KR100928854B1

KR100928854B1 - 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의페어런트기 선정 방법 및 페어런트기 선정 기능을 구비한단말

Info

Publication number: KR100928854B1
Application number: KR1020070110084A
Authority: KR
Inventors: 다츠히코 마루야마
Original assignee: 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-11-30
Also published as: CN101197749B; US20080101260A1; TW200835232A; JP2008113354A; KR20080039314A; CN101197749A

Abstract

(과제) 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서 네트워크의 유지 가능 시간을 증대시키는 페어런트기 선정 방법의 제공.

(해결수단) 페어런트기 단말이, 각 단말의 배터리 잔량을 수집함과 함께 (단계 S201∼S202, 단계 S212), 데이터 송수신량을 감시한다 (단계 S203). 페어런트기 단말이, 배터리 잔량의 변화 및 데이터 송수신량으로부터, 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 각각 산출한다 (단계 S208). 그 결과, 전체 단말의 배터리 남은 시간 합계치 (각 단말의 배터리 남은 시간 평균치) 를 가장 크게 할 수 있는 단말을 페어런트기로 선정한다 (단계 S209).

스타형 접속, 무선 네트워크

Description

스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법 및 페어런트기 선정 기능을 구비한 단말 {PARENT TERMINAL SELECTION METHOD AND TERMINAL HAVING PARENT TERMINAL SELECTION FUNCTION FOR USE IN STAR-TYPE CONNECTION AD HOC WIRELESS NETWORK}

[관련 출원의 기재]

본 발명은, 일본 특허 출원 2006-296200호 (2006년 10월 31일 출원) 의 우선권 주장에 기초한 것으로, 동 출원의 전체 기재 내용은 인용에 의해 본 명세서에 편입 기재되어 있는 것으로 한다.

본 발명은, 스타형 접속 (star-type connection) 의 애드 혹 (ad hoc) 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법 및 페어런트기 선정 기능을 구비한 단말에 관한 것으로, 특히, 모든 참가 단말이 페어런트기 (親機 : parent terminal) 가 될 수 있는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법 및 페어런트기 선정 기능을 구비한 단말에 관한 것이다.

휴대 가능한 무선 통신기기의 보급에 수반하여, 네트워크 참가 단말만으로 자율 분산적으로 구성되는 애드 혹 네트워크가 주목받고 있다. 애드 혹 네트워 크를 보급시키기 위해서는 효율적인 네트워크 구성 방법을 실현하지 않으면 안된다. 특히 무선 통신 단말의 배터리는 한정되어 있기 때문에, 소비 전력을 가능한 한 작게 하는 네트워크 구성 (페어런트기의 선정) 방법이 요망되고 있다.

특허 문헌 1 에는, 배터리 잔량이 가장 많은 단말을 페어런트기로 하는 종래의 페어런트기 선정 방법을 대신하여, 참가 단말의 배터리 남은 시간을 산출하고, 배터리 남은 시간이 가장 긴 단말을 페어런트기로 하는 페어런트기 선정 방법이 제안되어 있다. 도 11 에 나타낸 구성을 갖는 각 단말 (X1) (X2, X3 도 동일) 은, 도 12(a) 에 나타낸 바와 같이 정기적으로 배터리 잔량 감시부 (X102) 에 의해 배터리 잔량 정보를 수집하여 (단계 S301), 배터리 잔량 정보 기억부 (X103) 에 기억한다 (단계 S302). 페어런트기를 선정할 때에는, 도 12(b) 에 나타낸 바와 같이, 각 단말 (X1 (X2, X3)) 이, 배터리 셧오프 시간 예측부 (X106) 에 의해 배터리 셧오프 시간을 예측하고 (단계 S303), 페어런트기로 송신한다 (단계 S304). 페어런트기는, 자기보다 장시간 동작 가능한 단말이 없으면 페어런트기 변경 지시를 하지 않고, 자기보다 장시간 동작 가능한 단말이 존재하는 경우에는, 당해 단말을 페어런트기로 변경하도록 전체 단말의 페어런트기ㆍ차일드기 변경 제어부 (X108) 에 지시를 내린다 (단계 306).

또한, 특허 문헌 2 에는, 상기 배터리 잔량에 추가하여, 각 단말의 위치 관계를 고려해서 페어런트기를 선정하여 단말 사이의 부하를 분산시킴으로써, 장시간 네트워크를 유지하는 방법이 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2003-32263호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2003-273883호

이상의 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 에 개시된 사항은, 본 명세서에 인용에 의해 편입 기재되어 있는 것으로 한다. 이하에 본 발명에 의한 관련 기술에 대해 분석한다.

