KR100699510B1 - Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network - Google Patents

Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network Download PDF

Info

Publication number
KR100699510B1
KR100699510B1 KR1020050080871A KR20050080871A KR100699510B1 KR 100699510 B1 KR100699510 B1 KR 100699510B1 KR 1020050080871 A KR1020050080871 A KR 1020050080871A KR 20050080871 A KR20050080871 A KR 20050080871A KR 100699510 B1 KR100699510 B1 KR 100699510B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
synchronization
packet
sensor node
sensor
Prior art date
Application number
KR1020050080871A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070025098A (en
Inventor
김윤
정인범
이좌형
김동국
박총명
Original Assignee
강릉대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강릉대학교산학협력단 filed Critical 강릉대학교산학협력단
Priority to KR1020050080871A priority Critical patent/KR100699510B1/en
Publication of KR20070025098A publication Critical patent/KR20070025098A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100699510B1 publication Critical patent/KR100699510B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/001Synchronization between nodes
    • H04W56/0015Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40Network security protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 무선 센서 네트워크를 위한 시간 동기화 방법을 개선하여 간단하면서도 신속, 정확히 분산되어 있는 센서 모트 간의 시간 동기화가 가능하도록 한 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless sensor network, and more particularly, to improve the time synchronization method for an existing wireless sensor network, and more precisely for a wireless sensor network to enable simple, fast, and accurate time synchronization between sensor remotes. It relates to a time synchronization protocol.

본 발명에 따른 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜은 트리 구조를 가지는 무선 센서 네트워크에서의 센서 노드들 간의 시간정보를 동기화하는 프로토콜에 있어서, 감지된 이벤트에 대한 이벤트 데이터를 상위 레벨의 센서 노드로 전송하는 경우 시간 동기화를 위한 자신의 로컬 타임이 포함된 동기화 패킷을 생성하는 패킷 생성 단계와; 생성된 동기화 패킷을 상위 레벨의 센서 노드로 전송하는 전송단계와; 상기 동기화 패킷을 수신한 상위 레벨의 센서 노드에서 동기화 패킷에 대응하는 응답 패킷을 해당 하위 레벨의 센서 노드로 전송하는 경우, 해당 응답 패킷을 브로드캐스트 방식으로 전송하는 응답신호 전송단계와; 상기 상위 레벨 센서 노드로부터 수신한 응답 패킷에 포함된 식별 정보와 메모리에 저장된 자신의 식별 정보를 비교하여 일치하면 상기 응답 패킷에 포함된 시간 정보를 이용하여 자신의 로컬 타임을 상위 레벨의 로컬 타임으로 수정하는 시간 동기화 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.An accurate time synchronization protocol for a wireless sensor network according to the present invention is a protocol for synchronizing time information between sensor nodes in a wireless sensor network having a tree structure, wherein event data for a detected event is transferred to a higher level sensor node. A packet generation step of generating a synchronization packet including its local time for time synchronization when transmitting; A transmission step of transmitting the generated synchronization packet to a sensor node of a higher level; A response signal transmission step of transmitting the response packet in a broadcast manner when the response packet corresponding to the synchronization packet is transmitted from the higher level sensor node to the sensor node of the lower level receiving the synchronization packet; If the identification information included in the response packet received from the higher level sensor node is matched with the identification information stored in the memory, the local time is converted to the higher level local time using the time information included in the response packet. And a time synchronization step of modifying.

무선 센서 네트워크, 시간 동기화, 타임 스탬프, 브로드캐스트 Wireless sensor network, time synchronization, time stamp, broadcast

Description

무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜{Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network}Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network

도 1은 종래 네트워크와 같은 분산된 시스템에 적용되는 시간 동기화 기법 중 센서 네트워크를 위한 시간 동기화 프로토콜(TPSN)에서의 시간 동기화 과정을 설명하기 위한 도면.1 is a view illustrating a time synchronization process in a time synchronization protocol (TPSN) for a sensor network among time synchronization techniques applied to a distributed system such as a conventional network.

도 2는 시간 동기화 프로토콜(TPSN)에서의 데이터 통신 과정을 설명하기 위한 모식도.2 is a schematic diagram illustrating a data communication process in a time synchronization protocol (TPSN).

도 3은 본 발명에 따른 시간 동기화 프로토콜이 적용된 시스템의 개략 구성도.3 is a schematic structural diagram of a system to which a time synchronization protocol according to the present invention is applied;

도 4는 본 발명에 따른 시간 동기화 프로토콜의 시간 동기화 방법을 설명하기 위한 흐름도.4 is a flowchart illustrating a time synchronization method of a time synchronization protocol according to the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시간 동기화 프로토콜을 통한 데이터 통신 과정을 설명하기 위한 모식도.5 is a schematic diagram illustrating a data communication process through a time synchronization protocol according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 시간 동기화 프로토콜에서의 타임 스탬핑 과정을 설명하기 위한 모식도.6 is a schematic diagram illustrating a time stamping process in a time synchronization protocol according to the present invention;

도 7은 본 발명에서 상위 레벨에서 하위 레벨로 전송되는 응답 패킷을 설명하기 위한 도면.7 is a view for explaining a response packet transmitted from a higher level to a lower level in the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 사용자 단말기100: user terminal

200 : 외부 네트워크200: external network

300 : 싱크300: sink

400 : 센서 필드400: sensor field

500 : 센서 노드500: sensor node

본 발명은 무선 센서 네트워크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 무선 센서 네트워크를 위한 시간 동기화 방법을 개선하여 간단하면서도 신속, 정확히 분산되어 있는 센서 모트 간의 시간 동기화가 가능하도록 한 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless sensor network, and more particularly, to improve the time synchronization method for an existing wireless sensor network, and more precisely for a wireless sensor network to enable simple, fast, and accurate time synchronization between sensor remotes. It relates to a time synchronization method.

일반적으로 무선 센서 네트워크와 같은 분산된 시스템에서는 시간 동기화 프로토콜 (Time Synchronization Protocol)이 필요하다.In general, distributed systems such as wireless sensor networks require the Time Synchronization Protocol.

예를 들어, 많은 센서 모트들이 있는 지역에서 어떤 이벤트가 발생했을 경우 동기화가 되어있지 않다면 동시에 여러 모트들이 이벤트를 감지하게 되어 동일 이벤트인지 다른 시점에서 발생한 이벤트인지를 판단할 수 없게 된다. 따라서 이러한 경우에 유용하게 사용될 수 있는 것이 시간 동기화 기법이다.For example, if an event occurs in an area with many sensor motts, if it is not synchronized, several mots will be able to detect the event at the same time, and thus it will not be possible to determine whether the event occurred at the same event or at different time points. Therefore, a time synchronization technique can be usefully used in such a case.

