다. The process of performing the backoff procedure by the real-time nodes after the synchronization packet is transmitted will be described with reference to FIG. 3 (a).

도3(a)를 보면 3개의 실시간 단말이 할당이 되어 있다. 실시간 단말(#AAAA)는 백오프 시간 값이 1로 지정되어 있고, 실시간 단말(#BBBB)는 백오프 시간 값이 2로 지정되어 있으며, 실시간 단말(#CCCC)는 백오프 시간 값이 3으로 할당되어 있 음을 알 수 있다. 동기화 패킷이 전송되고 1 tBackoffSlot이 경과하면 실시간 단말(#AAAA)의 백오프 시간이 0이 되어 패킷 전송을 시작할 수 있다. 그러나 다른 노드들은 백오프 시간 값이 남아 있으므로, 즉 0이 아니므로 백오프 상태로 남아 있다. 실시간 단말(#AAAA)가 전송을 시작하면 전송 패킷의 지연시간 필드(duration field) 값에 근거하여 다른 노드들은 네트워크 할당 벡터(NAV)를 설정하고 백오프 타이머 값은 현재 값 상태로 유지된다. 네트워크 할당 벡터 시간이 종료되면 노드들은 다시 1 tBackoffSlot 후 백오프 타이머를 감소시키고 실시간 단말(#BBBB)가 전송 권리를 획득하게 된다. 실시간 단말(#BBBB)가 전송을 시작하면 이로 인해 네트워크 할당 벡터가 설정되고 실시간 단말(#CCCC)는 백오프 상태로 남아 있다가 다시 네트워크 할당 벡터가 종료되면 백오프 타이머 값이 감소되어 3번째로 전송기회를 얻게 되는 것이다. 여기서 전송 기회를 가진 단말 외의 다른 단말들은 전송되어 지는 패킷의 수신자가 자신인지를 확인하여 자신이 수신자가 아닌 경우에는 네트워크 할당 벡터를 설정하고 오버히어링(overhearing)을 회피하게 된다.3 (a), three real-time terminals are assigned. The real time terminal (#AAAA) has a backoff time value of 1, the real time terminal (#BBBB) has a backoff time value of 2, and the real time terminal (#CCCC) has a backoff time value of 3 You can see that it is assigned. After the synchronization packet is transmitted and 1 t BackoffSlot elapses, the backoff time of the real-time terminal (#AAAA) becomes 0 and packet transmission can be started. However, other nodes remain in the backoff state because the backoff time value remains, that is, not zero. When the real-time terminal (#AAAA) starts transmission, other nodes set the network allocation vector (NAV) based on the value of the duration field of the transport packet, and the backoff timer value is maintained at the current value state. When the network allocation vector time expires, the nodes decrement the backoff timer again after 1 t BackoffSlot and the real-time terminal #BBBB acquires a transmission right. This causes the network allocation vector to be set when the real-time terminal (#BBBB) starts transmission and the real-time terminal (#CCCC) remains in the backoff state. You will have a chance to send. In this case, other terminals except the terminal having the transmission opportunity check whether the receiver of the packet to be transmitted is their own, and if the terminal is not the receiver, set the network allocation vector and avoid overhearing.

도3(b)는 백오프 시간 값이 2인 실시간 단말(#BBBB)이 할당 해제(deallocated) 되는 경우를 가정하여 매체상의 트래픽 제어 방법을 나타낸 것이다. 백오프 시간 값이 2인 단말이 할당해제되어 있는 경우에도 실시간 단말(#AAAA)는 이와는 관계없이 동기화 패킷이 전송되고 1 tBackoffSlot 후에 전송이 가능하게 된다. 실시간 단말(#CCCC)의 경우에는 실시간 단말(#BBBB)이 할당 해제됨에 따라 실시간 단말(#AAAA)의 전송이 완료된 후 2 tBackoffSlot 후에 바로 전송기회를 얻게 된다.FIG. 3 (b) shows a traffic control method on a medium assuming that a real time terminal #BBBB having a backoff time value of 2 is deallocated. Even when the terminal having the backoff time value of 2 is deallocated, the real-time terminal #AAAA is able to transmit the synchronization packet after 1 t BackoffSlot irrespective of this. In the case of a real-time terminal (#CCCC), as the real-time terminal (#BBBB) is deallocated , the transmission opportunity is obtained immediately after 2 t BackoffSlot after the transmission of the real-time terminal (#AAAA) is completed.