그러나, 상기한 종래 기술의 제 1 문제점은, 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서 허브적으로 기능하는 페어런트기의 부담을 고려한 페어런트기 선정을 할 수 없다는 것에 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1 에서는, 배터리의 남은 시간을 산출함에 있어서, 전환 후에 페어런트기로서 기능하는 단말의 전력 소비 및 배터리 잔량을 고려하고 있지 않다. 이 때문에, 아래와 같이 빈번하게 페어런트 단말이 변경되어 불필요한 통신이 늘어나는 경우가 있다.

예를 들어, 도 13(a) 와 같이 단말 A 가 페어런트기라고 가정한다. 페어런트기는 허브로서의 역할도 하기 때문에, 차일드기 (子機 : child terminal) 와 비교하여 통신량이 많아진다. 이 결과, 단말 A 의 배터리 남은 시간은 다른 단말과 비교하면 짧게 추정되어, 페어런트기가 다른 단말로 전환되기 쉬워진다.

그리고, 도 13(b) 와 같이 단말 B 가 페어런트기로 바뀌면, 단말 B 는 허브로서의 역할로 인해 통신량이 많아진다. 이 결과, 소정 시간 후에 추정되는 단말 B 의 배터리 남은 시간이 짧아지고, 단말 A 가 페어런트기로 전환되기 쉬워진다. 이상과 같이 전환 처리가 늘어남으로써, 전력 소비의 증가와 스루풋 저하 가 발생하여 무선 통신이 비효율적으로 된다.

또한, 특허 문헌 1 의 방식에는, 통신하고 있지 않은 단말의 배터리 남은 시간이 길게 추정되어서 페어런트기로 되는 경향이 있어, 오히려 소비 전력이 늘어나고 데이터의 스루풋이 떨어진다는 문제점도 있다.

상기 문제점에 관해서, 다시 도 13 의 (a)∼(c) 의 각 도면을 사용하여 설명한다. 단말 A, B, C, D 의 통신 특성 및 배터리 특성은 동일한 것으로 한다. 도 13(a) 는, 단말 A 가 페어런트기이고, 단말 C 와 단말 D 에서만 데이터 통신이 이루어지고 있는 상태를 나타내고 있다. 이 때, 단말 B 는 데이터 통신을 실시하고 있지 않다. 따라서, 단말 B 의 소비 전력은 작아, 통신하고 있는 다른 단말과 비교하여 배터리 남은 시간이 길게 추정된다. 그 때문에, 다음번 타이밍에서는 단말 B 가 페어런트기로 선정된다.

도 13(b) 는, 단말 B 가 페어런트기가 되고, 단말 C 와 단말 D 에서만 데이터 통신이 이루어지고 있는 상태를 나타내고 있다. 마찬가지로, 이 때 단말 A 는 통신하고 있지 않기 때문에, 배터리 남은 시간이 길어져 페어런트기로 된다. 이후, 단말 A 와 B 사이에서 페어런트기는 교대로 전환된다.

한편, 도 13(c) 와 같이, 단말 C 가 페어런트기가 된 경우에는, 단말 A 및 단말 B 의 소비 전력은 억제되게 된다. 즉, 배터리 남은 시간이 가장 긴 단말을 페어런트기로 선정하면, 본래의 다음 단말의 데이터 통신을 위한 통신에 참가하고 있지 않은 단말 A 및 단말 B 의 소비 전력을 증가시키게 된다. 그 결과, 네트워크 전체의 토탈 소비 전력이 커진다.

또한, 특허 문헌 2 에 기재된 페어런트기 선정 방식도, 배터리 잔량이 많은 단말 또는 통신 범위 내에 단말이 가장 많이 포함되어 있는 단말을 선택한다는 점에서 동일하여, 상기한 통신에 참가하고 있지 않은 단말이 선택되기 쉽다는 문제점과, 페어런트기의 전력 소비가 커서 전환이 지나치게 빈번하게 일어난다는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명의 제 1 시점에 의하면, 페어런트기가 될 수 있는 단말이 복수 참가하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법으로서, 상기 무선 네트워크에 참가하는 임의의 단말이, 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 각각 산출하고, 그 결과에 기초하여 최적의 페어런트기를 선정하는, 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법이 제공된다.

본 발명의 제 2 시점에 의하면, 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말로서, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 각각 산출하는 배터리 남은 시간 산출부와, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간에 기초하여 최적의 페어런트기를 선정하는 최적 페어런트기 선정부를 구비한, 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말이 제공된다.

