KR100819037B1 - Method of time synchronization for wireless sensor network and sensor node - Google Patents

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Abstract

A time synchronization method for a wireless sensor network and a sensor node are provided to synchronize a node in a propagation distance of a packet regardless of a network topology, thereby reducing a trouble of the node. A sensor node comprises a node synchronization part and a packet transformation part. When a packet having a time stamp is transmitted from a first node which is time-synchronized with a reference node(S100), the node synchronization part determines whether time-synchronization is performed or not based on a synchronization period in the transmitted packet, and performs the time synchronization by extracting the time stamp of the transmitted packet(S200). The packet transformation part produces a time stamp and transmits the produced time stamp and the packet having the synchronization period to a second node in a propagation distance(S300).

Description

무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법 및 센서 노드{Method of Time Synchronization for Wireless Sensor Network and sensor node}Method of Time Synchronization for Wireless Sensor Network and sensor node

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성도,1 is a block diagram of a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서 노드의 개략도,2 is a schematic diagram of a sensor node according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시간 동기화 방법을 보여주는 흐름도,3 is a flowchart illustrating a time synchronization method according to an embodiment of the present invention;

도 4는 상기 도 3의 시간 동기화 방법에서 동기화 단계를 구체화한 본 발명의 일실시예에 따른 시간 동기화 방법을 보여주는 흐름도,4 is a flowchart illustrating a time synchronization method according to an embodiment of the present invention incorporating a synchronization step in the time synchronization method of FIG. 3;

도 5 및 도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 시간 동기화 방법을 설명하는 도면이다.5 and 6 are diagrams illustrating a time synchronization method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 무선 센서 네트워크 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 센서 네트워크를 구성하는 노드들의 시간 동기화 방법 및 센서 노드에 관한 것이다.The present invention relates to the field of wireless sensor networks, and more particularly, to a method and a sensor node of the time synchronization of the nodes constituting the sensor network.

무선 센서 네트워크의 노드는 배터리로 동작하는 저전력, 저가의 시스템으로 현재의 배터리 기술로는 수명에 제약이 많고 배터리가 소모되어 노드의 동작이 멈추더라도 다시 재충전되거나 교체될 수 없다는 문제가 있다. 따라서 무선 센서 네 트워크는 전력 사용을 효율적으로 관리할 수 있어야 하며, 이를 통해 네트워크 수명을 최대화할 수 있어야 한다. Nodes in wireless sensor networks are battery-powered, low-power, low-cost systems that have a limited lifespan with current battery technology and cannot be recharged or replaced even if the nodes stop running because of battery drain. Therefore, wireless sensor networks must be able to efficiently manage power usage, thereby maximizing network life.

또한 센서 네트워크를 구성하는 노드들은 자체적으로 시간 정보를 보유하고 있으며, 특정 정보를 표현하기 위해서는 일부 또는 전체 노드의 시간 정보가 동기화되는 것이 필요하다. In addition, the nodes constituting the sensor network have their own time information, and in order to express specific information, the time information of some or all nodes needs to be synchronized.

그래서 무선 이동 통신 시스템에서는 시간 동기화를 위해 GPS를 시스템에 장착하는 것이 일반적이나, 센서 네트워크와 같이 저전력을 지향하는 네트워크에서는 기존의 무선 네트워크의 노드들에 비해 상기와 같이 에너지를 비롯한 많은 능력들이 제한되어있는 경우가 대부분이기 때문에, GPS와 같이 고비용의 많은 전력이 소모되는 장비 등을 이용하는 기존의 동기화 방법을 쓰는 데는 많은 제약이 있다. Therefore, in a wireless mobile communication system, GPS is generally installed in a system for time synchronization. However, in a low power-oriented network such as a sensor network, many functions including energy are limited as compared to the nodes of a conventional wireless network. In most cases, there are many limitations to using existing synchronization methods that use expensive, high-power equipment such as GPS.

그러므로 센서 네트워크에 적절한 동기화 방법들이 많이 연구되어 왔으며, 대표적인 동기화 방법으로는 RBS(Reference Broadcasting Synchronization), TPSN(Timing-Sync Protocol for Sensor Networks), FTSP(The Flooding Time Synchronization Protocol) 등과 같은 타임 스탬프 등의 교환을 통한 시간 동기화 방법이 있다.Therefore, a number of synchronization methods suitable for sensor networks have been studied, and representative synchronization methods include time stamps such as Reference Broadcasting Synchronization (RPS), Timing-Sync Protocol for Sensor Networks (TPSN), and The Flooding Time Synchronization Protocol (FTSP). There is a time synchronization method through exchange.

RBS(J.Elson, L.Griod, D.Estrin, "Fine-Grained Network Time Synchronization using Reference Broadcasts", 2002)는 리시버-리시버(Receiver-Receivers)의 동기화 구조를 가진 대표적인 방식이다. 하나의 센더(Sender)가 비콘(Beacon)을 브로드캐스트하면 다수의 리시버(Receiver)들이 비콘을 받은 시간을 각자 기록하여 서로 비교하여 시간 동기화한다. 이 방법은 네트워크를 구성하는 노 드 수가 많을수록 패킷 오버헤드가 급격하게 커지고, 멀티 홉으로 이루어질 경우 Time-routing의 방법을 이용하여 시간 동기를 연결 노드를 통해 변환시켜 맞추어야 한다.RBS (J. Elson, L. Groid, D. Esttrin, "Fine-Grained Network Time Synchronization using Reference Broadcasts", 2002) is a representative scheme with a receiver-receiver synchronization structure. When one sender broadcasts a beacon, a plurality of receivers record each time the beacon is received and compare them with each other for time synchronization. In this method, as the number of nodes constituting the network increases, packet overhead increases rapidly. In case of multi-hop, the time synchronization must be converted through the connection node using the time-routing method.