이와 같은 구성을 통해서 각 수퍼프레임마다 모든 실시간 단말들은 한번의 전송기회가 부여되므로 안정적으로 보장형 서비스를 제공할 수 있게 된다. Through such a configuration, all real-time terminals are provided with one transmission opportunity in each superframe, thereby providing stable guaranteed service.

실시간 패킷의 전송이 완료되면 경쟁 구간 동안 비실시간 패킷의 전송이 시작된다. 비실시간 패킷의 전송을 위해서는 캐리어 감지를 통해 백오프 절차를 따라 매체의 이용권을 획득하게 된다. 본 발명의 일실시예에 있어서 실시간 패킷 및 비실시간 패킷 중 브로드캐스트 패킷은 RTS/CTS 없이 전송하게 되나, 유니캐스트 패킷은 RTS/CTS/DATA/ACK 절차에 따라 전송이 이루어 진다. 백오프 절차를 수행하기 위해 백오프 카운터는 채널이 아이들(idle) 상태인 동안에는 카운터를 감소시키고, 채널이 비지(busy) 상태인 동안에는 카운트 동작을 중지한다. 백오프 카운터가 0이 되면, 즉, 백오프 시간이 모두 경과하게 되면 노드는 전송을 시작하게 된다. 이때 데이터 전송의 충돌이 발생하지 않고, 수신 단말이 패킷를 수신 완료하게 되면 전송절차가 종료하게 된다. 그러나, 패킷을 전송하고자 하는 단말이 캐리어 센싱에서 실패하게 된다면 임의의 백오프 시간을 결정하여 관련 단말의 백오프 시간으로 지정하게 되고, 지정된 백오프 시간에 따라 백오프 시간 카운터의 값이 0이 되면 재전송을 시도하게 된다.When the transmission of the real time packet is completed, the transmission of the non-real time packet is started during the contention period. In order to transmit a non-real time packet, a carrier is sensed to acquire a use right of a medium through a backoff procedure. In one embodiment of the present invention, the broadcast packet of the real time packet and the non-real time packet is transmitted without RTS / CTS, but the unicast packet is transmitted according to the RTS / CTS / DATA / ACK procedure. To perform the backoff procedure, the backoff counter decrements the counter while the channel is idle and stops counting while the channel is busy. When the backoff counter reaches zero, that is, the backoff time has elapsed, the node will begin transmitting. At this time, the collision of data transmission does not occur, and when the receiving terminal receives the packet, the transmission procedure is terminated. However, if a terminal to transmit a packet fails in carrier sensing, it determines an arbitrary backoff time and designates it as the backoff time of the related terminal. When the value of the backoff time counter becomes 0 according to the designated backoff time, Attempt to retransmit.

본 발명의 실시예를 위한 백오프 시간의 결정을 위한 계산식은 아래의 수학식1과 같다Equation for determining the back off time for the embodiment of the present invention is as shown in Equation 1 below

Figure 112005037444113-pat00001
Figure 112005037444113-pat00001

여기서, a=0, b=bmin x 2r < bmax , 이며 본 발명의 실시예에서는 바람직하게는 bmin=32, bmax =1024이다. r은 재전송의 횟수를 나타내며, Backoffslot_Time은 각 단말이 패킷을 감지하는 시간, 전송 지연시간시간, 수신상태에서 전송상태로 전환하는데 필요한 시간, MAC 레이어에 채널의 상태를 통지하기 위해 필요한 시간을 합산한 값이다. Here, a = 0, b = b min x 2 r <b max , and b min = 32 and b max = 1024 in the embodiment of the present invention. r represents the number of retransmissions, and Backoffslot_Time is the sum of the time each terminal detects the packet, the transmission delay time, the time required to switch from the reception state to the transmission state, and the time required to notify the state of the channel to the MAC layer. Value.