본 발명에 의하면, 불필요한 페어런트기의 전환이나 헌팅 현상 (hunting phenomena) 을 억제하여, 네트워크의 유지 가능 시간을 증대시킬 수 있게 된다. 그 이유는, 네트워크에 참가하는 단말에 대해서, 각각의 단말을 페어런트기로 한 케이스를 상정하여 배터리 남은 시간을 시뮬레이션하고, 그 결과에 기초하여 페어런트기를 선정하도록 구성한 것에 있다. 예를 들어, 도 13(a) 의 상태와 도 13(b) 의 상태를 오고 가는 것이 아니라, 바로 도 13(c) 의 상태로 천이되어, 데이터 스루풋ㆍ소비 전력 절약성이 우수한 무선 네트워크를 구성하는 것이 가능해진다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하에, 본 발명의 여러 가지 전개 가능 형태를 나타낸다.

(형태 1)

본 발명의 제 1 시점에 의하면, 페어런트기가 될 수 있는 단말이 복수 참가하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법으로서, 상기 무선 네트워크에 참가하는 임의의 단말이, 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 각각 산출하고, 그 결과에 기초하여 최적의 페어런트기를 선정하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법을 얻을 수 있다.

(형태 2)

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시 간을, 상기 각 단말로부터 수신한 각 단말의 배터리 잔량과, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 예측 배터리 소비량에 의해 산출할 수 있다.

(형태 3)

현재의 페어런트기인 단말은, 각 단말 사이의 데이터 송수신량을 감시하고, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 데이터 송수신량의 증감을 각각 시뮬레이션하여 상기 예측 배터리 소비량을 산출할 수 있다.

(형태 4)

상기 페어런트기의 선정에 있어서, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간의 합계치를 가장 크게 할 수 있는 단말을 페어런트기로서 선정할 수 있다.

(형태 5)

상기 페어런트기의 선정에 있어서, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간의 최소치를 가장 크게 할 수 있는 단말을 페어런트기로서 선정할 수 있다.

(기타 형태)

또한, 본 발명에 관련된 페어런트기 선정 기능을 구비한 단말에 있어서도, 상기한 각 페어런트기 선정 방법의 형태와 동일한 전개를 행하는 것이 가능하다.

[제 1 실시형태]

계속해서, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 관해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1 은, 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 접속하는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 단말의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1 을 참조하면, 송수신부 (101), 배터리 잔량 감시부 (102), 배터리 잔량 정보 기억부 (103), 데이터 송수신량 감시부 (104), 데이터 송수신량 기억부 (105), 배터리 남은 시간 합계 산출부 (106), 제어부 (107), 전체 단말 배터리 잔량 정보 기억부 (111), 최적 페어런트기 선정부 (112) 를 구비한 단말 (1) 이 도시되어 있다.

송수신부 (101) 는, 무선 전송로 (4) 를 통해서 다른 단말 (2, 3) 과의 통신을 실현한다.

배터리 잔량 감시부 (102) 는, 자기 (自機) 의 배터리 잔량을 감시하기 위한 블록이고, 검출된 배터리 잔량은 배터리 잔량 정보 기억부 (103) 에 기록된다.

데이터 송수신량 감시부 (104) 는, 송수신한 데이터량을 기록하기 위한 블록이고, 검출된 데이터량은 데이터 송수신량 기억부 (105) 에 기록된다.

배터리 남은 시간 합계 산출부 (106) 는, 네트워크에 참가하는 단말의 배터리 남은 시간의 합계를 구하기 위한 블록이다.

제어부 (107) 는, 페어런트기로서 동작할지 차일드기로서 동작할지를 결정하기 위한 페어런트기ㆍ차일드기 변경 제어부 (108) 와, 페어런트기로서 동작하기 위한 페어런트기 제어부 (109) 와, 차일드기로서 동작하기 위한 차일드기 제어부 (110) 를 포함하여 구성된다. 따라서, 단말 (1) 은, 페어런트기로서도 차일드기로서도 동작 가능하게 되어 있다.

최적 페어런트기 선정부 (112) 는, 전체 단말 배터리 잔량 정보 기억부 (111) 에 기억된 전체 단말의 배터리 잔량 정보와, 데이터 송수신량 기억부 (105) 에 기억된 데이터 송수신량에 기초하여, 단말 (1, 2, 3) 이 각각 페어런트기가 되었다고 가정한 경우의 배터리 남은 시간 합계치를 각각 산출해서, 배터리 남은 시간 합계치가 가장 길어지는 단말을 페어런트기로 선정한다.