TPSN(S.Ganeriwal, R.Kumar, M.Srivastava, "Timing-Sync Protocol for Sensor Networks", 2003)은 센더-리시버의 동기화 구조를 가진 대표적인 방식이다. 하나의 센더가 다음 하나의 리시버에 동기를 전달해 주는 전통적인 계층적(hierarchical) 방식의 2-way 동기 전달 방법을 쓰고 있다. 따라서 한 노드의 자식의 개수가 많을수록 부모 노드가 보내고 받아야 하는 동기 패킷 전달 횟수가 많아진다. 그리고 네트워크의 구성(topology) 변화에 동적으로 대응할 수 없는 단점을 갖는다. TPSN (S.Ganeriwal, R. Kumar, M. Srivastava, "Timing-Sync Protocol for Sensor Networks", 2003) is a representative scheme with a sender-receiver synchronization structure. A sender uses a traditional hierarchical two-way synchronous delivery method that delivers motivation to the next receiver. Therefore, the greater the number of children of a node, the greater the number of sync packet transmissions that a parent node must send and receive. In addition, it has a disadvantage in that it cannot dynamically respond to changes in topology of the network.

FTSP(Miklos Maroti, Branislav Kusy, Gyula Simon, Akos Ledeczi, "The Flooding Time Synchronization Protocol", 2004)도 센더-리시버의 동기화 구조를 가진 방식이다. 이 방법은 동기 회차(sequence)를 사용하여 동기화 패킷의 중복 전파를 방지하고, 한 패킷에 여러 개의 타임스탬프를 사용하여 비효율적이다. FTSP (Miklos Maroti, Branislav Kusy, Gyula Simon, Akos Ledeczi, "The Flooding Time Synchronization Protocol", 2004) is also a method with a sender-receiver synchronization structure. This method uses synchronous sequences to prevent redundant propagation of synchronization packets and is inefficient by using multiple timestamps in a packet.

따라서, 상기와 같은 종래의 방법들이 갖는 단점을 해소하고 변화하는 네트워크의 구성에 동적으로 대응할 수 있는 효율적인 시간 동기화 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for an efficient time synchronization method that can solve the disadvantages of the conventional methods as described above and dynamically cope with changing network configurations.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 저전력으로 네트워크 구성에 관계없이 시간 동기화할 수 있는 센서 노드를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a sensor node capable of time synchronization regardless of the network configuration at low power.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 전력 소모에 민감한 센서 네 트워크에서 일부 또는 전체 노드의 시간 정보를 저전력으로 네트워크 구성에 관계없이 효율적으로 동기화할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for efficiently synchronizing time information of some or all nodes at low power regardless of network configuration in a sensor network sensitive to power consumption.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 전력 소모에 민감한 센서 네트워크에서 일부 또는 전체 노드의 시간 정보를 효율적으로 동기화할 수 있는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing on a computer a method of efficiently synchronizing time information of some or all nodes in a sensor network sensitive to power consumption. There is.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 명확히 알게될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily appreciated that the objects and advantages of the invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 센서 노드의 일실시예는, 타임스탬프를 생성하고 전파 반경 내 다른 노드에 상기 타임스탬프가 포함된 패킷을 전송하는 패킷 전송부; 및 다른 노드로부터 전송받은 패킷으로부터 시간 동기화 수행 여부를 판단하고 타임스탬프를 추출하여 시간 동기화하는 노드 동기화부를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of a sensor node according to the present invention includes: a packet transmitter for generating a time stamp and transmitting a packet including the time stamp to another node within a propagation radius; And a node synchronization unit for determining whether to perform time synchronization from a packet received from another node, extracting a time stamp, and time synchronizing.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법의 일실시예는, 기준 노드가 타임스탬프를 생성하고 전파 반경 내의 노드들에 상기 타임스탬프가 포함된 패킷을 전송하는 단계; 상기 기준 노드의 전파 반경 내의 각 노드가 상기 기준 노드로부터 전송받은 패킷으로부터 시간 동기 화 수행 여부를 판단하고 상기 전송받은 패킷 내 타임스탬프에 기초하여 시간 동기화하는 단계; 및 상기 시간 동기화된 각 노드가 자체 타임스탬프를 새로 생성하고 자신의 각 전파 반경 내의 노드들에 상기 새로 생성된 타임스탬프를 포함한 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of a time synchronization method of a wireless sensor network according to the present invention includes a method in which a reference node generates a time stamp and transmits a packet including the time stamp to nodes within a propagation radius. step; Determining whether each node within a propagation radius of the reference node performs time synchronization from a packet received from the reference node and time-synchronizing based on a timestamp in the received packet; And each time-synchronized node generates a new timestamp of its own and transmits the packet including the newly generated timestamp to nodes within its respective propagation radius.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 본 발명의 센서 네트워크의 시간 동기화 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the time synchronization method of the sensor network of the present invention on a computer.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 관해 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성도이다.1 is a block diagram of a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 센서 네트워크는 다수의 센서 노드들을 포함하며, 기준 노드(R)를 포함하여 각 노드는 자신의 전파 반경을 갖고, 자신의 전파 반경 내에 다수의 노드를 포함한다. 본 발명의 무선 센서 네트워크는 특정 네트워크 구성에 구애받지 않기 때문에, 예를 들어, 메쉬나 트리 구조 등의 형성이 요구되지 않는다. Referring to FIG. 1, the wireless sensor network of the present invention includes a plurality of sensor nodes, each node including its own reference node R has its own propagation radius, and includes a plurality of nodes within its propagation radius. . Since the wireless sensor network of the present invention is not limited to a specific network configuration, for example, formation of a mesh or tree structure is not required.

도 2는 도 1의 무선 센서네트워크 내의 본 발명의 일실시예에 따른 하나의 센서 노드를 개략적으로 도시한다. FIG. 2 schematically illustrates one sensor node according to one embodiment of the invention in the wireless sensor network of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 상기 센서 노드(100)는 시간 동기화를 위해 패킷 전송부(102), 노드 동기화부(104)를 포함하며, 센싱부(미도시)를 통해 노드가 설치된 지점의 온도, 압력, 차량 속도 등 주변 환경 정보를 획득한다. 상기 획득된 정보는 처리되어 다른 노드와의 통신에 적절한 데이터로 변환된다. 다른 노드간에 상기 변 환된 데이터가 상호 적절히 통신되기 위해 각 센서 노드 간에 동기화가 이루어지는 것이 중요하다.Referring to FIG. 2, the sensor node 100 includes a packet transmitter 102 and a node synchronizer 104 for time synchronization, and a temperature and pressure at a point where a node is installed through a sensing unit (not shown). Acquire surrounding environment information such as vehicle speed. The obtained information is processed and converted into data suitable for communication with other nodes. In order for the converted data to be properly communicated with each other, it is important that synchronization is performed between sensor nodes.