상술한 구성에 의하면 보장형 서비스를 위한 실시간 패킷 트래픽과 일반적인 데이터의 전송 등을 위한 비실시간 패킷 트래픽의 할당이 최적화되어 안정적인 트래픽 제어 및 그에 따른 전력소모가 감소하게 되어 무선 센서네트워크 단말의 수명이 연장되게 되는 것이다.According to the above-described configuration, real-time packet traffic for guaranteed service and non-real-time packet traffic allocation for general data transmission are optimized, so that stable traffic control and power consumption are reduced, thereby extending the life of the wireless sensor network terminal. Will be.

한편, 실시간 패킷 또는 비실시간 패킷을 전송하기 위한 캐리어 감지 방법은 크게 가상 캐리어 감지와 물리적 캐리어 감지로 나뉠 수 있다. 일반적으로 무선 네트워크 단말은 가상 캐리어 감지를 위해 모든 이웃 단말로부터의 데이터전송을 리스닝(listening)하게 된다. 그 결과 자신에게 전달되지 않는 패킷을 수신, 즉 오버히어링(overhearing)하게 되어 네트워크의 트래픽이 증가하고, 그에 따른 에너지 낭비가 늘어나게 된다. 본 발명의 실시예에서는 송신되는 패킷에 지연시간 필드(duration field)를 포함시켜, 수신 단말이 아닌 단말들이 데이터의 전송이 완료되기까지 필요한 시간을 예측할 수 있도록 한다. 따라서 임의의 단말이 다른 단말로 전송되는 패킷을 받은 경우, 해당 단말은 지연시간 필드 값을 통해 앞으로 얼마 동안 데이터의 전송이 계속되는지를 예측할 수 있고, 지연시간 필드 값은 네트워크 할당 벡터에 입력하여 카운트를 하게 된다. 상기 입력된 네트워크 할당 벡터의 값을 점차로 감소시키되, 그 값이 0이 되기 전까지는 매체가 사용중이라고 판단하여 데이터의 전송 등 통신 작업을 수행하지 않게 된다. 반면 물리계층에서 채널의 전송 가능여부를 검사하는 물리적 캐리어 감지는 공지 공용의 기술로서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, a carrier sensing method for transmitting a real time packet or a non-real time packet can be largely divided into virtual carrier sensing and physical carrier sensing. In general, a wireless network terminal listens to data transmissions from all neighboring terminals for virtual carrier detection. As a result, it receives packets that are not delivered to them, that is, overhearing, resulting in increased network traffic, resulting in increased energy waste. In an embodiment of the present invention, a duration field is included in a packet to be transmitted, so that terminals other than the receiving terminal can predict a time required until data transmission is completed. Therefore, when a terminal receives a packet transmitted to another terminal, the terminal may predict how long data transmission continues through the delay field value, and the delay field value is inputted into the network allocation vector to count. Done. Although the value of the input network allocation vector is gradually decreased, it is determined that the medium is in use until the value becomes 0, so that a communication operation such as data transmission is not performed. On the other hand, physical carrier detection that checks whether a channel can be transmitted in the physical layer is a publicly known technique, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 네트워크 할당 벡터의 검사 결과 매체가 사용중이라고 판단되는 경우에 무선 센서네트워크 단말의 RF 기능을 정지시키고 비활성화 시켜 전원을 차단함으로써, 전력의 소모를 더욱 감소시키도록 구성하는 것도 가능하다.On the other hand, when it is determined that the medium is in use as a result of the inspection of the network allocation vector, the RF function of the wireless sensor network terminal may be stopped and deactivated to cut off the power, thereby further reducing power consumption.