단말 (2, 3) 도 상기 단말 (1) 과 동일한 구성이며, 최적 페어런트기 선정부 (112) 의 판정 결과에 따라서 페어런트기 또는 차일드기로서 동작하고, 무선 전송로 (4) 를 통하여 통신을 행한다. 단, 배터리나 소비 전력 등의 여러 가지 특성은, 각 단말 사이에서 상이해도 된다.

계속해서, 도 2 와 같이 4 대로 구성되는 스타형 네트워크를 예로 들어, 본 실시형태에 관련된 단말의 동작을 설명한다. 도 3 은, 도 2 의 스타형 네트워크에 접속하는 단말의 동작을 나타낸 플로우차트이다. 도 3 을 참조하면, 우선, 페어런트기 (단말 A) 는, 차일드기 (단말 B∼D) 에 대하여 배터리 잔량 정보를 송신하도록 요구한다 (단계 S201).

차일드기 (단말 B∼D) 는, 페어런트기 (단말 A) 로부터 배터리 잔량 정보의 송신 요구를 받아들이면, 배터리 잔량 감시부 (102) 에 의해 시각 t0 시점에서의 배터리 잔량 정보를 수집한다. 검출된 배터리 잔량 정보는, 배터리 잔량 정보 기억부 (103) 에 기억됨과 함께, 제어부 (107), 송수신부 (101) 를 통해서 페어런트기 (단말 A) 에 송신된다 (단계 S211).

페어런트기 (단말 A) 는, 자기의 배터리 잔량 정보 및 차일드기 (단말 B∼D) 로부터 수신한 배터리 잔량 정보를 전체 단말 배터리 잔량 정보 기억부 (111) 에 기억한다 (단계 S202).

도 4 는, 전체 단말 배터리 잔량 정보 기억부 (111) 에 기억된 전체 단말의 배터리 잔량을 테이블 형식으로 나타낸 것으로, 시각 t₀ 및 t₀＋Δt 에 있어서의 배터리 잔량이, 풀 충전 상태를 100% 로 하여 퍼센트 단위로 기억되어 있다.

계속해서, 페어런트기 (단말 A) 는 소정 시간 (예 : Δt 초간), 차일드기 (단말 B∼D) 의 통신 상황을 감시하여 (단계 S203), 자기 및 차일드기 (단말 B∼D) 의 데이터 송수신량을 데이터 송수신량 기억부 (105) 에 기억한다 (단계 S204).

도 5 는, 데이터 송수신량 기억부 (105) 에 기억되는 단말 사이의 데이터 송수신량을 테이블 형식으로 나타낸 것이다. 도 5 의 상단의 표에는 데이터의 송신 소스 단말과 최종 송신처 단말 사이에서 송수신된 데이터량 (Byte) 이 기록되고, 각 단말의 데이터 송신량 합계는, 각각 상단의 표의 가장 오른쪽열 값이 된다. 마찬가지로, 각 단말의 데이터 수신량 합계는, 각각 상단의 표의 가장 아랫열의 값이 된다. 하단의 표의 값은 페어런트기의 데이터 송수신량을 나타내고 있고, 각각, 송신량은 상기 각 단말의 데이터 송신량 합계의 합계치와 일치하고, 수신량은 상기 각 단말의 데이터 수신량 합계의 합계치와 일치한다.

상기 전체 단말의 데이터 송수신량의 기억이 완료되면, 페어런트기 (단말 A) 는, 다시, 차일드기 (단말 B∼D) 에 대하여 시각 t0＋Δt 시점에서의 배터리 잔량 정보를 송신하도록 요구한다 (단계 S205).

차일드기 (단말 B∼D) 는, 페어런트기 (단말 A) 로부터 배터리 잔량 정보의 송신 요구를 받아들이면, 배터리 잔량 감시부 (102) 에 의해 시각 t0＋Δt 시점에 서의 배터리 잔량 정보를 수집한다. 검출된 배터리 잔량 정보는, 배터리 잔량 정보 기억부 (103) 에 기억됨과 함께, 제어부 (107), 송수신부 (101) 를 통해서 페어런트기 (단말 A) 에 송신된다 (단계 S212).

페어런트기 (단말 A) 는, 도 4 에 예시한 바와 같이 자기 및 차일드기 (단말 B∼D) 의 배터리 잔량 정보를 배터리 잔량 정보 기억부 (103) 에 기억한다 (단계 S206).