상기 패킷 전송부(102)는 자신의 자체 타임스탬프를 생성하고 이 타임스탬프를 패킷에 삽입하여 자신의 전파 반경 내의 다른 노드들에 동기화 메시지를 전송한다. 상기 생성한 타임스탬프는 전송시 동기화 에러를 줄이기 위해 패킷의 PHY 프레임에 삽입하는 것이 바람직하다. 상기 패킷 전송부(102)는 동기화 주기를 추가로 설정하여 상기 전송할 패킷에 상기 타임스탬프와 함께 삽입할 수도 있다. The packet transmitter 102 generates its own timestamp and inserts the timestamp into a packet to transmit a synchronization message to other nodes within its propagation radius. The generated time stamp is preferably inserted into a PHY frame of a packet to reduce synchronization error in transmission. The packet transmitter 102 may additionally set a synchronization period and insert the packet with the time stamp in the packet to be transmitted.

상기 노드 동기화부(104)는 주변의 다른 노드로부터 전송받은 타임스탬프가 포함된 패킷으로부터 타임스탬프를 추출하여 이를 가공하여 자신의 내부 시간을 동기화하며, 상기 전송받은 패킷의 타임스탬프에 맞춰 시간 동기화를 할 것인지를 결정하기 위한 조건을 비교 분석하는 분석부(106)를 포함한다.The node synchronizer 104 extracts a timestamp from a packet including a timestamp received from another node in the vicinity and processes the timestamp to synchronize its internal time, and synchronizes the timestamp with the timestamp of the received packet. An analysis unit 106 for analyzing the conditions for determining whether or not to include.

상기 분석부(106)는 상기 다른 노드로부터 처음으로 패킷을 전송받은 것인지 여부, 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과한 후에 상기 다른 노드로부터 패킷을 전송받은 것인지 여부, 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과하기 전에 상기 다른 노드로부터 전송받은 패킷이 단축된 새로운 동기화 주기를 포함하는지 여부를 판단한다.The analyzer 106 determines whether the packet has been received from the other node for the first time, whether or not the packet has been received from the other node after a time elapsed by a synchronization period from the latest synchronized time, and the latest synchronization. It is determined whether the packet received from the other node includes a new shortened synchronization period before the synchronization period elapses from the time.

상기 분석부(106)에 의해 상기 다른 노드로부터 전송된 패킷의 수신이 처음인 경우, 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과한 후에 상기 다른 노드로부터 패킷을 수신한 경우, 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과하기 전에 상기 다른 노드로부터 패킷을 수신하였으나 상기 전송받은 패킷이 단축된 새로운 동기화 주기를 포함하는 경우로 판단되면, 상기 노드 동기화부(104)는 상기 다른 노드로부터 전송받은 패킷의 타임스탬프를 기초로 자신의 내부 시간을 동기화한다.When the packet is transmitted from the other node by the analyzing unit 106 for the first time, when the packet is received from the other node after a lapse of a synchronization period from the latest synchronized time, the latest synchronization If a packet is received from the other node before the synchronization period has elapsed from one time point, but it is determined that the received packet includes a shortened new synchronization period, the node synchronizer 104 receives the packet from the other node. It synchronizes its internal time based on the time stamp of the received packet.

상기 패킷으로부터 추출한 타임스탬프를 이용하여 시간 동기화하는 방법으로는 하나 이상의 패킷으로부터 추출된 하나 이상의 타임스탬프에 기초하여 동기화하는 다음과 같은 방법이 사용될 수 있으며, 이 외에도 시간 동기화에 이용될 수 있는 공지된 여러 가지 방법들이 고려될 수 있을 것이다:As a method of time synchronization using the time stamp extracted from the packet, the following method of synchronizing based on one or more time stamps extracted from one or more packets may be used. In addition, a known method that may be used for time synchronization may be used. Several methods may be considered:

i) 수신한 타임스탬프를 그대로 자신의 시간으로 설정하되, 시간 지연을 아는 경우 이를 보상해서 동기화하는 빠른 시간 동기화 방법.i) A fast time synchronization method of setting the received time stamp as it is, but synchronizing by compensating for the time delay if known.

ii) 최근 수신한 동기화 메시지를 일정 개수 저장한 후,ii) after storing a certain number of recently received sync messages,

- 자신의 내부 시계와 비교하여 수신한 동기화 타임스탬프와의 시간 차이의 평균으로 동기화하는 방법(Simple Average).-A method of synchronizing with the average of time difference from the received synchronization timestamp compared to the internal clock of the user (Simple Average).

- y=ax+b 라는 식에서, x에는 패킷을 받은 시간, y에는 받은 타임스탬프의 기준 시간을 넣어서 a,b 값을 도출하고, 이를 반복하여 a와 b값의 평균값을 산출하여, 이를 기반으로 동기화하는 방법(Linear Regression).In the equation y = ax + b, x is a time when the packet is received and y is a reference time of the received timestamp to derive the a and b values, and the values are repeated to calculate the average of a and b values. How to sync (Linear Regression).

-

Figure 112006071837264-pat00001
식과 Yj=aX+b 식에서, X에는 패킷을 받은 시간, Yj에는 받은 타임스탬프의 기준 시간을 넣고 E를 최소화하는 a,b를 도출하여 이를 기반으로 Yj=aX+b를 하여 동기화하는 방법(Least Square).-
Figure 112006071837264-pat00001
In the equation and Y j = aX + b, the method of synchronizing Y j = aX + b based on the result of deriving a, b to minimize the E and inserting the reference time of the received time stamp in X and the time stamp received in Yj (Least Square).