종래 네트워크와 같은 분산된 시스템에 적용되는 시간 동기화 기법은 센서 네트워크를 위한 시간 동기화 프로토콜(Timing-sync Protocol for Sensor Network: 이하, "TPSN"이라 약칭함)과 플로딩 시간 동기화 프로토콜(Flooding Time Synchronization Protocol: 이하, "FTSP"라 약칭함)이 있다.The time synchronization scheme applied to a distributed system such as a conventional network includes a timing-sync protocol for a sensor network (hereinafter, abbreviated as "TPSN") and a floating time synchronization protocol (Flooding Time Synchronization Protocol). (Hereinafter abbreviated as "FTSP").

먼저, TPSN에 대하여 설명하면, TPSN은 시간 동기화를 위한 패킷 송수신시, 송신 시간(Send time), 액세스 시간(Access time), 전파 지연(Propagation delay), 수신 시간(Receive time)이 소요되며, 이중 송신 시간과 액세스 시간을 예측하기 어렵다는 문제점을 안고 있다. 이러한 시간은 메시지를 생성하고 프로토콜 스택을 통과하여 네트워크로 전송하는데 까지 걸리는 시간을 나타내며, 현재 송신기(11)의 부하나 네트워크 상태에 따라서 변화하게 되어 있다. 이러한 TPSN은 도 1에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 각 노드 간에 시간 정보를 동기화한다.First, when the TPSN is described, the TPSN takes Send time, Access time, Propagation delay, and Receive time when transmitting and receiving packets for time synchronization. The problem is that the transmission time and access time are difficult to predict. This time represents the time it takes to generate a message and send it through the protocol stack to the network, and is currently changing according to the load of the transmitter 11 or the network condition. This TPSN synchronizes time information between nodes using a method as shown in FIG.

도 1은 종래 네트워크와 같은 분산된 시스템에 적용되는 시간 동기화 기법 중 TPSN에서의 시간 동기화 과정을 설명하기 위한 것으로서, 도면에서 T1은 노드A의 송신 시간, T4는 노드A에서 노드B의 응답데이터를 수신한 시간을 나타내며, T2 는 노드B에서의 수신 시간, T3은 노드B에서 응답데이터를 송신한 시간을 나타낸다.1 is a view illustrating a time synchronization process in a TPSN among time synchronization schemes applied to a distributed system such as a conventional network, in which T1 denotes a transmission time of a node A, and T4 denotes response data of a node B in a node A. Received time, T2 represents the reception time at the NodeB, T3 represents the time when the response data transmitted from the NodeB.

예를 들어 T1=12:50, T2=12:12, T3=12:15, T4=12:55이라고 하면, 도면에 도시된 공식에 의하여 △=-39min이 되고, d=1min이 된다.For example, when T1 = 12: 50, T2 = 12: 12, T3 = 12: 15, and T4 = 12: 55, Δ = -39min and d = 1min by the formula shown in the figure.

이에 따라 노드A에서의 시간이 T1+d=T2-△가 되는지 확인하게 되면, 12:50+1=12:12-(-39)=12:51이 되는 것을 확인할 수 있다. 그러므로 새로운 노드A의 시간 T=TA+△로서 노드A의 시간을 노드B에 동기화시킬 수 있다. 여기서 TA는 현재 노드A의 로컬 타임이다.Accordingly, when it is checked whether the time at node A becomes T1 + d = T2-Δ, it can be seen that 12: 50 + 1 = 12: 12-(− 39) = 12: 51. Therefore, it is possible to synchronize the time of node A to node B as time T = T A + Δ of new node A. Where T A is the local time of Node A.

그러나 상기와 같은 TPSN은 상기와 같은 문제로 인해 실제 각 노드에서 패킷에 실어 보내는 시간이 부정확해지는 문제점이 있다.However, the TPSN as described above has a problem in that an actual time spent in a packet on each node is incorrect due to the above problem.

특히 TPSN의 경우 노드 간의 시간 패킷 전송은 유니캐스트 방식에 의해 진행되므로 노드 간의 시간 패킷에 대한 데이터 통신 시 메시지 교환을 하는 횟수가 증가하는 문제점이 있다.In particular, in the case of TPSN, time packet transmission between nodes is performed by a unicast method, which increases the number of message exchanges during data communication for time packets between nodes.

즉 도 2에 도시된 바와 같이 3개의 레벨로 구성된 센서 네트워크에서 데이터 교환 횟수를 살펴보면, 최하위 레벨에 4개의 센서 노드들이 구비되고 이 레벨의 상위 레벨에 2개의 센서 노드가 구비되고, 이 상위 레벨의 상위에 단일의 센서 노드로 이루어진 최상위 레벨이 존재하는 경우, 이들 각 센서 노드들 간의 시간 패킷에 대한 통신 방식이 유니캐스트 방식에 의해 진행되므로, 네트워크 전체에서 발생하는 데이터 교환 횟수는 총 12회가 발생한다.That is, as shown in FIG. 2, the number of data exchanges in the three-level sensor network includes four sensor nodes at the lowest level and two sensor nodes at the upper level of this level. If there is a top level composed of a single sensor node at the top, since the communication method for the time packet between each of these sensor nodes is performed by the unicast method, the total number of data exchanges occurring in the entire network occurs 12 times. do.

이와 같이 하위 레벨과 상위 레벨과의 데이터 통신 시 유니캐스트 방식에 의해 시간 패킷에 대한 메시지 교환 횟수가 증가함에 따라, 즉 무선 통신 횟수가 증가함으로써, 각 센서 노드에서의 전력 소비가 증가하여 센서 노드들의 라이프 타임이 줄어드는 문제점이 있다.As described above, as the number of message exchanges for a time packet increases due to the unicast method during data communication between the low level and the high level, that is, the number of wireless communication increases, power consumption of each sensor node increases, thereby increasing the number of sensor nodes. There is a problem that the life time is reduced.