한편, 무선 센서네트워크에서 보장형 서비스를 원할하게 제공하기 위해서는 비경쟁 구간에서 점유해야 하는 시간, 즉 경쟁 구간을 시작하기까지 필요한 시간 tcap를 결정하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 실시간 패킷을 전송하고자 하는 단말들의 대역폭(BW i )을 모두 합하여 매체의 데이터 전송속도(S)로 나눈 값과, 백오프 절차 수행에 필요한 시간의 최대값을 합하여 얻어지는 값을 합산함으로써 비경쟁구간이 점유해야하는 시간을 결정하게 된다. 여기서 백오프 절차 수행에 필요한 시간의 최대값은 백오프 시간의 최대값(max.BackoffTime.Value)과 각 백오프 슬롯에 할당되는 시간(BackoffSlot .Time)의 곱으로 결정되게 된다. 이와 같은 사항을 정리하면 수학식2와 같다On the other hand, in order to smoothly provide a guaranteed service in the wireless sensor network, it is important to determine the time that should be occupied in the non-competition period, that is, the time t cap required to start the competition period. To this end, a non-competition period is obtained by summing all the bandwidths ( BW i ) of terminals wishing to transmit real-time packets, divided by the data transmission rate ( S ) of the medium, and a value obtained by adding up the maximum value of the time required to perform the backoff procedure. This will determine how long you need to occupy. The maximum value of the time required to perform back-off procedures are to be determined by the product of the time (BackoffSlot .Time) allocated to the maximum value (max.BackoffTime.Value) and each back-off slots in the back-off time. This is summarized as in Equation 2.

Figure 112005037444113-pat00002
Figure 112005037444113-pat00002

한편, 본 발명의 무선 센서네트워크 단말의 통신 인터페이스를 활성화/비활성 구간은 특정한 주기(duty cycle)에 따라 전환되게 된다. 종래의 기술에 따르면, S-MAC 방식의 경우에는 고정적인 주기를 채택하고 있어 상황에 따라 전력소모를 감소하는 방식이 아니므로 결과적으로 단말의 수명이 짧아지게 되는 단점이 있다. 또한 소위 T-MAC 방식에서는 적응적으로(adaptive) 또는 가변적으로 활성화/비활성화주기를 결정하게 되지만, 제어 매카니즘이 상당히 복잡하게 되는 단점이 있었다. 본 발명의 실시예에서는 전력소모 절감을 통해 무선 센서네트워크 단말의 수명을 연장하기 위하여 매체의 채널 이용률(Channel Utilization)에 따라 가변적으로 결정하게 된다.Meanwhile, the activation / deactivation interval of the communication interface of the wireless sensor network terminal of the present invention is switched according to a specific cycle. According to the prior art, since the S-MAC method adopts a fixed cycle, it is not a method of reducing power consumption according to the situation, and as a result, the life of the terminal is shortened. In addition, in the so-called T-MAC method, the activation / deactivation cycle is determined adaptively or variably, but the control mechanism is complicated. In the embodiment of the present invention, in order to prolong the life of the wireless sensor network terminal by reducing power consumption, it is variably determined according to the channel utilization rate of the medium.

1) 활성화/비활성화 주기를 결정하기 위한 제어절차1) Control procedure to determine activation / deactivation cycle

먼저 이전 슈퍼프레임의 채널 이용율(channel utilization: U CH )을 구하여 어떤 한계치를 기준으로 tSLEEP을 동적으로 조절함으로써 트래픽 특성과 변화에 따라 적응형으로 가변시킨다. 이를 위해 제어 방법을 정리하면 다음과 같다.First, the channel utilization ( U CH ) of the previous superframe is calculated, and t SLEEP is dynamically adjusted based on a certain threshold to be adaptively changed according to traffic characteristics and changes. To do this, the control method is summarized as follows.

if (if ( UU CHCH <  < UU lowerlower _threshold_threshold ))

tt SLEEPSLEEP =  = tt SLEEPSLEEP ** α;α;

if (if ( UU CHCH >  > UU upperupper _threshold_threshold ))

tt SLEEPSLEEP =  = tt SLEEPSLEEP /α; / α;

elseelse

tt SLEEPSLEEP =  = tt SLEEPSLEEP ;;

여기서, 0<a<1이며, a는 임의의 가중치이다 임의의 가중치(weight factor)이다.Where 0 <a <1, and a is any weight. Any weight factor.