이하에서는 상기 시간 동기화 장치를 이용하여 시간 동기화하는 방법을 상세 히 설명하겠다.Hereinafter, a method of time synchronization using the time synchronization device will be described in detail.

도 3은 본 발명에 따른 시간 동기화 방법을 보여주는 흐름도이고, 도 4는 도 3의 본 발명에 따른 시간 동기화 방법의 동기화 단계를 상세히 보여주는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a time synchronization method according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating the synchronization step of the time synchronization method according to the present invention in FIG. 3 in detail.

상기 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 시간 동기화 방법은, 기준 노드(R)가 타임스탬프를 생성하여 전파 반경 내의 노드들에 상기 타임스탬프가 포함된 패킷을 전송하는 단계(S100), 상기 기준 노드의 전파 반경 내 각 노드가 상기 기준 노드(R)로부터 전송받은 패킷 내 타임스탬프에 기초하여 시간 동기화하는 단계(S200) 및 상기 동기화된 각 노드가 자신의 타임스탬프를 생성하여 자신의 각 전파 반경 내 노드들에 전송하는 단계(S300)를 포함한다.Referring to the drawings, in the time synchronization method according to the present invention, the reference node R generates a timestamp and transmits the packet including the timestamp to nodes within a propagation radius (S100). Time synchronization of each node based on the time stamp in the packet received from the reference node R in the propagation radius of S200 and each synchronized node generates its own timestamp in its propagation radius. And transmitting to the nodes (S300).

단계(S100)에서, 기준 노드(R)는 기준 시간을 위한 타임스탬프를 생성하여 패킷에 담아 전파 반경 내의 다른 노드들에 전송한다. 상기 전송되는 패킷에는 기준 시간을 제공하는 타임스탬프 외에 동기화 주기(P)가 더 포함될 수 있다. 이후 타임스탬프 (및 동기화 주기)가 포함된 패킷을 동기화 메시지라고도 칭한다.In step S100, the reference node R generates a timestamp for the reference time and transmits it in a packet to other nodes within the propagation radius. The transmitted packet may further include a synchronization period P in addition to a time stamp providing a reference time. Hereinafter, a packet including a time stamp (and synchronization period) is also called a synchronization message.

일반적으로 동기화 에러는 동기화 시점으로부터 시간이 흐를수록 증가하게 되므로, 특정 어플리케이션의 요구 사항으로 최대 동기화 오차가 정해진 경우(예를 들어, 시속 5㎞로 움직이는 물체의 속도와 방향 등을 특정 오차 범위 내로 알아내기 위해서는 네트워크의 노드들이 특정 오차 범위 내로 동기화되어야 한다), 동기화 중복방지 조건으로 동기화 회차 번호를 사용하는 FTSP보다 동기화 주기를 사용하게 되면 동기화 요구 사항에 따른 맞춤 동기화를 추가의 정보 없이 효과적으로 가능하게 하는 이점이 있다. In general, the synchronization error increases as time passes from the synchronization point. Therefore, when the maximum synchronization error is determined by the requirements of a specific application (for example, the speed and direction of an object moving at 5 km / h are known within a specific error range). Nodes in the network must be synchronized to within a certain margin of error), and synchronization cycles rather than FTSPs using synchronization round numbers as a synchronization redundancy condition enable effective synchronization without additional information. There is an advantage.

따라서 동기화 주기를 사용하게 되면, 예를 들어 노드가 노드 자체의 시스템특성에 의한 지연(delay)이나 드리프트(drift)값 등의 최대 오차를 알고 있을 시에 최대 동기화 오차를 넘지 않는 범위 내에서 동기화 주기를 스스로 적절히 설정하는 방법을 사용할 수도 있다(“Cluster-based hierarchical time synchronization for multi-hop wireless sensor networks, IEEE AINA 2006, 김현학 등” 참조). Therefore, when the synchronization period is used, for example, when the node knows the maximum error such as delay or drift due to the system characteristics of the node itself, the synchronization period does not exceed the maximum synchronization error. It is also possible to use the appropriate configuration method for the system (see “Cluster-based hierarchical time synchronization for multi-hop wireless sensor networks, IEEE AINA 2006, Kim Hyunhak, etc.”).

상기 타임스탬프는 동기화 지연 오류를 줄여 동기화 성능을 높이기 위해 패킷의 PHY 프레임에 삽입되는 것이 바람직하다. CSMA/CA와 같은 종류의 MAC 기술을 사용할 때에는 패킷의 뒤쪽으로 갈수록 패킷 충돌의 확률이 높아지므로 타임스탬프를 패킷의 PHY 프레임에 삽입하면 패킷 충돌로 인한 타임스탬프의 손실을 줄여 패킷 오버헤드를 줄일 수 있다.The time stamp is preferably inserted into a PHY frame of a packet in order to reduce synchronization delay error and increase synchronization performance. When using a MAC technology of the same type as CSMA / CA, the probability of packet collision increases as the back of the packet increases, so inserting a timestamp into the PHY frame of the packet can reduce packet overhead by reducing the loss of timestamp due to packet collision. have.

단계(S200)에서, 상기 기준 노드(R)로부터 패킷을 수신한 기준 노드(R)의 전파 반경 내의 각 노드들은 상기 수신한 패킷으로부터 타임스탬프를 추출하여 가공 후 노드 내부 시간을 수정하여 동기화한다. In step S200, each node within the propagation radius of the reference node R that has received the packet from the reference node R extracts a timestamp from the received packet and modifies and synchronizes the internal time of the node after processing.

이하 상기 동기화 단계(S200)를 도 4를 추가 참조하여 상세히 살펴보겠다.Hereinafter, the synchronization step S200 will be described in detail with reference to FIG. 4.