한편 FTSP는 송신 시간(Send time), 액세스 시간(Access time)에 의한 오차를 줄이기 위하여 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card: 이하, "NIC"라 약칭함)에서 네트워크로 패킷을 전송하는 시점에서 타임 스탬프를 사용하여 시간 정보를 전송한다. 패킷을 수신한 노드는 패킷의 타임 스탬프를 참조하여 자신의 로컬 타임을 수정하고 이를 다시 브로드캐스트하여 네트워크 전체로 동기화 패킷을 전파한다.On the other hand, the FTSP is time stamped at the time of transmitting a packet from a network interface card (hereinafter, referred to as "NIC") to the network in order to reduce the error caused by the send time and the access time. Send time information using. The node receiving the packet modifies its local time with reference to the packet's time stamp and broadcasts it again to propagate the synchronization packet throughout the network.

이러한 FTSP는 송신 시간과 액세스 시간을 고려하지 않아도 되지만, 전파 시간을 무시하여, 수많은 노드로 네트워크가 구성되어 있을 경우, 플로딩(Flooding)이 여러 노드에 걸쳐서 이루어져 시간의 오차가 발생하게 된다. 이러한 현상은 네트워크가 클수록 심각해지게 된다.The FTSP does not need to consider the transmission time and the access time, but ignores the propagation time, and when the network is composed of many nodes, floating occurs over several nodes, thereby causing an error in time. This phenomenon is aggravated by larger networks.

상기한 두 가지 프로토콜은 공통적인 문제점이 있다. 즉 센서 네트워크의 노드들은 자원의 제한으로 인해 항상 활동하는 것이 아니라 sleep나 idle상태를 유지하며 특정 시간 동안 이벤트를 감지하여 동작을 수행하게 되며 시간 동기화의 주기를 짧게 설정할 수 없다. The above two protocols have a common problem. In other words, nodes of sensor network are not always active due to resource limitations, but remain in sleep or idle state, and detect an event for a specific time and perform an operation, and cannot shorten the time synchronization period.

이러한 특징으로 인해 시간 동기화 동안 sleep나 idle상태에 있는 노드가 있었다면 이러한 노드들은 동기화를 맞출 수 없게 된다. 또한 시간 동기화가 이루어진 후에 새로운 노드가 추가될 경우 추가된 노드는 시간 동기화가 맞지 않은 상태에서 다음 시간 동기화가 이루어질 때까지 동기화되지 않은 상태로 있을 수밖에 없게 되는 문제점이 있다.Because of this feature, if there were nodes in sleep or idle state during time synchronization, these nodes would not be able to synchronize. In addition, when a new node is added after time synchronization is performed, the added node has a problem that the time synchronization is not synchronized until the next time synchronization is made.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 기존 네트워크를 위한 시간 동기화 방법을 개선함으로써 간단하면서도 신속, 정확히 분산되어 있는 센서 모트간의 시간 동기화가 가능하도록 한 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, and by improving the time synchronization method for the existing network, accurate time synchronization for a wireless sensor network that enables simple, fast, and accurate time synchronization between sensor remotes is possible. The purpose is to provide a protocol.

또한 본 발명은 센서 필드를 구성하는 각 센서 노드들의 전력 소비 효율을 향상시켜 라이프 타임을 향상시킬 수 있는 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an accurate time synchronization protocol for a wireless sensor network that can improve the power consumption efficiency of each sensor node constituting the sensor field to improve the life time.

또한 본 발명은 에피데믹(Epidemic) 기법을 이용하여 동기화 시 동기화되지 않은 노드 및 새로 추가되는 노드들도 동기화가 가능하도록 한 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜을 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an accurate time synchronization protocol for a wireless sensor network that enables synchronization of non-synchronized nodes and newly added nodes during synchronization using an epidemic technique.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜은 트리 구조를 가지는 무선 센서 네트워크에서의 센서 노드들 간의 시간정보를 동기화하는 프로토콜에 있어서,
감지된 이벤트에 대한 이벤트 데이터를 상위 레벨의 센서 노드로 전송하는 경우 시간 동기화를 위한 자신의 로컬 타임이 포함된 동기화 패킷을 생성하는 패킷 생성 단계와; 하위 레벨의 센서 노드에서 생성된 동기화 패킷을 상위 레벨의 센서 노드로 전송하는 전송단계와; 상기 동기화 패킷을 수신한 상위 레벨의 센서 노드에서 동기화 패킷에 대응하는 응답 패킷을 해당 하위 레벨의 센서 노드로 전송하는 경우, 하위 레벨의 센서 노드들로부터 수신한 동기화 패킷들에 대한 응답 패킷을 브로드캐스트 방식으로 전송하는 응답신호 전송단계와; 상기 상위 레벨 센서 노드로부터 수신한 응답 패킷에 포함된 식별 정보와 메모리에 저장된 자신의 식별 정보를 비교하여 일치하면 상기 응답 패킷에 포함된 시간 정보를 이용하여 하위 레벨의 센서 노드들이 자신의 로컬 타임을 상위 레벨의 로컬 타임으로 수정하는 시간 동기화 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
An accurate time synchronization protocol for a wireless sensor network according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a protocol for synchronizing time information between sensor nodes in a wireless sensor network having a tree structure,
A packet generation step of generating a synchronization packet including its own local time for time synchronization when transmitting event data for a detected event to a sensor node of a higher level; Transmitting a synchronization packet generated at a lower level sensor node to a higher level sensor node; When the sensor node of the higher level receiving the synchronization packet transmits a response packet corresponding to the synchronization packet to the sensor node of the lower level, the response packet for the synchronization packets received from the sensor nodes of the lower level is broadcasted. Response signal transmission step of transmitting in a manner; If the identification information included in the response packet received from the higher level sensor node is matched with the identification information stored in the memory, the lower level sensor nodes may set their local time using the time information included in the response packet. And a time synchronization step of modifying to a higher level local time.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The invention will become more apparent through the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce through these embodiments.

도 3은 본 발명에 따른 시간 동기화 프로토콜이 적용된 시스템의 개략 구성도로서, 사용자 단말기(100)와 외부 네트워크(200)와 싱크(300) 및 센서 필드(400)로 구성된다.3 is a schematic configuration diagram of a system to which a time synchronization protocol is applied according to the present invention, and includes a user terminal 100, an external network 200, a sink 300, and a sensor field 400.