계속해서, 페어런트기 (단말 A) 는, 도 4 및 도 5 에 예시한 각 단말의 배터리 잔량 정보 및 데이터 송수신량으로부터 소정 시간 (예 : Δt 초간) 에 소비된 배터리량 및 송수신한 데이터량을 구한다. 페어런트기 (단말 A) 는, 상기 배터리 소비량과 데이터 송수신량이 비례 관계에 있는 것으로 가정하여, 송수신 1 Byte 당의 배터리 소비량을 계산하고 기억한다 (단계 S207).

도 6 은, 상기 소정 시간 (예 : Δt 초간) 의 소비 배터리량과 데이터 송수신량으로부터 송수신 1 Byte 당의 배터리 소비량을 산출한 예이다. 예를 들어, 페어런트기 (단말 A) 는, Δt 초간에 5% 의 배터리 소비가 있고, 그 사이의 데이터 송수신량은 1,460,000 Byte 이므로 송수신 1 Byte 당의 배터리 소비량은, 5/1,460,000 = 3.4ppm 으로 산출된다. 또, 도 6 의 예에서는, 설명을 간단하게 하기 위해서 송신과 수신의 소비 전력이 동일한 것으로 하여 계산하고 있지만, 송신과 수신에서 가중 (weight) 을 변경하는 등, 임의의 방법을 적용하는 것이 가능하다.

계속해서, 페어런트기 (단말 A) 는, 단계 S204 에서 기억한 각 단말의 데이 터 송수신량과, 단계 S206 에서 기억한 배터리 잔량과, 단계 S207 에서 산출한 배터리 소비량에 기초하여, 각 단말이 페어런트기가 된 경우의 각 단말의 배터리 남은 시간 및 그 합계치를 추정한다 (단계 S208).

예를 들어, 도 4, 도 5 및 도 6 의 데이터를 사용하면, 단말 A 가 페어런트기인 채로 한 경우, 단말 A 의 배터리 남은 시간은 85/5 = 17, 단말 B 의 배터리 남은 시간은 30/0.1 = 300, 단말 C 의 배터리 남은 시간은 69/1.0 = 69.0, 단말 D 의 배터리 남은 시간은 85/0.1 = 850.0 으로 산출된다. 또한, 이 때의 배터리 남은 시간의 합계는 1236 으로 산출된다.

단, 페어런트기는 허브로서의 역할을 갖기 때문에, 각 차일드기끼리의 데이터 송수신량이 가산된다. 상기 단말 A 가 페어런트기인 경우의 데이터 송수신량은, A ⇔ B, A ⇔ C, A ⇔ D, B ⇔ C, B ⇔ D, C ⇔ D 의 데이터 송수신량을 적산 (積算) 한 것으로 되어 있다. 따라서, 차일드기인 단말 B (단말 C, D 도 동일) 를 페어런트기로 한 경우의 배터리 남은 시간을 산출할 때에는, B ⇔ A, B ⇔ C, B ⇔ D의 데이터 송수신량이 상기 단말 A 에 상당하는 것을 고려하여 배터리 남은 시간을 계산할 필요가 있다.

상기 사고 방식에 기초하여, 도 4, 도 5 및 도 6 의 데이터를 사용해서, 단말 B 를 페어런트기로 전환한 경우의 단말 A 의 배터리 남은 시간은, 85/(5.0×121,000/1,460,000) = 205.1 로 산출된다. 여기서, 121,000 은, 도 5 에서 구한 단말 A 의 네트 (net) 데이터 송수신량이고 (송신량 합계와 수신량 합계의 합, 즉, 41,000＋80,000), 1,460,000 은, 도 5 의 페어런트기의 데이터 송수신량 (네트 워크 전체의 송수신량) 이다. 반대로, 단말 B 를 페어런트기로 전환한 경우의 단말 B 의 배터리 남은 시간은, 30/(0.1×1,460,000/656,000) = 134.8 로 산출된다. 또, 단말 B 를 페어런트기로 전환한 경우, 단말 C, D 는 차일드기인 채이므로, 배터리 남은 시간은 단말 A 가 페어런트기인 경우와 같은 값이 된다.

도 7 은, 도 4, 도 5 및 도 6 의 데이터를 사용하여, 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 각 단말의 배터리 남은 시간 및 그 합계치를 나타낸 테이블이다.