기준 노드(R)가 생성한 타임스탬프와 동기화 주기(P)가 포함된 패킷을 수신한 노드는 상기 분석부(106)를 통해 처음으로 수신된 것인지를 판단한다(S210). 상기 패킷이 처음으로 수신된 경우에, 상기 수신 노드는 상기 노드 동기화부(104)에 의해 상기 수신한 패킷 내 타임스탬프를 이용하여 시간 동기화(S250)한다. The node receiving the packet including the time stamp generated by the reference node R and the synchronization period P determines whether the node is received for the first time through the analyzer 106 (S210). When the packet is first received, the receiving node performs time synchronization (S250) by using the time stamp in the received packet by the node synchronization unit 104.

만일, 처음 패킷 수신이 아닌 경우, 상기 수신 노드는 수신 시점이 자신의 최근 동기화한 시각(A)으로부터 동기화 주기(P) 만큼의 시간이 경과한 후에 수신한 것인지를 상기 분석부(106)를 통해 판단한다(S220). 기준 노드(R)로부터 전송된 패킷을 재차 수신한 시점이 최근 동기화한 시각(A)으로부터 동기화 주기(P) 만큼의 시간이 경과한 후로 판단되면, 상기 노드 동기화부(104)는 상기 수신한 패킷으로부터 타임스탬프를 추출하여 이로부터 내부 시간을 동기화한다(S250). If it is not the first packet reception, the receiving node determines whether the reception time has been received after the synchronization period P has elapsed from its most recently synchronized time A through the analysis unit 106. Determine (S220). If it is determined that the time point of receiving the packet transmitted from the reference node R again after the time of the synchronization period P has elapsed from the time of the most recently synchronized time A, the node synchronization unit 104 determines that the received packet has been received. Extracting the time stamp from it synchronizes the internal time therefrom (S250).

만일, 처음 패킷 수신이 아니면서, 수신 시점이 최근의 동기화한 시각(A)으로부터 동기화 주기(P)만큼의 시간이 경과하기 전이라면, 상기 수신 노드는 상기 분석부(106)를 통해 수신된 기준 노드로부터의 패킷이 단축된 동기화 주기(P′)를 포함하는지 여부를 판단한다(S230). 판단 결과 단축된 동기화 주기(P′)를 포함한다면, 상기 노드 동기화부(104)는 상기 수신한 패킷으로부터 타임스탬프를 추출하여 이로부터 내부 시간을 동기화한다(S250). 그렇지 않은 경우, 패킷을 무시하고 동기화하지 않는다. If the reception time is not the first packet reception and the reception time is before the synchronization period P elapses from the most recently synchronized time A, the receiving node receives the reference received through the analysis unit 106. It is determined whether the packet from the node includes the shortened synchronization period P '(S230). If the determination result includes a shortened synchronization period P ′, the node synchronization unit 104 extracts a time stamp from the received packet and synchronizes an internal time therefrom (S250). Otherwise, the packet is ignored and not synchronized.

상기 단축된 동기화 주기(P′)에 따른 동기화는 최근 동기화한 시각으로부터 경과한 시간에 관계없이 동기화할 수도 있고, 최근 동기화한 시각으로부터 상기 단축된 동기화 주기(P′)가 경과한 후에 패킷을 수신한 경우에만 동기화할 수도 있다.The synchronization according to the shortened synchronization period P ′ may be synchronized regardless of the time elapsed from the latest synchronized time, and the packet is received after the shortened synchronization period P ′ has elapsed from the latest synchronized time. You can also synchronize only in one case.

이러한 과정을 통해 동일한 주기의 동기화 메시지를 주기 내에 노드가 필요 없이 여러 번 동기화하고 반복하여 다른 노드에 동기화를 전파하는 것을 방지할 수 있다. Through this process, the synchronization message of the same period can be synchronized and repeated many times without the need for a node in the period, thereby preventing propagation of synchronization to other nodes.

다음으로, 상기 단계를 통해 동기화된 노드들은 자신의 타임스탬프를 각각 생성하여 이를 포함한 패킷을 자신의 각 전파 반경 내의 노드에 전송한다(S300). Next, the nodes synchronized through the above steps respectively generate their own time stamps and transmit a packet including the same to the nodes within their respective propagation radius (S300).

상기 단계(S200) 및 단계(S300)는 전체 네트워크에 대해 또는 네트워크 일부에 대해 반복되어 동기화 메시지가 전파되어 동기화가 이루어진다. 따라서 본 발명은 임의 노드의 전파 반경 내 노드들에 대해 패킷을 전파하여 동기화하기 때문에 네트워크 구성에 상관없이 동기화가 가능하다.Steps S200 and S300 are repeated for the entire network or for a part of the network, so that synchronization messages are propagated and synchronization is performed. Therefore, since the present invention propagates and synchronizes packets to nodes within a propagation radius of any node, synchronization is possible regardless of the network configuration.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 무선 센서 네트워크 내 노드들의 시간 동기화 방법을 설명하는 간략한 도면이다. 이하에서는 상기 도면을 참조하여 무선 센서 네트워크 내 노드들의 시간 동기화 방법의 일실시예를 설명하겠다. 이 실시예에서는 기준 노드(R)가 처음 동기화를 시작하는 것으로 가정하며, 설명의 이해를 돕기 위하여 도 5 및 도 6의 다수 노드들 중에서 대표적으로 R, A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, B5, B6만을 예를 들어 설명하겠다.5 and 6 are simplified diagrams illustrating a method of time synchronization of nodes in a wireless sensor network in accordance with the present invention. Hereinafter, an embodiment of a time synchronization method of nodes in a wireless sensor network will be described with reference to the drawings. In this embodiment, it is assumed that the reference node R starts synchronizing for the first time, and among the plurality of nodes of FIGS. 5 and 6, R, A1, A2, A3, A4, B1, and B2 are representative of the nodes of FIGS. Only B3, B4, B5, and B6 will be described as an example.

먼저 기준 노드(R)는 기준 시간을 위한 타임스탬프 및 동기화 주기(예를 들어, 5분)를 생성하여 패킷에 담아 전파 반경 내의 다른 노드들(예를 들어, A1, A2, A3, A4)에 전송한다. First, the reference node R generates a timestamp and a synchronization period (for example, 5 minutes) for the reference time, and puts it in a packet to other nodes (for example, A1, A2, A3, and A4) within a propagation radius. send.