본 발명의 실시예에 있어서 센서 필드(400)는 다수의 센서 노드(500)들이 트리 구조로 배치되어 있다. 이와 같이 센서 필드(400)를 구성하는 다수의 센서 노드(500)들은 외부와 데이터 통신을 지원하는 무선 플랫폼과, 데이터를 처리하는 프로세서 플랫폼 및 각종 데이터를 저장하는 메모리를 포함하는 것으로, 본 발명의 실시예에 있어서는 미국 크로스보우 테크놀로지 사에서 제작된 Micaz 시리즈를 채택하였다.In the embodiment of the present invention, the sensor field 400 has a plurality of sensor nodes 500 arranged in a tree structure. As such, the plurality of sensor nodes 500 constituting the sensor field 400 include a wireless platform for supporting data communication with the outside, a processor platform for processing data, and a memory for storing various data. In the examples, the Micaz series manufactured by US Crossbow Technology Co., Ltd. was adopted.

이 Micaz는 2.4㎓, IEEE 802.15.4 규격에 따른 것으로, 소형, 저전력의 센서 네트워크를 위한 모트(mote) 모듈로 사용된다. 이 Micaz의 특징은 IEEE 802.15.4/지그비 규격에 따른 RF트랜시버, 2.4에서 2.4835㎓ 전역의 호환성 있는 ISM BAND, 250kbps의 고속 데이터 전송률 등을 포함한다. 이러한 특징으로 가지는 Micaz에 대한 구성은 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The Micaz follows the 2.4GHz, IEEE 802.15.4 specification and is used as a mote module for small, low power sensor networks. The Micaz features include an IEEE 802.15.4 / ZigBee-compliant RF transceiver, a 2.4-GHz to 2.4GHz compatible ISM band, and a high data rate of 250kbps. Since the configuration for Micaz having such features is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

그리고 싱크(300)는 센서 필드(400)와 외부망, 예를 들면 사설 지상, 이동통신 네트워크 또는 유/무선 네트워크를 통한 전술 인터넷(Tactical Internet) 등을 포함하는 외부 네트워크(200)를 연결하는 것으로, 게이트웨이(Gateway) 또는 베이 스-스테이션(Base station)이라고 불리기도 한다. 본 발명의 실시예에 있어서 센서 필드(400)와 외부 네트워크(200)를 연결하는 싱크(300)는 단일로 도시하였지만, 무선 센서 네트워크에서는 다수의 싱크로 구성될 수도 있다.The sink 300 connects the sensor field 400 to an external network including a tactical internet through an external network, for example, a private land, a mobile communication network, or a wired / wireless network. Also called a gateway or base station. In the embodiment of the present invention, the sink 300 connecting the sensor field 400 and the external network 200 is illustrated as a single unit, but may be configured as a plurality of sinks in the wireless sensor network.

이에 따라 상기와 같이 구성되는 무선 센서 네트워크는 다수의 센서 노드(500)들로 구성된 센서 필드(400)에서 발생한 데이터가 싱크(300)를 통해 외부 네트워크(200)로 제공되며, 사용자는 외부 네트워크(200)에 접속되는 사용자 단말기(100)를 통해 센서 필드(400)에서 제공하는 각종 데이터를 제공받게 되는 것이다.Accordingly, in the wireless sensor network configured as described above, data generated in the sensor field 400 composed of the plurality of sensor nodes 500 is provided to the external network 200 through the sink 300, and the user is provided with the external network ( Various data provided by the sensor field 400 are provided through the user terminal 100 connected to the 200.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 시간 동기화 프로토콜의 시간 동기화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a time synchronization method of a time synchronization protocol according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜(Accurate Time Synchronization Protocol; 이하, "ATSP"라 약칭함)은 먼저 하위 레벨의 센서 노드에서 동기화 패킷을 생성하여 전송하는 단계(S100,S200)와, 상위 레벨의 센서 노드에서 동기화 패킷에 대응하는 응답 패킷을 전송하는 단계(S300)와, 상위 레벨의 센서 노드로부터 수신한 응답 패킷을 이용하여 자신의 로컬 타임을 수정하는 단계(S400)를 포함한다. 또한 본 발명에 따른 ATSP는 시간 동기화 시 동기화되지 않는 센서 노드 또는 새로이 추가되는 센서 노드들의 로컬 타임을 동기화하는 단계를 포함한다.As shown here, an accurate time synchronization protocol (hereinafter, abbreviated as "ATSP") for the wireless sensor network according to the present invention first generates and transmits a synchronization packet at a lower level sensor node ( S100 and S200, transmitting a response packet corresponding to the synchronization packet from the sensor node of the higher level (S300), and correcting its own local time using the response packet received from the sensor node of the higher level ( S400). In addition, the ATSP according to the present invention includes synchronizing local time of sensor nodes or newly added sensor nodes that are not synchronized during time synchronization.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 첨부된 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Operation of the preferred embodiment of the present invention as described above will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 8.

먼저 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ATSP는 도 5에 도시된 바와 같이 센 서 필드(400, 도3참조)를 구성하는 다수의 센서 노드(500, 도3참조)들이 트리 구조로 배치된 네트워크 시스템에 적용되어 최상위 레벨을 기준으로 하위 레벨에 배치된 센서 노드(520,521,530,531,532,533)의 로컬 타임을 최상위 레벨의 센서 노드(510)의 로컬 타임으로 동기화하는 것이다.First, the ATSP according to the preferred embodiment of the present invention is a network system in which a plurality of sensor nodes 500 (see FIG. 3) constituting the sensor field 400 (see FIG. 3) are arranged in a tree structure as shown in FIG. 5. In this case, the local time of the sensor nodes 520, 521, 530, 531, 532, and 533 disposed at a lower level based on the highest level is synchronized with the local time of the sensor node 510 of the highest level.

이를 위해 최하위 레벨의 센서 노드(530,531,532,533)에서 어떠한 이벤트를 감지하게 되면, 최하위 레벨의 센서 노드(530,531,532,533)에서는 최상위 레벨에 위치한 센서 노드(510)와의 데이터 통신을 위한 시간 동기화를 진행하게 되는 것이다.To this end, when an event is detected at the lowest level sensor nodes 530, 531, 532 and 533, the lowest level sensor nodes 530, 531, 532 and 533 perform time synchronization for data communication with the sensor node 510 located at the highest level.