상기 각 단말이 페어런트기가 된 경우의 각 단말의 배터리 남은 시간 및 그 합계치의 산출이 완료되면, 페어런트기 (단말 A) 는, 전체 단말의 배터리 남은 시간의 합계가 가장 길어지는 단말을 페어런트기로 선정한다 (단계 S209). 여기서, 선정한 단말이 자기 단말이 아닌 경우에는, 페어런트기 (단말 A) 는, 각 단말의 페어런트기ㆍ차일드기 변경 제어부 (108) 에 지령을 내려 전환 처리를 실시한다 (단계 S210).

예를 들어, 도 7 의 예에서는, 단말 C 를 페어런트기로 한 경우의 전체 단말의 배터리 남은 시간의 합계치가 최대이기 때문에, 페어런트기 (단말 A) 는, 단말 C 를 페어런트기로 하는 전환 처리를 실시하게 된다.

여기서, 상기 전체 단말의 배터리 남은 시간의 합계치를 최대로 할 수 있는 단말을 페어런트기로 하는 페어런트기 선정 방식에 의해서 어떠한 이점이 초래되는지에 관해, 종래의 배터리 남은 시간에 의한 페어런트기 선정 방식과 비교하여 설명한다.

예로서, 도 8 에 나타낸 바와 같은 3 대로 이루어지는 네트워크 구성을 가정 한다. 초기 상태는, 단말 A 가 페어런트기인 상태로 한다 (도 8(a)). 3 대의 단말의 배터리 잔량ㆍ송수신 1 Byte 당 배터리 소비량은 변하지 않는 것으로 하여, 배터리 잔량이 각각 10 단위, 통신하면 Δt 초당 배터리 1 단위를 소비하는 것으로 가정한다. 네트워크의 통신 상황은, 단말 A ⇔ B 사이에서만 통신하고 있는 것으로 가정한다.

종래의 선정 방법에서는, 배터리 남은 시간이 가장 긴 것이 페어런트기로서 선택된다. 그 때문에, 각 단말의 배터리 남은 시간의 추이는, 도 9 와 같이 된다 (통신이 이루어지고 있지 않은 상태에서의 배터리 남은 시간은 ∞ 이지만, 상한치로서 10000 을 설정함). 초기 상태에서 단말 A 가 페어런트기이고 단말 A, B 는 1 단위씩 배터리를 소비한다. 한편, 단말 C 는 통신하고 있지 않기 때문에, 배터리 남은 시간에 변화가 없다. 그 때문에, 도 9 의 배터리 잔량 추정란의 「*」에 나타낸 바와 같이, 배터리 남은 시간이 최대인 단말 C 가, Δt 초 후에 페어런트기로 선정된다.

단말 C 가 페어런트기로 선정된 경우, 도 8(b) 에 나타낸 바와 같이, 통신은 A ⇔ C 와 B ⇔ C 사이에서 이루어지고, 단말 C 의 배터리량은 Δt 초 사이에 2 단위 소비된다. 한편, 단말 A, B 의 데이터 송수신량은 변하지 않고 배터리 소비량에도 변화가 없다. 단말 C 의 배터리 소비량이 크기 때문에, 도 9 의 배터리 잔량 추정란의 「*」에 나타낸 바와 같이, 2Δt 초 후에는 단말 A (또는 단말 B) 가 페어런트기로 선택되게 된다.

그 후, 다시 3△t 초 후에는 단말 C 가 페어런트기로서 선정된다 (통신을 하고 있지 않아서, 배터리 남은 시간이 ∞ 가 되기 때문임). 이후, 이것의 반복으로, 일정 시간마다 단말 C 가 페어런트기로서 선택되게 된다.

한편, 본 발명에 있어서 초기 상태에서 단말 A 가 페어런트기인 것으로 가정한다. Δt 초 후에 어느 것이 페어런트 단말로서 선정될지를 생각한다. 우선, 페어런트기의 선정을 위해 배터리 남은 시간의 합계를 계산한다.

Δt 초 후에 단말 A 가 페어런트기인 채인 경우, 배터리 남은 시간의 합계는 10000＋9＋9 = 10018 이다. 단말 B 의 경우도 동일하여 10000＋9＋9 = 10018 이다. 단말 C 가 페어런트기가 된 경우, 9＋9＋5 = 23 이다 (단말 C 가 페어런트기가 된 경우에는 통신량이 2 배가 되는 것이 본 발명에서는 고려되기 때문에, 단말 C 의 배터리 남은 시간은 5Δt 로 계산됨).