상기 노드들(A1, A2, A3, A4)은 상기 전송된 패킷을 처음으로 수신하는 것이기 때문에 노드들(A1, A2, A3, A4)은 패킷 내의 타임스탬프를 가공하여 자신의 내부 시간을 수정하여 동기화한다. 이때 동기화 방법은 전술한 바와 같이 다양한 방법이 사용될 수 있다.Since the nodes A1, A2, A3 and A4 receive the transmitted packet for the first time, the nodes A1, A2, A3 and A4 modify their internal time by processing the time stamp in the packet. Synchronize. In this case, as described above, various methods may be used.

다음으로, 상기 동기화된 노드들(A1, A2, A3, A4) 각각은 아직 기준 시간이 포함된 패킷을 받지 못한 노드들을 위해 자신의 타임스탬프 및 동기화 주기(5분)를 생성하여 이를 포함한 패킷을 자신의 전파 반경 내의 다른 노드들에 각각 전송한다. 노드(A1)는 노드(R)에, 노드(A2)는 노드(R, A3, B4, B5, B6)에, 노드(A3)는 노드(R, A2, A4, B3, B6)에, 노드(A4)는 노드(R, A3, B1, B2, B3)에 각각 패킷을 전송한다. Next, each of the synchronized nodes A1, A2, A3, and A4 generates their own timestamp and synchronization period (5 minutes) for the nodes that have not yet received the packet including the reference time to generate a packet including the same. Transmit to each other node within its own radius of propagation. Node A1 is at node R, node A2 is at node R, A3, B4, B5, B6, node A3 is at node R, A2, A4, B3, B6, node (A4) transmits a packet to the nodes R, A3, B1, B2, and B3, respectively.

노드들(R, A2, A3, A4)은 이전 동기화 시각으로부터 같은 동기화 주기(5분) 내에 같은 동기화 메시지를 받게 되는 것이므로, 다시 수신한 패킷을 무시하고 재차 동기화하지 않는다. 노드들(B1 내지 B6)은 처음으로 패킷을 수신하여 동기화 메시지를 받게 되는 것이므로, 상기 패킷 내 타임스탬프를 추출하여 적절한 가공 후 이를 기초로 하여 자신의 내부 시간을 동기화한다. 이때 동기화 방법은 전술한 바와 같이 다양한 방법이 사용될 수 있다.Since the nodes R, A2, A3, and A4 receive the same synchronization message within the same synchronization period (5 minutes) from the previous synchronization time, they ignore the received packet again and do not synchronize again. Since nodes B1 to B6 receive the packet for the first time and receive a synchronization message, the nodes B1 to B6 extract the time stamp in the packet and synchronize their internal time based on this after appropriate processing. In this case, as described above, various methods may be used.

상기 동기화된 노드들(B1 내지 B6)은 마찬가지로 내부 시간 동기화 후 자신의 타임스탬프 및 동기화 주기(5분)를 생성하여 이를 포함한 패킷을 자신의 각 전파 반경 내의 다른 노드에 전송한다. The synchronized nodes B1 to B6 likewise generate their time stamps and synchronization periods (5 minutes) after internal time synchronization and transmit packets containing them to other nodes within their respective propagation radius.

이러한 타임스탬프 생성 및 전송 단계와 동기화가 반복됨으로써 네트워크 전체 또는 일부에 동기화가 전파된다.Synchronization is repeated with this timestamp generation and transmission step so that synchronization is propagated throughout the network or in part.

이후 기준 노드(R)가 새롭게 동기화하고자 할 때는 최근 동기화 시작 시각으로부터 동기화 주기(5분) 이후에 동기화를 시작하거나, 최근 동기화 시작 시각으로부터 동기화 주기(5분) 이내에 단축된 동기화 주기(예를 들어, 3분)로 동기화를 시작할 수 있다. Then, when the reference node R wants to synchronize newly, the synchronization starts after the synchronization period (5 minutes) from the latest synchronization start time, or the synchronization period shortened within the synchronization period (5 minutes) from the latest synchronization start time (for example, , 3 minutes).

기준 노드(R)로부터 두 번째로 최근 동기화 주기(5분) 이후에 동기화 메시지 를 전송받은 전파 반경 내 노드들은 상기 두 번째로 전송받은 패킷으로부터 타임스탬프를 이용하여 동기화한다. Nodes within a propagation radius that have received a synchronization message after the second most recent synchronization period (5 minutes) from the reference node R synchronize using a timestamp from the second transmitted packet.

만일 전파 반경 내 노드들이 최근 동기화 시작 시각으로부터 동기화 주기(5분) 이내에 단축된 동기화 주기(3분)의 동기화 메시지를 전송받은 경우에는, 상기 전송받은 패킷을 무시하지 않고 상기 전송받은 패킷으로부터 타임스탬프를 이용하여 동기화한다. 이때 수신 노드들은 상기 단축된 동기화 주기(3분)의 패킷을 최근 동기화한 시각으로부터 단축된 동기화 주기(3분)가 경과한 후에 수신한 경우에만 상기 단축된 동기화 주기의 패킷으로부터 타임스탬프를 추출하여 동기화하거나, 최근 동기화한 시각으로부터 단축된 동기화 주기(3분)가 경과했는지에 무관하게 상기 단축된 동기화 주기의 패킷을 전송받아 이로부터 타임스탬프를 추출하여 동기화할 수도 있다. 이때 동기화 방법은 전술한 바와 같이 다양한 방법이 사용될 수 있다.If nodes within the propagation radius have received a synchronization message with a shortened synchronization period (3 minutes) within a synchronization period (5 minutes) from the latest synchronization start time, the timestamp from the received packet is not ignored without ignoring the received packet. Synchronize using. At this time, the receiving nodes extract time stamps from the shortened synchronization period packets only when the shortened synchronization period (3 minutes) is received after the shortened synchronization period (3 minutes) has elapsed from the time of the latest synchronization. Synchronizing or receiving a packet of the shortened synchronization period regardless of whether a shortened synchronization period (3 minutes) has elapsed from a recently synchronized time may extract and synchronize a time stamp therefrom. In this case, as described above, various methods may be used.

한편, 만일 노드들이 전술한 시스템특성에 의한 지연(delay)이나 드리프트(drift)값 등의 최대 오차를 알고 있을 시에 최대 동기화 오차를 넘지 않는 범위 내에서 동기화 주기를 스스로 적절히 설정하는 방법을 사용하도록 하여 노드가 적절한 동기화 주기(2분)로 스스로 변경하였다면, 전술한 바와 같이 자신의 동기화 주기(2분)이후에 동기화 주기(3분)의 동기화 메시지를 전송받은 경우나, 자신의 동기화 주기(2분)이내에 단축된 동기화 주기(1분)의 동기화 메시지를 전송받은 경우에는, 상기 전송받은 패킷을 무시하지 않고 상기 전송받은 패킷으로부터 타임스탬프를 이용하여 동기화한다. 이 때 다시 생성하는 동기화 주기는 수신된 동기화 메시지의 동기화주기(3분 또는 1분)나 자신의 동기화 주기(2분)가 될 수도 있다.On the other hand, if the nodes are aware of the maximum error such as delay or drift due to the above-described system characteristics, use a method of properly setting the synchronization period within the range not exceeding the maximum synchronization error. If the node changes itself to an appropriate synchronization period (2 minutes), as described above, if a synchronization message of a synchronization period (3 minutes) is received after its synchronization period (2 minutes), or if its own synchronization period (2 When a synchronization message of a shortened synchronization period (1 minute) is received within minutes), the received packet is synchronized using a time stamp from the received packet without ignoring the received packet. At this time, the synchronization period generated again may be a synchronization period (3 minutes or 1 minute) of the received synchronization message or its own synchronization period (2 minutes).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to preferred embodiments. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명은 전파 반경 내의 n개의 노드에 대해 n개의 패킷을 전송하기만 하면 되므로, 동기화 비콘 도달 범위 내의 노드 수에 비례하여 급격히 패킷을 소모(예를 들어, 범위 내의 노드 수가 n개 일 때 n2+1 개의 패킷 전송)해야 하는 RBS나 자식 노드의 수에 비례하여 부모 노드가 응답하고 전송해야 하는 동기화 패킷 수(예를 들어, n개의 자식 노드에 대해 2n+1 개의 패킷 전송 필요)를 증가시켜야 하는 TPSN이나 동기화 회차를 동기화 조건으로 사용하며 한 패킷에 여러 번 타임스탬프를 하는 FTSP에 비해 효율적으로 광범위한 시간 동기화를 이룰 수 있다.Since the present invention only needs to transmit n packets for n nodes within the propagation radius, it consumes packets rapidly in proportion to the number of nodes in the synchronization beacon reach (e.g., n 2 when the number of nodes in range is n 2). Increasing the number of synchronization packets that a parent node must respond and transmit (for example, 2n + 1 packets need for n child nodes) in proportion to the number of RBSs or child nodes it needs to send It is possible to achieve wide time synchronization more efficiently than FTSP which uses TPSN or synchronization cycle as a synchronization condition and timestamps one packet several times.

또한, 본 발명은 특별한 네트워크 구성(topology)에 관계없이 시간 동기를 제공할 수 있기 때문에 TPSN과 같이 동기화 경로를 미리 구축할 필요가 없어 메쉬나 트리 등의 어떠한 구조에서도 시간 동기화를 제공할 수 있다. In addition, since the present invention can provide time synchronization regardless of a specific network topology, it is not necessary to establish a synchronization path in advance like TPSN, so that time synchronization can be provided in any structure such as a mesh or a tree.

뿐만 아니라 본 발명은 네트워크 구성에 상관없이 패킷의 전파 거리 내의 노드들을 동기화시키기 때문에 노드의 고장에 강하다. In addition, the present invention is resistant to node failure because it synchronizes nodes within the propagation distance of a packet regardless of the network configuration.

그리고 본 발명은 동기화 주기를 사용하기 때문에 시간 동기화를 전파한 노드들이 반복되는 시간 동기화 패킷 재전송에 중복참여하지 않아 효율적으로 시간 동기가 네트워크 전체에 전파되고, 동기화 요구 사항에 따른 맞춤 동기화를 효과적으로 가능하게 한다.In addition, since the present invention uses a synchronization cycle, the nodes that propagate the time synchronization do not overlap in repetitive time synchronization packet retransmission, so that time synchronization is effectively propagated throughout the network and customized synchronization according to the synchronization requirements can be effectively performed. do.

또한 PHY 프레임에 타임스탬프를 삽입하여 동기화 지연 오류를 줄여 동기화 성능을 높일 수 있다.In addition, time stamps can be inserted into PHY frames to reduce synchronization delay errors for improved synchronization performance.

Claims (14)

기준 노드에 시간 동기화된 제1 노드로부터 타임스탬프가 포함된 패킷을 전송받고, 상기 기준 노드와의 중복 동기화를 피하기 위해 상기 전송받은 패킷에 포함된 동기화 주기를 기초로 시간 동기화 수행 여부를 판단하고, 상기 전송받은 패킷의 타임스탬프를 추출하여 시간 동기화하는 노드 동기화부; 및Receiving a packet including a timestamp from a first node time-synchronized to a reference node, and determining whether to perform time synchronization based on a synchronization period included in the received packet to avoid duplicate synchronization with the reference node, A node synchronizer configured to time-synchronize the timestamp of the received packet; And 타임스탬프를 생성하고 전파 반경 내 제2 노드에 상기 생성된 타임스탬프 및 상기 동기화 주기가 포함된 패킷을 전송하는 패킷 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드.And a packet transmitter for generating a timestamp and transmitting a packet including the generated timestamp and the synchronization period to a second node within a propagation radius. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 노드 동기화부는, The method of claim 1, wherein the node synchronization unit, 상기 다른 노드로부터 처음으로 패킷을 전송받은 것인지 여부, 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과한 후에 상기 다른 노드로부터 패킷을 전송받은 것인지 여부, 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과하기 전에 상기 다른 노드로부터 전송받은 패킷이 단축된 새로운 동기화 주기를 포함하는지 여부를 판단하는 분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 노드.Whether the packet has been received for the first time from the other node, whether the packet has been received from the other node after a time elapsed from the latest synchronization time, and the time for the synchronization period from the latest time of synchronization. And a analyzing unit for determining whether a packet received from the other node includes a shortened new synchronization period before the elapsed time. 제1항에 있어서, 상기 노드 동기화부는, The method of claim 1, wherein the node synchronization unit, 하나 이상의 패킷으로부터 추출된 하나 이상의 타임스탬프에 기초하여 동기화하는 것을 특징으로 하는 센서 노드.And synchronize based on one or more timestamps extracted from one or more packets. 제1항에 있어서, 상기 타임스탬프는, The method of claim 1, wherein the time stamp, 패킷의 PHY 프레임에 삽입되는 것을 특징으로 하는 센서 노드.Sensor node, characterized in that inserted into the PHY frame of the packet. 기준 노드가 타임스탬프를 생성하고 전파 반경 내의 노드들에 상기 타임스탬프가 포함된 패킷을 전송하는 단계;Generating, by a reference node, a timestamp and transmitting a packet including the timestamp to nodes within a propagation radius; 상기 기준 노드의 전파 반경 내의 각 노드가 상기 기준 노드와의 중복 동기화를 피하기 위해 상기 기준 노드로부터 전송받은 패킷에 포함된 동기화 주기를 기초로 시간 동기화 수행 여부를 판단하고, 상기 전송받은 패킷 내 타임스탬프에 기초하여 시간 동기화하는 단계; 및 It is determined whether each node within the propagation radius of the reference node performs time synchronization based on the synchronization period included in the packet transmitted from the reference node to avoid duplication synchronization with the reference node, and time stamp in the received packet. Time synchronizing based on the time synchronization; And 상기 시간 동기화된 각 노드가 자체 타임스탬프를 새로 생성하고 자신의 각 전파 반경 내의 노드들에 상기 새로 생성된 타임스탬프 및 상기 동기화 주기를 포함한 패킷을 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법.Wherein each time-synchronized node generates a new timestamp of its own and transmits the packet including the newly generated timestamp and the synchronization period to nodes within its respective propagation radius; How to synchronize time on your network. 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 동기화 단계는,The method of claim 6, wherein the synchronizing step, 상기 기준 노드의 전파 반경 내의 각 노드가, 상기 기준 노드로부터 처음으로 패킷을 전송받는 경우, 상기 기준 노드로부터 전송받은 패킷 내 타임스탬프에 기초하여 시간 동기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법.And when each node within a propagation radius of the reference node receives a packet from the reference node for the first time, synchronizing time based on a time stamp in the packet received from the reference node. Time synchronization method. 제6항에 있어서, 상기 동기화 단계는,The method of claim 6, wherein the synchronizing step, 상기 기준 노드의 전파 반경 내의 각 노드가, 상기 기준 노드로부터 패킷을 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과한 후에 전송받은 경우, 상기 기준 노드로부터 전송받은 패킷 내 타임스탬프에 기초하여 시간 동기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법.When each node within the propagation radius of the reference node is transmitted after a time interval of a synchronization period has elapsed from the time when the packet was recently synchronized from the reference node, the time is based on the timestamp in the packet received from the reference node. And synchronizing further comprising: synchronizing. 제6항에 있어서, 상기 동기화 단계는, The method of claim 6, wherein the synchronizing step, 상기 기준 노드의 전파 반경 내의 각 노드가, 상기 기준 노드로부터 패킷을 최근의 동기화한 시각으로부터 동기화 주기만큼의 시간이 경과하기 전에 전송받은 경우, 상기 기준 노드로부터 전송받은 패킷이 단축된 동기화 주기를 포함한다면 상기 전송받은 패킷 내 타임스탬프에 기초하여 시간 동기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법.When each node within the propagation radius of the reference node is transmitted from the reference node before the time of the synchronization period elapses from the time when the packet was recently synchronized, the packet received from the reference node includes a shortened synchronization period. And synchronizing the time based on the time stamp in the received packet. 제6항에 있어서, 상기 동기화 단계는, The method of claim 6, wherein the synchronizing step, 하나 이상의 패킷으로부터 추출된 하나 이상의 타임스탬프에 기초하여 동기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법.Synchronizing based on one or more timestamps extracted from one or more packets. 제6항에 있어서, 상기 타임스탬프는, The method of claim 6, wherein the time stamp, 패킷의 PHY 프레임에 삽입되는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크의 시간 동기화 방법.Time synchronization method of a wireless sensor network, characterized in that inserted into the PHY frame of the packet. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of any one of claims 6 to 12. 기준 노드에 동기화된 제1 노드로부터 타임스탬프가 포함된 패킷을 전송받고, 상기 기준 노드와의 중복 동기화를 피하기 위해 상기 전송받은 패킷에 포함된 동기화 주기를 기초로 시간 동기화 수행 여부를 판단하고, 상기 전송받은 패킷 내 타임스탬프를 추출하여 시간 동기화하는 단계; 및 Receiving a packet including a timestamp from a first node synchronized with a reference node, and determining whether to perform time synchronization based on a synchronization period included in the received packet to avoid duplex synchronization with the reference node, Extracting time stamps in the received packets and time synchronizing them; And 상기 시간 동기화 후 자체 타임스탬프를 새로 생성하고 전파 반경 내의 제2 노드들에 상기 새로 생성된 타임스탬프 및 상기 동기화 주기를 포함한 패킷을 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 노드의 시간 동기화 방법.Generating a new self timestamp after the time synchronization and transmitting a packet including the newly generated timestamp and the synchronization period to second nodes within a propagation radius of the node in the wireless sensor network. Time synchronization method.
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