즉 감지된 이벤트에 대한 이벤트 데이터를 순차적으로 중간 레벨(LEVEL1)의 센서 노드(520,521) 및 최상위 레벨(LEVEL0)의 센서 노드(510)로 전송하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 최하위 레벨(LEVEL2)의 각 센서 노드(530,531,532,533) 및 중간 레벨(LEVEL1)의 센서 노드(520,521)들은 동기화 패킷의 전송 직전에 NIC에서 시간 동기화를 위한 자신의 로컬 타임이 포함된 동기화 패킷을 생성한다(S100). 이와 같이 동기화 패킷에 포함되는 로컬 타임은 내부 메모리에 저장된다.That is, when event data for the detected event is sequentially transmitted to the sensor nodes 520 and 521 of the intermediate level LEVEL1 and the sensor node 510 of the highest level LEVEL0, as shown in FIG. 6, the lowest level LEVEL2. Each sensor node 530, 531, 532, 533 and the sensor node 520, 521 of the intermediate level LEVEL1 generate a synchronization packet including their local time for time synchronization in the NIC immediately before transmission of the synchronization packet (S100). In this way, the local time included in the synchronization packet is stored in the internal memory.

그리고 해당 센서 노드는 NIC를 통해 생성된 동기화 패킷을 해당 센서 노드의 상위 레벨의 센서 노드로 전송한다(S200).The sensor node transmits the synchronization packet generated through the NIC to a sensor node of a higher level of the sensor node (S200).

이에 따라 최하위 레벨을 구성하는 센서 노드에서 발생한 동기화 패킷은 LEVEL2→LEVEL1→LEVEL0와 같이 순차적으로 상위 레벨로 전송된다. 이때 최하위 레벨의 센서 노드(530,531,532,533) 및 중간 레벨의 센서 노드(520,521)에서 중간 레벨의 센서 노드(520,521) 및 최상위 레벨의 센서 노드(510)로 동기화 패킷 데이터 가 전송되는 방식은 종래 TPSN의 유니캐스트 방식에 의해 이루어진다.Accordingly, synchronization packets generated at the sensor nodes constituting the lowest level are sequentially transmitted to the higher levels, such as LEVEL2 → LEVEL1 → LEVEL0. In this case, the synchronization packet data is transmitted from the lowest level sensor nodes 530, 531, 532, 533 and the middle level sensor nodes 520, 521 to the highest level sensor node 520, 521 and the highest level sensor node 510. Is done by way.

한편 상기와 같은 전송 과정을 통해 하위 레벨의 센서 노드들로부터 동기화 패킷을 수신한 최상위 레벨의 센서 노드는 바로 하위 레벨의 센서 노드들로부터의 동기화 패킷 수신이 완료된 다음에 동기화 패킷에 대한 응답 패킷을 동기화 패킷 데이터를 전송한 하위 레벨의 센서 노드로 전송한다(S300). Meanwhile, the highest level sensor node that receives the synchronization packet from the lower level sensor nodes through the above transmission process synchronizes the response packet to the synchronization packet immediately after receiving the synchronization packet from the lower level sensor nodes. The packet data is transmitted to the sensor node of the lower level (S300).

즉 도면에 도시된 바와 같이 최상위 레벨의 센서 노드(510)는 바로 하위 레벨인 중간 레벨의 센서 노드(520,521)들로부터의 동기화 패킷 수신이 완료된 다음에 동기화 패킷에 대한 응답 패킷을 중간 레벨의 센서 노드(520,521)로 전송한다.That is, as shown in the figure, the sensor node 510 of the highest level receives the response packet for the synchronization packet after receiving the synchronization packet from the sensor nodes 520 and 521 which are the lower level. Transmit to (520,521).

이 경우 중간 레벨에서 최상위 레벨로 데이터를 전송하는 유니캐스트 방식과는 달리 최상위 레벨의 센서 노드(510)에서 중간 레벨의 센서 노드(520,521)로의 데이터 전송은 도 5에 도시된 바와 같이 중간 레벨에 배치된 모든 센서 노드(520,521)에 대하여 응답 패킷을 전송하는 브로드캐스트 방식에 의해 진행된다. In this case, unlike the unicast method of transmitting data from the intermediate level to the highest level, data transmission from the highest level sensor node 510 to the intermediate level sensor nodes 520 and 521 is arranged at the intermediate level as shown in FIG. 5. The broadcast is performed by transmitting a response packet to all the sensor nodes 520 and 521.

이와 같이 최상위 레벨에서 그 하부 레벨로 즉, 상위 레벨에서 바로 하위 레벨로 전송되는 응답 패킷은 도 7에 도시된 바와 같이 적어도 응답 패킷을 수신하는 해당 센서 노드의 식별 정보와, 동기화 패킷을 전송한 하위 레벨 센서 노드의 송신 시간 정보와 동기화 패킷을 수신한 상위 레벨 센서 노드의 수신 시간 정보 및 상위 레벨 센서 노드의 응답 패킷 송신 시간 정보를 포함하는 시간 정보를 포함한다.As described above, the response packet transmitted from the highest level to the lower level, that is, from the upper level to the lower level is at least the identification information of the corresponding sensor node receiving the response packet and the lower level transmitting the synchronization packet as shown in FIG. Time information including the transmission time information of the level sensor node, the reception time information of the higher level sensor node that has received the synchronization packet, and the response packet transmission time information of the higher level sensor node.

따라서 상기와 같이 상위 레벨의 센서 노드에서 하위 레벨의 센서 노드로 응답 패킷을 브로드캐스팅함으로써, 동기화 패킷에 대한 데이터 통신 횟수를 줄일 수 있게 되는 것이다. 즉 도 2에 도시된 바와 같이 종래 TPSN에서의 유니캐스트 방식으로 데이터를 송수신하는 경우 LEVEL 0에서 LEVEL 2에 위치하는 각 센서 노드 간의 총 메시지 교환 횟수는 12회가 이루어지는 반면에, 본 발명에 따른 ATSP에서의 브로드캐스트 방식에 의한 총 메시지 교환 횟수는 9회로 감소하게 된다.Accordingly, by broadcasting the response packet from the higher level sensor node to the lower level sensor node, the number of data communication for the synchronization packet can be reduced. That is, as shown in FIG. 2, when transmitting and receiving data in a unicast method in the conventional TPSN, the total number of message exchanges between each sensor node located at LEVEL 0 to LEVEL 2 is 12, whereas the ATSP according to the present invention is used. The total number of message exchanges by the broadcast method in is reduced to 9 times.

그러므로 센서 노드들 간의 메시지 교환 횟수를 줄일 수 있으므로 노드들의 무선 통신에 소모되는 전력소비량을 줄일 수 있어 각 센서 노드의 전력 소비 효율을 향상시켜 센서 노드들의 라이프 타임을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, the number of message exchanges between the sensor nodes can be reduced, thereby reducing the power consumption of wireless communication of the nodes, thereby improving the power consumption efficiency of each sensor node, thereby improving the life time of the sensor nodes.