계산 결과로부터 단말 A 이외의 다른 단말이 페어런트기가 되는 편이 배터리 남은 시간의 합계치가 길어지지 않기 때문에, 계속해서 단말 A 가 페어런트기로서 선정되게 된다. 그 때문에, 배터리 잔량과 페어런트기의 추이는 도 10 과 같이 된다.

또한, 이 전체 단말의 배터리 남은 시간의 합계치는, 단말 대수로 나누면, 배터리 남은 시간의 평균치가 된다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 페어런트기 선정 기준은, 배터리 남은 시간의 평균을 인상할 수 있는 페어런트기를 선정하는 것과 동일한 의미이다.

이상과 같이, 종래의 페어런트기 선정 방법에서는, 통신하고 있지 않은 단말의 배터리 남은 시간이 길게 추정되어 페어런트기로 선정되는 경향이 있어, 불필요 한 통신이 발생하는 케이스가 있지만, 본 발명에서는, 그러한 불필요한 통신을 피할 수 있기 때문에, 데이터 스루풋의 향상ㆍ소비 전력 절약화에 공헌할 수 있다.

[제 2 실시형태]

계속해서, 상기 제 1 실시형태의 페어런트기 선정 규준 (規準) 에 변경을 가한 본 발명의 제 2 실시형태에 관해서 설명한다. 본 발명의 제 2 실시형태는 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성으로 실현되고, 그 페어런트기 선정 규준을 변경한 것 뿐이기 때문에, 이하 그 상이점을 중심으로 하여 설명한다.

상기한 제 1 실시형태에서는, 전체 단말의 배터리 남은 시간의 합계치를 최대로 할 수 있는 단말을 페어런트기로 하는 페어런트기 선정 기준을 채용하였지만, 본 실시형태에서는, 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 배터리 남은 시간의 시뮬레이션 결과 중, 전체 단말 중의 배터리 남은 시간 최소치를 가장 크게 할 수 있는 케이스 (페어런트기) 를 채용한다. 이 페어런트기 선정 기준에 의하면, 도 7 의 예에서는, 단말 B 를 페어런트기로 한 케이스의 배터리 남은 시간 최소치가 69.0 으로 최대이기 때문에, 페어런트기 (단말 A) 는, 단말 B 를 페어런트기로 하는 전환 처리를 실시하게 된다.

종래 기술, 예를 들어, 특허 문헌 1 에서는, 배터리 남은 시간이 큰 단말을 페어런트기로서 선정하는 것으로 되어 있지만, 이 배터리 남은 시간은, 단지 배터리의 감소 경향으로부터 1 차 직선으로 예측한 것에 불과하다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 무선 네트워크의 허브로서 기능하는 페어런트기의 데이터 송수신량을 고려하여 예측 배터리 소비량을 산출하고 있기 때문에, 무선 네트워크의 실 질적인 유지 가능 시간을 기본으로 한 페어런트기 선정을 행할 수 있게 되어 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였지만, 네트워크에 참가하는 전체 단말에 관해서 각각을 페어런트기로 한 경우에 대해 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 산출하고, 그 결과에 기초하여 최적의 페어런트기를 선정한다는 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 변형을 가할 수 있음은 물론이다.

예를 들어, 상기한 각 실시형태에서는, 전체 단말의 배터리 남은 시간의 합계치나 배터리 남은 시간 최소치를 규준으로 하여 페어런트기를 선정하는 예를 들어 설명하였지만, 그 밖에, 단말의 배터리 남은 시간으로부터 각종 통계치를 얻고, 배터리 남은 시간의 편차가 가장 적은, 배터리 남은 시간 하위 (下位) n 대의 배터리 남은 시간을 최대화한다는 등 여러 가지의 기준을 단독으로 또는 복수 조합하여 페어런트기를 선정하는 것도 가능하다.

또한 예를 들어, 상기한 각 실시형태에서는, 각 단말의 배터리 남은 시간에 의한 판정 후 바로, 페어런트기의 선정을 실시하는 것으로서 설명하였지만, 배터리 남은 시간의 산출ㆍ판정을 복수 회 반복하여, 동일 결과가 나온 경우에만 페어런트기를 전환한다는 방법도 적절히 채용할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 기초하여 설명하였지만, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 전체 개시 (청구범위를 포함) 의 범위 내에 있어서, 또한 그 기본적 기술 사상에 기초하여, 실시형태 내지 실시예의 변경ㆍ조정이 가능하다. 또, 본 발명의 청구범위 (클레임) 의 틀 안에서, 여러 가지 개시 요소의 다양한 조합 내지 선택이 가능하다. 또한, 본 발명의 추가의 과제, 목적 및 전개 형태는, 청구범위를 포함한 본 발명의 전체 개시 사항으로부터도 분명해진다.

도 1 은 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 접속하는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 단말의 구성을 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명의 제 1 실시형태를 설명하기 위한 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크의 모식도.

도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서의 각 단말의 동작을 나타낸 플로우차트.

도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 페어런트기 단말에서 관리되는 배터리 잔량의 이미지도.

도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 페어런트기 단말에서 관리되는 데이터 송수신량의 이미지도.

도 6 은 도 4 및 도 5 의 데이터로부터, 소정 시간 (예 : Δt 초간) 의 소비 배터리량, 송수신 1 Byte 당의 배터리 소비량을 산출한 예.

도 7은 도 4∼도 6 의 데이터로부터, 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 각 단말의 배터리 남은 시간 및 그 합계치를 산출한 예.

도 8 은 본 발명의 제 1 실시형태의 효과를 설명하기 위한 다른 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크의 모식도.

도 9 는 도 8 의 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서 종래 방식을 사용한 경우의 각 단말의 배터리 남은 시간, 페어런트기의 추이를 나타낸 도면.

도 10 은 도 8 의 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서 본 발명에 의한 방식을 사용한 경우의 각 단말의 배터리 남은 시간, 페어런트기의 추이를 나타낸 도면.

도 11 은 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 접속하는 종래의 단말의 구성을 나타낸 도면.

도 12 는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 종래의 페어런트기 선정 처리의 흐름을 나타낸 플로우차트.

도 13 은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도면.

(부호의 설명)

1∼3 : 단말

4 : 무선 전송로

101 : 송수신부

102 : 배터리 잔량 감시부

103 : 배터리 잔량 정보 기억부

104 : 데이터 송수신량 감시부

105 : 데이터 송수신량 기억부

106 : 배터리 남은 시간 합계 산출부

107 : 제어부

108 : 페어런트기ㆍ차일드기 변경 제어부

109 : 페어런트기 제어부

110 : 차일드기 제어부

111 : 전체 단말 배터리 잔량 정보 기억부

112 : 최적 페어런트기 선정부

Claims

페어런트기가 될 수 있는 단말이 복수 참가하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법으로서,

상기 무선 네트워크에 참가하는 임의의 단말이, 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 각각 산출하고, 그 결과에 기초하여 최적의 페어런트기를 선정하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을, 상기 각 단말로부터 수신한 각 단말의 배터리 잔량과, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 예측 배터리 소비량에 의해서 산출하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법.
제 2 항에 있어서,

현재의 페어런트기인 단말이, 각 단말 사이의 데이터 송수신량을 감시하고,

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 데이터 송수신량의 증감을 각각 시뮬레이션하여 상기 예측 배터리 소비량을 산출하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간의 합계치를 가장 크게 할 수 있는 단말을 페어런트기로서 선정하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간의 최소치를 가장 크게 할 수 있는 단말을 페어런트기로서 선정하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 있어서의 페어런트기 선정 방법.
스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말로서,

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간을 각각 산출하는 배터리 남은 시간 산출부와,

상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간에 기초하여 최적의 페어런트기를 선정하는 최적 페어런트기 선정부를 구비한 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말.
제 6 항에 있어서,

상기 배터리 남은 시간 산출부는, 상기 각 단말로부터 수신한 각 단말의 배터리 잔량과, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 예측 배터리 소비량에 의해, 상기 각 단말의 배터리 남은 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말.
제 7 항에 있어서,

상기 각 단말 사이의 데이터 송수신량을 감시하는 데이터 송수신량 감시부를 더 구비하고,

자기 (自機) 가 페어런트기인 경우에, 상기 배터리 남은 시간 산출부가, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우의 데이터 송수신량의 증감을 각각 시뮬레이션하여 상기 예측 배터리 소비량을 산출하고, 상기 최적 페어런트기 선정부가 상기 최적 페어런트기 선정을 실행하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 최적 페어런트기 선정부는, 상기 최적 페어런트기로서, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간의 합계치를 가장 크게 할 수 있는 단말을 선정하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말.
제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 최적 페어런트기 선정부는, 상기 최적 페어런트기로서, 상기 각 단말을 페어런트기로 한 경우에 대해서 예상되는 각 단말의 배터리 남은 시간의 최소치를 가장 크게 할 수 있는 단말을 선정하는 것을 특징으로 하는 스타형 접속의 애드 혹 무선 네트워크에 페어런트기 또는 차일드기로서 참가 가능한 단말.