이와 같이 채널의 이용율 U CH 를 기준값인 U lower _threshold 와 비교를 하고, 비교결과 채널의 이용율이 기준값보다 큰 경우에는 트래픽이 많은 경우이므로 활성화 구간, 즉 비활성화 구간을 시작하기까지 필요한 시간 t SLEEP 의 크기를 증가시키고, 채널의 이용율이 기준값보다 작은 경우에는 트래픽이 적은 경우이므로 활성화 구간 또는 비활성화 구간을 시작하기까지 필요한 시간 t SLEEP 의 크기를 감소시키게 되는 것이다.Thus channel utilization U CH Is the reference value U Compare with lower _threshold and if the utilization rate of the channel is greater than the reference value, the time required to start the activation period, that is, the deactivation period, because the traffic is heavy. T SLEEP When the size of the channel is increased and the channel utilization is lower than the reference value, there is less traffic. Therefore, the time required to start the activation section or the deactivation section. T SLEEP The size of the will be reduced.

2) 채널 이용율의 계산2) Calculation of Channel Utilization

채널 이용율은 네트워크 관리 단말에서 감시 수집되며 몇 가지 방법 중 하나로 구해질 수 있다. 본 발명에서 채택하는 방법으로는 매체상에서 각 패킷의 전송시간을 합산한 전체 패킷 전송시간을 동기화 주기로 나눈 '패킷 전송시간 점유율'을 채널 이용률로 산정하는 방법이 이용될 수 있으며, 이를 정리하면 수학식3과 같다,.Channel utilization is monitored and collected at the network management terminal and can be obtained in one of several ways. As a method adopted by the present invention, a method of calculating a 'packet transmission time occupancy ratio' obtained by dividing the total packet transmission time, which is the sum of the transmission times of each packet on the medium, by the synchronization period may be used. Same as 3.

Figure 112005037444113-pat00003
Figure 112005037444113-pat00003

여기서 tx는 각 패킷의 전송시간이며, SI는 동기화 주기(Sync Interval)을 의미한다.Here, tx is a transmission time of each packet, and SI is a synchronization interval (Sync Interval).

또한 다른 방법으로서 네트워크 관리 단말(PNC or Synchronizer)의 전송큐(Tx queue)와 수신 큐(Rx Queue) 크기를 합하여 정규화한 것을 채널 이용률로 결정하는 방법이 이용될 수도 있다. 네트워크 관리 단말의 전송큐의 크기는 각 노드, 혹은 각 단말을 위한 메세지 큐의 합으로 정의될 수 있다. 이를 정리하면 수학식4와 같이 된다.As another method, a method of determining a channel utilization rate by normalizing the sum of the transmission queue (Tx queue) and the reception queue (Rx queue) of the network management terminal (PNC or Synchronizer) may be used. The transmission queue size of the network management terminal may be defined as the sum of message queues for each node or each terminal. This can be summarized as in Equation 4.

Figure 112005037444113-pat00004
Figure 112005037444113-pat00004

IEEE802.15.4의 경우는 간접 전송 방식을 사용하므로 네트워크 관리 단말(PNC)에서 Tx 큐 및 Rx 큐 크기를 통해 네트워크의 부하 정도를 파악할 수 있다.Since IEEE802.15.4 uses an indirect transmission method, the network management terminal (PNC) can determine the load of the network through the Tx queue and the Rx queue size.

네트워크에서 발생되는 트래픽 유형별로 봤을 때, 상태를 주기적으로 보고해 주는 동종 트래픽(homogeneous traffic)만 수용하는 경우 채널 이용률의 변화량(variance)은 매우 작게 일정한 평균값을 유지할 것이다. 이런 경우는 tSLEEP의 변화가 없을 것이다.In terms of the type of traffic generated by the network, if the network accepts only homogeneous traffic that periodically reports its status, the variation in channel utilization will remain very small and average. In this case t tLEEP will not change.

그러나 비동기적으로 이벤트가 발생할 때마다 보고해 주는 경우, 여러 단말들이 동시에 이벤트를 감지하고 보고가 올라오게 되므로 버스트 특성(burst), 상관관계 특서 (correlated)을 나타내게 되고 이러한 경우에 특히 본 발명에 따른 적응형 활성화/비활성화 주기 설정 방식이 매우 효과적이다. However, if the event is reported asynchronously whenever the event occurs, several terminals detect the event at the same time and the report comes up, so it shows burst characteristics (correlated), especially in this case according to the present invention The adaptive activation / deactivation cycle setting method is very effective.

이와 같은 방법에 따르면 무선 센서네트워크에서 트래픽을 제어함에 있어서, 실시간 패킷은 지정된 백오프 타임에 의해 제어하고 비실시간 패킷은 랜덤 백오프 타임에 의해 제어되게 되며, 채널의 이용율을 이용하여 통신 인터페이스의 활성화/비활성화를 제어함에 따라 저전력으로 트래픽의 제어가 가능하고 결과적으로 무선 센서네트워크 단말의 생존시간을 연장하는 효과가 발생하게 되는 것이다.According to this method, in controlling traffic in a wireless sensor network, real-time packets are controlled by a designated backoff time, non-real-time packets are controlled by a random backoff time, and activation of a communication interface using a channel utilization rate. By controlling the / deactivation, it is possible to control the traffic at low power, and consequently, the effect of extending the survival time of the wireless sensor network terminal is generated.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 무선 센서네트워크에서 보장형 서비스를 위한 실시간 패킷의 전송을 원할하게 지정할 수 있고, 또한 각 무선 센서네트워크 단말의 활성화를 꼭 필요한 경우로 한정하여 불필요한 전력소모량을 감소시켜 생존시간을 연장시키는 효과가 달성되는 것이다.As described above, according to the present invention, it is possible to smoothly designate a real-time packet transmission for a guaranteed service in a wireless sensor network, and furthermore, by limiting the activation of each wireless sensor network terminal to a necessary case, reducing unnecessary power consumption to survive. The effect of prolonging time is achieved.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (9)

실시간 패킷를 전송하고자 하는 적어도 하나 이상의 실시간 단말에 접근 순서를 미리 지정하는 지정 백오프 시간을 할당하는 단계;와Allocating a designated backoff time for specifying an access order in advance to at least one real-time terminal to which a real-time packet is to be transmitted; and 백오프 절차를 수행하여 백오프 시간이 0이 되는 실시간 단말이 실시간 패킷데이터를 전송하도록 허용하는 단계;와Performing a backoff procedure to allow a real time terminal having a backoff time of 0 to transmit real time packet data; and 비실시간 패킷를 전송하고자 하는 적어도 하나 이상의 비실시간 단말에 대하여 백오프 절차를 수행하여 백오프 시간이 0이 되는 비실시간 단말이 비실시간 패킷를 전송하도록 허용하는 단계;와 Performing a backoff procedure on at least one non-real time terminal to which a non-real time packet is to be transmitted, and allowing a non-real time terminal having a backoff time of 0 to transmit the non-real time packet; and 상기 실시간 패킷 및 비 실시간 패킷의 전송 허용시 패킷 캐리어의 존재 유무를 감지하여, 패킷 캐리어가 존재하는 경우에만 실시간 패킷 또는 비 실시간 패킷을 전송하는 단계;와;Detecting the presence or absence of a packet carrier when allowing the transmission of the real time packet and the non real time packet, and transmitting the real time packet or the non real time packet only when the packet carrier exists; and 상기 비 실시간 패킷 전송시 데이터의 전송에 실패하면 해당 비실시간 단말에 임의의 백오프 시간을 할당하는 단계;와Allocating a random backoff time to a corresponding non-real-time terminal when data transmission fails in the non-real time packet transmission; and 상기 할당된 임의의 백오프 시간이 경과한 후 비실시간 패킷의 전송을 다시 시도하는 단계;를 Retrying to transmit a non-real time packet after the allocated backoff time has elapsed; 포함하는 것을 특징으로 하는 매체 접근 제어 방법을 이용한 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법.Low power traffic control method in a wireless sensor network using a medium access control method comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐리어 감지는 네트워크 할당 벡터(Network Allocation Vector:NAV)의 값에 따라 데이터의 전송 가능 여부를 판단하는 가상 캐리어 감지와 물리계층에서 데이터의 전송 가능 여부를 검사하는 물리적 캐리어 감지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매체 접근 제어 방법을 이용한 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법.The carrier detection includes a virtual carrier detection for determining whether data can be transmitted according to a value of a network allocation vector (NAV) and a physical carrier detection for checking whether data can be transmitted in the physical layer. A low power traffic control method in a wireless sensor network using a medium access control method. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 각 단말이 상기 네트워크 할당 벡터값을 검사한 결과, 데이터의 전송이 불가능한 경우에는 소정 시간 동안 해당 단말의 통신 인터페이스를 비활성화하는 것을 특징으로 하는 매체 접근 제어 방법을 이용한 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법.As a result of checking the network allocation vector value of each terminal, when data transmission is impossible, the low power traffic control method in a wireless sensor network using a medium access control method, characterized in that the communication interface of the terminal is deactivated for a predetermined time. . 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 실시간 단말들이 실시간 데이터를 전송하기 위해 할당되는 데이터의 전송 시간은 상기 실시간 단말들의 대역폭을 모두 합하여 데이터 전송 매체의 전송속도로 나눈 값과, 백오프 절차 수행에 필요한 시간의 최대값의 합인 것을 특징으로 하는 매체 접근 제어 방법을 이용한 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법.The transmission time of data allocated to the one or more real-time terminals for transmitting real-time data is the sum of the bandwidths of the real-time terminals divided by the transmission rate of the data transmission medium. Low power traffic control method in a wireless sensor network using a medium access control method, characterized in that the sum of the maximum time required to perform the off procedure. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 적어도 하나 이상의 무선 센서네트워크 단말의 활성화/비활성화 주기는 매체의 채널 이용율을 소정의 한계치와 비교한 결과에 따라 가변적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법.The activation / deactivation period of the at least one wireless sensor network terminal is variably determined according to a result of comparing the channel utilization rate of the medium with a predetermined threshold. 제1항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 트래픽을 제어하기 위해 동기화 패킷을 구성하되, 상기 동기화 패킷은 다음 경쟁구간 시작까지 필요한 시간(tcap)과 다음 비활성화 구간 시작까지 필요한 시간(tsleep)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어방법.In the wireless sensor network, a synchronization packet is configured to control traffic, wherein the synchronization packet includes a time t cap required until the start of the next contention period and a time t sleep until the start of the next deactivation period. Low power traffic control method. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 채널 이용율은 매체상의 패킷 전송시간 점유율에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 무선 센서네트워크에서의 저전력 트래픽 제어 방법.The channel utilization rate is calculated by the share of packet transmission time on the medium, low power traffic control method in a wireless sensor network. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 채널 이용율은 네트워크 관리 단말(PNC)의 전송 큐(Tx Queue) 와 수신 큐(Rx Queue)의 크기를 합하여 정규화한 것임을 특징으로 하는 무선 센서네트워크 에서의 저전력 트래픽 제어 방법.The channel utilization rate is normalized by summing the sizes of the transmission queue (Tx Queue) and the reception queue (Rx Queue) of the network management terminal (PNC).
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