한편, 최상위 레벨의 센서 노드(510)로부터 응답 패킷을 수신한 중간 레벨의 센서 노드(520,521)는 응답 패킷에 포함된 시간 정보를 이용하여 자신의 로컬 타임을 최상위 레벨의 시간으로 동기화한다(S400).Meanwhile, the intermediate level sensor nodes 520 and 521 receiving the response packet from the highest level sensor node 510 synchronize their local time to the highest level time using the time information included in the response packet (S400). .

즉 중간 레벨의 각 센서 노드(520,521)는 메모리에 저장되어 있는 자신의 식별 정보와 수신한 응답 패킷에 포함되어 있는 식별 정보를 상호 비교하여 최상위 레벨의 센서 노드(510)로부터 수신한 응답 패킷이 자신이 전송한 동기화 패킷에 대한 응답 신호인지를 판단한다. 판단 결과 두 개의 식별정보가 일치하지 않으면 수신한 응답 패킷을 버리고, 일치하게 되면 응답 패킷에 포함된 시간 정보를 이용하여 자신의 로컬 타임을 상위 레벨, 즉 최상위 레벨에 배치된 센서 노드(510)의 시간으로 동기화한다.That is, each sensor node 520 or 521 of the intermediate level compares its own identification information stored in the memory with the identification information included in the received response packet, and the response packet received from the sensor node 510 of the highest level is itself. It is determined whether it is a response signal to the transmitted synchronization packet. As a result of determination, if the two identification information does not match, the received response packet is discarded. If the two identification information is matched, the response time of the sensor node 510 disposed at the upper level, that is, the highest level, is used by using the time information included in the response packet. Synchronize with time.

이와 같이 최상위 레벨의 센서 노드(510)에서 전송한 응답 신호를 수신한 중간 레벨의 센서 노드(520,521)는 응답 패킷에 포함된 시간 정보 및 응답 패킷을 수신한 수신 시간을 이용하여 도 1에 도시된 식에 의해 수정되는데, 이에 대한 설명은 이미 언급하였으므로 이하에서는 생략하기로 한다.As such, the intermediate level sensor nodes 520 and 521 receiving the response signal transmitted from the highest level sensor node 510 are shown in FIG. 1 by using the time information included in the response packet and the reception time when the response packet is received. It is modified by the formula, which is already described and will be omitted below.

또한, 최상위 레벨의 센서 노드(510)로부터 응답 패킷을 수신한 중간 레벨의 센서 노드(520,521)는 응답 패킷에 포함된 시간 정보와 응답 패킷을 수신한 수신 시간 정보를 이용하여 패킷 데이터에 대한 전파 지연 시간을 계산한다. 따라서 획득되는 전파 지연 시간 정보를 이용하여 상위 레벨의 센서 노드와 데이터 통신을 수행하는 경우 더욱 효율적으로 통신을 수행할 수 있게 된다.In addition, the intermediate level sensor nodes 520 and 521 receiving the response packet from the highest level sensor node 510 use the time information included in the response packet and the reception time information receiving the response packet to propagate the packet data. Calculate the time Therefore, when performing data communication with a higher level sensor node using the propagation delay time information obtained, communication can be performed more efficiently.

상기와 같은 과정을 통해 중간 레벨의 각 센서 노드(520,521)들의 로컬 타임이 최상위 레벨의 센서 노드(510)의 시간에 동기화되면, 중간 레벨의 각 센서 노드(520,521)들은 최하위 레벨의 센서 노드(530,531,532,533)로부터 수신한 동기화 패킷에 대한 응답 패킷을 해당 하위 센서 노드(530,531,532,533)에 전송한다.When the local time of each sensor node 520, 521 of the intermediate level is synchronized with the time of the sensor node 510 of the highest level through the above process, each sensor node 520, 521 of the intermediate level is the sensor node 530, 531, 532, 533 of the lowest level. In response to the synchronization packet received from the ()) is transmitted to the lower sensor node (530,531,532,533).

이러한 중간 레벨의 센서 노드(520,521)와 최하위 레벨의 센서 노드(530,531,532,533) 간의 데이터 전송 및 최하위 레벨의 센서 노드(530,531,532,533)에서 자신의 로컬 타임을 상위 레벨, 즉 중간 레벨의 센서 노드(520,521)의 시간으로 동기화하는 과정은 이미 전술한 최상위 레벨과 중간 레벨과의 방식과 동일하게 진행되므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Data transmission between the sensor node 520,521 of the middle level and the sensor nodes 530,531,532,533 of the lowest level, and the local time of the sensor node 530,531,532,533 of the lowest level, the time of the sensor node 520,521 of the middle level. Since the synchronization process proceeds in the same manner as the above-described highest level and intermediate level, a description thereof will be omitted.

그로므로 상기와 같은 과정을 통해 센서 네트워크를 구성하는 최하위 레벨과 최상위 레벨에 배치된 각 센서 노드들은 최상위 레벨에 배치된 센서 노드의 시간으로 동기화되어 네트워크를 수행하게 되는 것이다.Therefore, the sensor nodes arranged at the lowest level and the highest level constituting the sensor network through the above process are synchronized with the time of the sensor nodes arranged at the highest level to perform the network.

따라서 상기와 같은 구성에 따라 본 발명에 따른 ATSP는 시간 동기화 패킷을 상위 레벨의 센서 노드로 전송하기 직전에 네트워크 인터페이스 카드에서 자신의 로컬 타임을 패킷에 실어 보냄으로써, 송신 시간과 접근 시간에 의한 타임 스탬프 오차를 제거할 수 있으므로 정확한 시간 동기화를 가능하게 한다.Accordingly, according to the configuration as described above, the ATSP according to the present invention sends its local time to the packet immediately before transmitting the time synchronization packet to the sensor node of the higher level. Stamp error can be eliminated, enabling accurate time synchronization.

특히 상위 레벨에서 하위 레벨의 동기화 패킷에 대한 응답 패킷을 브로드캐스트 방식으로 전송함으로써, 종래 유니캐스트 방식에 비하여 하위 레벨의 센서 노드와 상위 레벨의 센서 노드 간의 데이터 교환 횟수를 줄일 수 있다.In particular, by transmitting a response packet to a synchronization packet of a lower level at a higher level, the number of data exchanges between a lower level sensor node and a higher level sensor node can be reduced as compared with the conventional unicast method.

그러므로 시간 동기화를 위한 센서 노드들의 무선 통신에 소모되는 전력소비량을 줄일 수 있으므로, 센서 노드들의 전력 소비 효율을 향상시켜 센서 노드들의 라이프 타임을 향상시킬 수 있다.Therefore, the power consumption of wireless communication of the sensor nodes for time synchronization can be reduced, thereby improving the power consumption efficiency of the sensor nodes, thereby improving the life time of the sensor nodes.

한편, 본 발명의 부가적인 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 ATSP는 시간 동기화 시 동기화되지 않는 센서 노드 또는 새로이 추가되는 센서 노드들의 로컬 타임을 동기화하는 단계를 포함한다.Meanwhile, according to an additional embodiment of the present invention, the ATSP according to the present invention includes synchronizing local time of sensor nodes or newly added sensor nodes which are not synchronized during time synchronization.

즉 주변에 시간 동기화되지 않은 센서 노드나 새로 추가된 센서 노드로부터의 동기화 패킷 요청이 있는 경우, 메모리에 상위 레벨의 로컬 타임으로 동기화 저장된 자신의 로컬 타임 정보를 동기화 패킷 요청한 해당 센서 노드로 전송한다.That is, when there is a request for a synchronization packet from a sensor node that is not time-synchronized or a newly added sensor node, it transmits its local time information, which is stored at a high level of local time in memory, to a corresponding sensor node that has requested a synchronization packet.

따라서 시간 동기화되지 않은 센서 노드나 새로 추가된 센서 노드들은 동기화 패킷을 요청한 센서 노드로부터 수신한 응답 패킷에 포함된 시간 정보를 기준으로 자신의 로컬 타임을 수정하게 되는 것이다.Accordingly, sensor nodes that are not time synchronized or newly added sensor nodes modify their local time based on time information included in the response packet received from the sensor node that requested the synchronization packet.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜은 시간 동기화 패킷을 상위 레벨의 센서 노드로 전송하기 직전에 네트워크 인터페이스 카드에서 자신의 로컬 타임을 패킷에 실어 보냄으로써, 송신 시간과 접근 시간에 의한 타임 스탬프 오차를 제거할 수 있으므로 간단하면서도 신속, 정확히 분산되어 있는 센서 모트 간의 정확한 시간 동기화가 가능한 이점이 있다.As described in detail above, the accurate time synchronization protocol for the wireless sensor network according to the present invention transmits its local time in the packet immediately before transmitting the time synchronization packet to the higher level sensor node. Time stamp errors due to transmission time and access time can be eliminated, which provides the benefit of simple, fast and accurate time synchronization between distributed sensor motors.

특히 상위 레벨에서 하위 레벨의 동기화 패킷에 대한 응답 패킷을 브로드캐스트 방식으로 전송함으로써, 종래 유니캐스트 방식에 비하여 하위 레벨의 센서 노드와 상위 레벨의 센서 노드 간의 데이터 교환 횟수를 줄일 수 있으므로, 시간 동기화를 위한 센서 노드들의 무선 통신에 소모되는 전력소비량을 줄일 수 있어 센서 노드들의 전력 소비 효율을 향상시켜 센서 노드들의 라이프 타임을 향상시킬 수 있다.In particular, by transmitting a response packet to a lower level synchronization packet at a higher level, the number of data exchanges between a lower level sensor node and a higher level sensor node can be reduced compared to the conventional unicast method. Since the power consumption of wireless communication for the sensor nodes can be reduced, the power consumption efficiency of the sensor nodes can be improved, thereby improving the life time of the sensor nodes.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many different and obvious modifications are possible without departing from the scope of the invention from this description. Therefore, the scope of the invention should be construed by the claims described to include many such variations.

Claims (4)

트리 구조를 가지는 무선 센서 네트워크에서의 센서 노드들 간의 시간정보를 동기화하는 프로토콜에 있어서,In a protocol for synchronizing time information between sensor nodes in a wireless sensor network having a tree structure, 감지된 이벤트에 대한 이벤트 데이터를 상위 레벨의 센서 노드로 전송하는 경우 시간 동기화를 위한 자신의 로컬 타임이 포함된 동기화 패킷을 생성하는 패킷 생성 단계와;A packet generation step of generating a synchronization packet including its own local time for time synchronization when transmitting event data for a detected event to a sensor node of a higher level; 하위 레벨의 센서 노드에서 생성된 동기화 패킷을 상위 레벨의 센서 노드로 전송하는 전송단계와;Transmitting a synchronization packet generated at a lower level sensor node to a higher level sensor node; 상기 동기화 패킷을 수신한 상위 레벨의 센서 노드에서 동기화 패킷에 대응하는 응답 패킷을 해당 하위 레벨의 센서 노드로 전송하는 경우, 하위 레벨의 센서 노드들로부터 수신한 동기화 패킷들에 대한 응답 패킷을 브로드캐스트 방식으로 전송하는 응답신호 전송단계와;When the sensor node of the higher level receiving the synchronization packet transmits a response packet corresponding to the synchronization packet to the sensor node of the lower level, the response packet for the synchronization packets received from the sensor nodes of the lower level is broadcasted. Response signal transmission step of transmitting in a manner; 상기 상위 레벨 센서 노드로부터 수신한 응답 패킷에 포함된 식별 정보와 메모리에 저장된 자신의 식별 정보를 비교하여 일치하면 상기 응답 패킷에 포함된 시간 정보를 이용하여 하위 레벨의 센서 노드들이 자신의 로컬 타임을 상위 레벨의 로컬 타임으로 수정하는 시간 동기화 단계;If the identification information included in the response packet received from the higher level sensor node is matched with the identification information stored in the memory, the lower level sensor nodes may set their local time using the time information included in the response packet. A time synchronization step of modifying to a higher level local time; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜.Accurate time synchronization protocol for a wireless sensor network comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 응답(Reply) 패킷은 적어도 상기 응답 패킷을 수신하는 해당 센서 노드 의 식별 정보와, 상기 동기화 패킷을 전송한 하위 레벨 센서 노드의 송신 시간 정보와 상기 동기화 패킷을 수신한 상위 레벨 센서 노드의 수신 시간 정보 및 상기 상위 레벨 센서 노드의 응답 패킷 송신 시간 정보를 포함하는 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜.The reply packet includes at least identification information of a corresponding sensor node that receives the response packet, transmission time information of a lower level sensor node that has transmitted the synchronization packet, and a reception time of a higher level sensor node that has received the synchronization packet. Time information including information and response packet transmission time information of the higher level sensor node. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 시간 동기화 단계는 수신한 응답 패킷의 시간 정보를 이용하여 전파 지연 시간(Propagation Delay Time)을 계산하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜.The time synchronizing step further includes calculating a propagation delay time using time information of the received response packet. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시간 동기화 프로토콜이 :4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the time synchronization protocol is: 주변에 시간 동기화되지 않은 센서 노드나 새로 추가된 센서 노드로부터의 동기화 패킷 요청이 있는 경우, 메모리에 상위 레벨의 로컬 타임으로 동기화 저장된 자신의 로컬 타임 정보를 새로 네트워크에 진입하여 동기화 패킷 요청한 센서 노드로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크를 위한 정확한 시간 동기화 프로토콜.When there is a request for a synchronization packet from a non-time-synchronized sensor node or a newly added sensor node, the local node transmits its local time information, which is stored at high-level local time in memory, to the sensor node requesting a new synchronization packet. And transmitting the correct time synchronization protocol for the wireless sensor network.
KR1020050080871A 2005-08-31 2005-08-31 Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network KR100699510B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050080871A KR100699510B1 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050080871A KR100699510B1 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070025098A KR20070025098A (en) 2007-03-08
KR100699510B1 true KR100699510B1 (en) 2007-03-23

Family

ID=38099403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050080871A KR100699510B1 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100699510B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101042779B1 (en) 2009-03-24 2011-06-20 삼성전자주식회사 Method for detecting multiple events and sensor network using the same
US8610558B2 (en) 2009-03-24 2013-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd Method for detecting multiple events and sensor network using the same
KR102174089B1 (en) 2019-04-29 2020-11-04 충북대학교 산학협력단 Apparatus and method for improving average consensus based time synchronization protocol with virtual links

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101218916B1 (en) * 2006-04-27 2013-01-04 주식회사 케이티 Time synchronization for wireless sensor networks
KR100832964B1 (en) * 2006-12-22 2008-05-27 주식회사 포스코 Apparatus and method for dispersing data in wireless sensor network
KR100871866B1 (en) * 2006-12-28 2008-12-03 전자부품연구원 System for controlling data transmission in wireless sensor network
KR100898336B1 (en) * 2007-07-25 2009-05-20 한양대학교 산학협력단 Method for controlling data transmittion
KR100932270B1 (en) 2007-11-29 2009-12-16 한국전자통신연구원 Time synchronization method in wireless sensor network
CN101471766B (en) * 2007-12-28 2011-10-05 中国科学院软件研究所 Time synchronization method of wireless sensor network
KR100920211B1 (en) * 2008-04-21 2009-10-05 경북대학교 산학협력단 Method for synchronizing timers of sensor nodes in the wireless sensor network
WO2016142994A1 (en) * 2015-03-06 2016-09-15 東芝三菱電機産業システム株式会社 Data collection system
KR101689386B1 (en) 2015-10-27 2016-12-26 강릉원주대학교산학협력단 Data compression method using circular queue
KR101685467B1 (en) * 2015-12-31 2016-12-12 경북대학교 산학협력단 Wireless sensor network, sink node, sensor node and network initialization method thereof
KR102151878B1 (en) * 2019-06-18 2020-09-03 충북대학교 산학협력단 Method and devices for interworking between time synchronization protocols

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993275A (en) * 1995-09-27 1997-04-04 Nec Corp Time synchronization system
KR20040091126A (en) * 2002-03-11 2004-10-27 엑스트림스펙트럼, 인크. Method of using sub-rate slots in an ultrawide bandwidth system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0993275A (en) * 1995-09-27 1997-04-04 Nec Corp Time synchronization system
KR20040091126A (en) * 2002-03-11 2004-10-27 엑스트림스펙트럼, 인크. Method of using sub-rate slots in an ultrawide bandwidth system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
09093275
1020040091126

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101042779B1 (en) 2009-03-24 2011-06-20 삼성전자주식회사 Method for detecting multiple events and sensor network using the same
US8610558B2 (en) 2009-03-24 2013-12-17 Samsung Electronics Co., Ltd Method for detecting multiple events and sensor network using the same
KR102174089B1 (en) 2019-04-29 2020-11-04 충북대학교 산학협력단 Apparatus and method for improving average consensus based time synchronization protocol with virtual links

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070025098A (en) 2007-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100699510B1 (en) Accurate time synchronization protocol for wireless sensor network
Rodoplu et al. An energy-efficient MAC protocol for underwater wireless acoustic networks
TWI569663B (en) D2D signal transmission method and apparatus
JP5231546B2 (en) Data exchange method and apparatus in peer-to-peer communication
TWI385974B (en) Wireless communications apparatus, machine-readable medium, wireless communications system, and method that facilitates selecting parameters in local area peer-to-peer network
US8406139B2 (en) Method and apparatus for efficient transfer of data over a network
CA2490258A1 (en) A system and method for correcting the clock drift and maintaining the synchronization in wireless networks
Merlin et al. Schedule adaptation of low-power-listening protocols for wireless sensor networks
CN104429006A (en) Methods and apparatuses for transmission and reception of full beacons and compressed beacons
KR20100131015A (en) Method and system for implementing the time division multiple access method to ad-hoc multihopping wireless networks
AU2007243470B2 (en) Method and apparatus for coordinating timing in a wireless local area network
CN106233791A (en) The definition of different NDP PS polling types
JP5626349B2 (en) Wireless communication apparatus, wireless communication system, and wireless communication method
CN105684339A (en) Enhanced subchannel selective transmission procedure
Elsharief et al. Density table-based synchronization for multi-hop wireless sensor networks
JP5366920B2 (en) Wireless communication system, wireless communication method, and wireless communication program
Kindt et al. Optimizing BLE-like neighbor discovery
KR100686241B1 (en) Time synchronization method for wireless sensor networks
CN115696545A (en) Clock synchronization method and communication device
KR20050104295A (en) Method of state determination in reservation slots in wireless network
Bae et al. Time synchronization in wireless sensor networks
JP2018157340A (en) Radio communication device, program, and method
KR101042007B1 (en) Routing method for extending lifetime of sensor networks
JP5691016B2 (en) Wireless communication system, wireless terminal, and program
Shin et al. Crit: A hierarchical chained-ripple time synchronization in wireless sensor networks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120823

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee