KR100941952B1 - 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및시스템 - Google Patents

무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및시스템 Download PDF

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Abstract

무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템이 개시된다. 무선 개인 영역 네트워크의 라우터가 엔드 디바이스로 데이터를 전송하는 방법은, 상기 엔드 디바이스로 활성 시간 파라미터를 전송하는 단계; 및 코디네이터로부터 제공받은 데이터를 전송하기 위하여 상기 엔드 디바이스로 하나 이상의 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하여, 엔드 디바이스는 수신할 데이터가 존재하지 않는 경우 파워다운 모드로 전환하여 불필요한 에너지 소모를 억제할 수 있다.
지그비, Zigbee, 코디네이터

Description

무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템{Method and system for transmitting data in WPAN}
본 발명은 데이터 송수신 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 개인 영역 네트워크(WPAN, Wireless Personal Area Networks)에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템에 관한 것이다.
저속 무선 개인 영역 네트워크(LRWPANs, Low-rate Wireless Personal Area Network)에 대한 표준인 IEEE 802.15.4는 주파수 대역을 3개의 대역으로 구분하여 사용하고, 각 주파수 대역별로 확산(Spreading) 방식과 데이터율(Data rates)을 다르게 설정하여 통신을 하는 시스템을 말한다.
IEEE 802.15.4는 현재 가정, 사무실 등의 무선네트워킹에서 10~20m 내외의 근거리 통신 시장과 최근 주목 받고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술로서 주목받고 있으며, 소형, 저전력, 저가격 제품을 목표로 한다.
최근 IEEE 802.15.4 MAC(Medium Access Control) 계층에 대한 스펙이 확정되면서 이를 이용한 다양한 애플리케이션에 대한 관심이 증대되고 있다. IEEE 802.15.4 MAC 계층에 대한 스펙은 저전력 저속통신 기능을 강화한 프로토콜로서 센 서 네트워크나 저속통신 방식에 적합한 것으로 알려져 있다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.15.4에 따른 개인 영역 네트워크(PAN)의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 개인 영역 네트워크는 코디네이터(Coordinator)(110), 라우터(Router)(120a, 120b - 이하 120으로 통칭함), 엔드 디바이스(End Device)(130a, 130b, 130c - 이하 130으로 통칭함)로 구성된다.
코디네이터(110)는 IEEE 802.15.4에 따른 개인 영역 네트워크를 최초로 시작하고, 개인 영역 네트워크를 관리하는 노드(node)이다.
라우터(120)는 코디네이터(110)와 마찬가지로 자식 노드를 연결시킬 수 있고, 데이터를 중간에서 목적지의 노드로 포워딩하는 기능을 포함한다. 라우터(120)는 코디네이터(110)에 종속되도록 연결되며, 하위에 연결되는 엔드 디바이스(130)를 제어한다.
엔드 디바이스(130)는 오직 자신의 부모와 통신하고, 파워 세이빙 기능을 가진 노드이다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 개인 영역 네트워크는 코디네이터(110)와 코디네이터(110) 하위의 라우터(120) 및/또는 엔드 디바이스(130)간의 계층적 연결 구조로서 구성된다.
코디네이터(110) 하위에 연결되는 노드로는 라우터(120), 엔드 디바이스(130) 등이 있을 수 있고, 라우터(120) 하위에 연결되는 노드로는 라우터(120), 엔드 디바이스(130) 등이 있을 수 있다. 라우터(120)와 라우터(120)간의 연결을 통 해 커버리지 확대가 가능하므로, 지그비(Zigbee)가 근거리 통신 방식이면서도 원거리에도 적용할 수 있는 이유가 된다.
IEEE 802.15.4에 정의된 코디네이터(110), 라우터(120) 및 엔드 디바이스(130)간의 통신 방법으로, 코디네이터(110)가 라우터(120) 및/또는 엔드 디바이스(130)로 일정 시간 간격을 두고 비콘(beacon)을 전송하는 비콘 모드와 비콘을 전송하지 않는 넌비콘(non-beacon) 모드가 있다. 비콘 모드와 넌비콘 모드에 관해서는 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 2는 일반적인 비콘 모드에 따른 통신 방식을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 비콘 모드의 통신에서는 코디네이터(110)에서 주기적으로 비콘을 네트워크 장치(즉, 라우터(120) 및/또는 엔드 디바이스(130) 등) 로 전송하여 각 네트워크 장치들과 데이터 동기를 유지하며, 비콘을 전송하지 않는 구간(220, 230)에서 데이터의 송수신이 가능하다.
비콘을 전송하지 않는 구간(220, 230)은 CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access - Collision Avoidance)에 의한 경쟁방식이 적용되는 구간(220)과 보장된 채널 할당에 의해 통신이 이루어지는 구간(230)으로 구성될 수 있다.
또한, 넌비콘 모드의 통신에서는 비콘이 주기적으로 전송되지 않으며 항상 채널 할당에 의해 통신이 이루어지는 구간(230)에서의 동작 방법으로 통신이 이루어지게 된다.
여기서, 엔드 디바이스(130)들은 활성(Active) 구간 동안 통신에 참여하고 휴면(Inactive) 구간 동안 전원을 오프(Off)시킴으로써 에너지를 절약할 수 있다. 만일, 활성 구간이 길게 고정되면 통신 시간이 길어질 수 있어 데이터 전송 처리율 및 전송 지연 성능을 좋아질 수 있으나, 긴 시간 동안 통신 전원을 유지하기 때문에 에너지 소모 면에서 비효율적일 수 있다. 반대로, 활성 구간을 감소시키고 휴면 구간을 길게 고정하면 에너지 소모 면에서는 유리할 수 있으나, 통신 시간의 감소로 인해 데이터 전송 처리율이 낮아지며 전송 지연 시간도 길어지는 문제점이 있다.
따라서, 배터리를 전원으로 사용하는 엔드 디바이스(130)들에 대해 데이터 전송 처리율 및 전송 지연 성능을 향상시키되 불필요한 에너지 소모를 최소화할 수 있는 방안이 요구된다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 엔드 디바이스가 데이터 수신시에 라우터(120)또는/및 코디네이터(110)로부터 활성 시간 파라미터(active time parameter)를 수신하도록 함으로써, 수신 데이터가 존재하지 않는 경우에는 파워다운 모드로 전환하여 에너지 소모를 억제할 수 있는 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 엔드 디바이스가 수신한 활성 시간 파라미터를 참조하여 수신 데이터가 존재하는 경우에는 활성 모드(Active mode)에서 동작함으로써 안정적인 데이터 수신이 가능한 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 코디네이터가 특정 엔드 디바이스로 전송할 데이터의 크기에 따라 일괄 전송 또는 순차적 분할 전송 등의 다양한 데이터 전송 방식을 선택할 수 있도록 함으로써 신속하고 안정적인 데이터 전송이 가능하도록 하는 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 라우터가 엔드 디바이스로 전송할 데이터의 크기에 따라 엔드 디바이스의 활성 구간을 제어할 수 있도록 하는 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수 신 방법 및 데이터 송수신 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크의 라우터(Router)가 엔드 디바이스(End Device)로 데이터를 전송하는 방법은, 상기 엔드 디바이스로 활성 시간 파라미터를 전송하는 단계; 및 코디네이터(Coordinator)로부터 제공받은 데이터를 전송하기 위하여 상기 엔드 디바이스로 하나 이상의 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여, 상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및 상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 활성 시간 파라미터는 상기 엔드 디바이스가 수신모드에서 동작 유지되도록 제어하기 위한 정보일 수 있다. 또한, 상기 엔드 디바이스로 전송되는 마지막 패킷 데이터는 상기 엔드 디바이스가 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 포함할 수 있다.
상기 엔드 디바이스는 넌비콘 모드(non-beacon mode)로 동작할 수 있다.
상기 무선 개인 영역 네트워크는 지그비 네트워크, IEEE 802.15.4에 따른 통신 네트워크 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크의 라우터(Router)가 엔드 디바이스(End Device)로 데이터를 전송하는 방법은, 상기 엔드 디바이스로 모드전환 억제명령을 전송하는 단계; 코디네이터로부터 상기 엔드 디바이스에 전송할 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 데이터를 전송하기 위하여 상기 엔드 디바이스로 하나 이상의 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여, 상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및 상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 모드전환 억제명령은 상기 엔드 디바이스가 수신모드에서 동작 유지되도록 제어하기 위한 정보일 수 있다. 또한, 상기 엔드 디바이스로 전송되는 마지막 패킷 데이터는 상기 엔드 디바이스가 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 포함할 수 있다.
상기 엔드 디바이스는 넌비콘 모드(non-beacon mode)로 동작할 수 있다.
상기 무선 개인 영역 네트워크는 지그비 네트워크, IEEE 802.15.4에 따른 통신 네트워크 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 시스템이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 시스템은, 무선 개인 영역 네트워크를 통해 활성 시간 파라미터가 수신되면, 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 나타내는 슬립타임 정보가 수신될 때까지 수신모드에서 동작을 유지하는 엔드 디바이스(End Device); 상기 엔드 디바이스로 상기 활성 시간 파라미터, 상기 슬립타임 정보, 데이터에 상응하는 패킷 데이터를 전송하는 라우터(Router); 및 상기 라우터로 상기 데이터를 전송하는 코디네이터(Coordinator)를 포함할 수 있다.
상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여, 상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및 상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 전송 시스템은, 무선 개인 영역 네트워크를 통해 모드전환 억제명령이 수신되면, 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 나타내는 슬립타임 정보가 수신될 때까지 수신모드에서 동작을 유지하는 엔드 디바이스(End Device); 상기 엔드 디바이스로 상기 모드전환 억제명령, 상기 슬립타임 정보, 데이터에 상응하는 패킷 데이터를 전송하는 라우터(Router); 및 상기 라우터로 상기 데이터를 전송하는 코디네이터(Coordinator)를 포함할 수 있다.
본 발명은 엔드 디바이스가 데이터 수신시에 라우터(120) 또는/및 코디네이터(110)로부터 활성 시간 파라미터를 수신하도록 함으로써, 수신 데이터가 존재하지 않는 경우에는 파워다운 모드로 전환하여 에너지 소모를 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 엔드 디바이스가 수신한 활성 시간 파라미터를 참조하여 수신 데이터가 존재하는 경우에는 활성 모드에서 동작함으로써 안정적인 데이터 수신이 가능한 효과도 있다.
또한, 본 발명은 코디네이터가 특정 엔드 디바이스로 전송할 데이터의 크기에 따라 일괄 전송 또는 순차적 분할 전송 등의 다양한 데이터 전송 방식을 선택할 수 있도록 함으로써 신속하고 안정적인 데이터 전송이 가능하도록 하는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 라우터가 엔드 디바이스로 전송할 데이터의 크기에 따라 엔드 디바이스의 활성 구간을 제어할 수 있도록 하는 효과도 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체 적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)에서의 데이터 송수신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 단계 310에서 코디네이터(110)는 특정 엔드 디바이스(130)로 전달되어야 하는 데이터를 라우터(120)로 전송한다. 여기서, 코디네이터(110)는 해당 데이터가 어떤 엔드 디바이스(130)로 전송되어야 하는지에 관한 정 보도 함께 전송할 수 있을 것이다.
코디네이터(110)는 무선 개인 영역 네트워크에서 상호 연결 관계를 가지는 라우터(120) 및 엔드 디바이스(130)들에 고유하게 할당된 주소 정보를 이용하여 각 라우터(120) 및 엔드 디바이스(130)를 식별할 수 있으며, 해당 주소 정보를 이용하여 데이터가 전달될 라우터(120) 및/또는 엔드 디바이스를 식별할 수 있다. 여기서, 주소 정보는 예를 들어, 64비트의 IEEE 주소, 16비트의 네트워크 주소 등 중 하나 이상일 수 있다. 또한, 데이터는 라우터(120) 또는 엔드 디바이스(130)로 전달될 필요가 있는 임의의 데이터(예를 들어, 이미지 데이터, 텍스트 데이터, 엔드 디바이스를 업데이트하기 위한 설정 데이터 등)일 수 있으며, 데이터 종류에는 제한되지 않는다.
단계 315에서 라우터(120)는 코디네이터(110)로 응답 정보를 전송한다.
단계 320에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로 상태 정보를 전송한다. 여기서, 상태 정보는 위치 갱신을 위한 정보, 배터리 잔량에 대한 정보 등과 같이 무선 개인 영역 네트워크를 통해 통신을 수행할 수 있도록 하기 위한 다양한 정보들 중 하나 이상일 수 있다. 만일 상태 정보가 위치 갱신을 위한 정보인 경우, 상태 정보에는 예를 들어 IEEE 주소, 네트워크 주소 등 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
엔드 디바이스(130)는 단계 320을 통해 상태 정보를 라우터(120)로 전송하기 이전에는 파워다운 모드(power down mode)에서 대기했을 수도 있다. 여기서 파워다운 모드는 엔드 디바이스(130)에 포함된 RF 모뎀, MCU(Micro Control Unit) 중 하나 이상이 동작을 종료한 상태로 대기하는 모드일 수 있으며, 파워다운 모드에서의 대기 시간은 이후 설명될 슬립타임(Sleep Time) 정보에 의해 지정될 수 있다.
단계 325에서 라우터(120)는 엔드 디바이스(130)로 응답 정보를 전송한다. 이때, 라우터(120)는 해당 엔드 디바이스(130)로 전송할 데이터가 존재함을 인식하고 있으므로, 엔드 디바이스(130)가 파워다운 모드로 전환하지 않고 수신모드에서 동작하도록 하기 위해 슬립타임 정보를 응답 정보에 포함하여 엔드 디바이스(130)로 전송한다. 슬립타임 정보는 파워다운 모드에서의 동작 시간을 지정하기 위한 정보이거나, 수신모드에서 대기하도록 지정하는 활성 시간 파라미터(active time parameter)일 수 있다. 예를 들어, 응답 정보에 포함되는 슬립타임 정보로서 005가 포함되었다면 이를 시간 값으로 인식되어 5초 동안 파워다운 모드에서 대기하도록 하는 정보로서 이해될 수 있고, 슬립타임 정보로서 000이 포함되었다면 파워다운 모드로 전환하지 않고 수신모드에서 동작하도록 하는 활성 시간 파라미터로 인식될 수도 있을 것이다. 물론 슬립타임 정보의 표현 방식은 2진수 표현 방식, 10진수 표현 방식 등으로 다양할 수 있고, 시간 값으로 기재하지 않고 미리 약속된 식별 정보로 기재될 수도 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 단계 320을 통해 수신한 상태 정보가 위치 갱신을 위한 정보인 경우 상응하는 위치 갱신 프로세스가 수행될 것은 자명하나, 본 발명의 요지와는 다소 거리감이 있으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
단계 325를 통해 활성 시간 파라미터를 수신한 엔드 디바이스(130)는 단계 330에서 수신모드로 전환하여 동작한다.
이어서, 단계 335에서 라우터(120)는 엔드 디바이스(130)로의 데이터 전송을 개시한다. 해당 데이터가 포함된 패킷 내에는 슬립타임 정보가 포함되어 있을 수 있다. 만일 현재 전송되는 데이터가 마지막 데이터가 아니라면 슬립타임 정보로서 활성 시간 파라미터가 포함될 것이며, 만일 마지막 데이터라면 일정 시간 동안 파워다운 모드에서 동작하도록 하는 슬립타임 정보가 포함될 수 있을 것이다. 또한, 패킷에 포함되는 데이터 크기는 페이로드 필드(Payload Field)의 크기에 의해 결정될 것이다. 물론 엔드 디바이스(130)가 단계 325를 통해 수신된 슬립타임 정보에 의해 수신모드에서 동작되는 상태이므로, 마지막 데이터가 전송되지 않는 단계에서는 슬립모드 정보의 전송은 생략될 수도 있을 것이다.
단계 340에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로 응답 정보를 전송한다.
단계 335 및 단계 340은 엔드 디바이스(130)로 전송될 데이터 크기에 따라 반복적으로 수행될 수도 있음은 자명하다.
단계 345에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로부터 마지막 순차의 데이터를 수신한다. 마지막 순차의 데이터가 포함된 패킷에는 일정 시간 동안 파워다운 모드에서 대기하도록 지정하는 슬립타임 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 라우터(120)가 엔드 디바이스(130)로 전송되는 데이터가 마지막 데이터인지 여부를 인식할 수 있음은 자명하다.
단계 350에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로 응답 정보를 전송한다.
엔드 디바이스(130)가 라우터(120)로 응답 정보를 전송(단계 340, 단계 350 등 참조)함에 있어, 응답 정보 내에는 수신 완료에 대한 ACK가 포함될 수 있다. 예 를 들어, 엔드 디바이스(130)로 모든 데이터가 수신 완료된 경우라면 응답 정보에는 모든 데이터에 대한 수신 완료의 응답이 포함될 수 있다. 마찬가지로, 분할된 데이터가 순차적으로 수신되는 경우라면 각 순차에 대한 데이터 수신 완료의 응답이 포함될 수 있을 것이다. 즉, 데이터가 총 3회로 분할되어 각각 전송되는 경우라면 전송되는 데이터에 페이지 수와 같은 형태의 정보(예를 들어, 1/3, 2/3, 3/3)가 포함될 수 있을 것이고, 이에 대한 수신 완료 응답시 상술한 정보에 대응되거나 동일한 정보가 포함(예를 들어, 수신 데이터 패킷 수/전체 데이터 패킷 수)되도록 하여 수신 완료를 라우터(120)로 통지할 수 있을 것이다. 물론, 이외에도 분할된 데이터 또는 전체 데이터에 대한 수신 완료를 통지하는 방법 및 형태는 다양할 수 있으며, 상술한 예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당업자에게 자명하다.
이후, 불필요한 에너지 소모를 억제하기 위해 엔드 디바이스(130)는 단계 355에서 파워다운 모드로 전환하여 단계 345를 통해 수신한 슬립타임 정보에 상응하도록 대기한다.
이제까지 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시예는 코디네이터(110), 라우터(120) 및 엔드 디바이스(130)가 상호간에 연결 관계를 설정한 이후에 동작되는 과정을 설명하였다. 이는 엔드 디바이스(130)가 이동(즉, 위치 갱신)하여 새로운 라우터(120)와 연결 관계를 설정하였다면 단계 310을 통한 데이터 전송이 이전의 라우터(120)가 아닌 새로운 라우터(120)로 전송하여야 하기 때문에 단계 310 내지 315는 단계 320 이후에 수행되어야 할 것이기 때문이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)에서의 데이터 송수신 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예를 설명함에 있어 앞서 제1 실시예를 통해 설명한 사항과 중복되는 사항에 대한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 단계 410에서 코디네이터(110)는 데이터를 전송하고자 하는 엔드 디바이스(130)가 수신모드에서 파워다운 모드로 전환하지 않고, 수신모드에서 대기하도록 하기 위한 모드전환 억제명령을 라우터(120)로 전송한다. 여기서, 라우터(120)는 해당 엔드 디바이스(130)가 연결된 라우터일 수 있다.
이후, 단계 415에서 라우터(120)는 코디네이터(110)로 응답 정보를 전송한다.
단계 420에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로 상태 정보를 전송한다. 여기서, 상태 정보는 위치 갱신을 위한 정보, 배터리 잔량에 대한 정보 등과 같이 무선 개인 영역 네트워크를 통해 통신을 수행할 수 있도록 하기 위한 다양한 정보들 중 하나 이상일 수 있다. 만일. 상태 정보가 위치 갱신을 위한 정보인 경우, 상태 정보에는 예를 들어 IEEE 주소, 네트워크 주소 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 엔드 디바이스(130)는 단계 420을 통해 상태 정보를 라우터(120)로 전송하기 이전에는 파워다운 모드에서 대기했을 수도 있다.
단계 425에서 라우터(120)는 엔드 디바이스(130)로 모드전환 억제명령을 전송한다. 이때, 단계 420에 의해 수신된 상태 정보에 대한 응답 정보가 더 포함될 수도 있다. 또한, 라우터(120)는 엔드 디바이스(130)로 모드전환 억제명령을 보냈음을 나타내는 응답 정보를 코디네이터(110)로 더 전송할 수도 있다.
단계 425를 통해 모드전환 억제명령을 수신한 엔드 디바이스(130)는 단계 430에서 수신모드로 전환하여 동작한다.
또한, 단계 435에서 코디네이터(110)는 특정 엔드 디바이스(130)로 전달되어야 하는 데이터를 라우터(120)로 전송한다. 여기서, 코디네이터(110)는 해당 데이터가 어떤 엔드 디바이스(130)로 전송되어야 하는지에 관한 정보도 함께 전송할 수 있을 것이다.
단계 440에서 라우터(120)는 코디네이터(110)로 응답 정보를 전송한다.
이어서, 단계 445에서 라우터(120)는 엔드 디바이스(130)로의 데이터 전송을 개시한다. 해당 데이터가 포함된 패킷 내에는 슬립타임 정보가 포함되어 있을 수 있다. 또는 엔드 디바이스(130)가 단계 425를 통해 수신된 모드전환 억제명령에 의해 수신모드에서 동작되는 상태이므로, 마지막 데이터가 전송되지 않는 단계에서는 슬립모드 정보의 전송은 생략될 수도 있을 것이다.
단계 450에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로 응답 정보를 전송한다.
단계 445 및 단계 450은 엔드 디바이스(130)로 전송될 데이터 크기에 따라 반복적으로 수행될 수도 있음은 자명하다.
단계 455에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로부터 마지막 순차의 데이터를 수신한다. 마지막 순차의 데이터가 포함된 패킷에는 일정 시간 동안 파워다운 모드에서 대기하도록 지정하는 슬립타임 정보가 포함될 수 있다. 여기서 라우 터(120)가 엔드 디바이스(130)로 전송되는 데이터가 마지막 데이터인지 여부를 인식할 수 있음은 자명하다.
단계 460에서 엔드 디바이스(130)는 라우터(120)로 응답 정보를 전송한다.
엔드 디바이스(130)가 라우터(120)로 응답 정보를 전송(단계 450, 단계 460 등 참조)함에 있어, 응답 정보 내에는 수신 완료에 대한 ACK가 포함될 수 있다. 이에 대해서는 앞서 도 3을 참조하여 이미 설명하였으므로 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
이후, 불필요한 에너지 소모를 억제하기 위해 엔드 디바이스(130)는 단계 465에서 파워다운 모드로 전환하여 단계 455를 통해 수신한 슬립타임 정보에 상응하도록 대기한다.
이제까지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 제2 실시예는 코디네이터(110), 라우터(120) 및 엔드 디바이스(130)가 상호간에 연결 관계를 설정한 이후에 동작되는 과정을 설명하였다. 이는 엔드 디바이스(130)가 이동(즉, 위치 갱신)하여 새로운 라우터(120)와 연결 관계를 설정하였다면 단계 410을 통한 모드전환 억제명령 전송이 이전의 라우터(120)가 아닌 새로운 라우터(120)로 전송하여야 하기 때문에 단계 410 내지 415는 단계 420 이후에 수행되어야 할 것이기 때문이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)에서 코디네이터(coordinator)에 의한 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도이다. 코디네이터(110)는 특정 엔드 디바이스(130)로 전송되도록 하기 위해 라우터(120)로 전송할 데이터의 전체 크기가 라우터(120)의 데이터 저장 공간의 크기 이상인지 여부에 따라 데이터 전송 방법을 달리할 필요가 있다. 이는, 라우터(120)의 데이터 저장 공간보다 큰 데이터를 페이로드의 크기만큼 각 패킷에 분할하여 순차적으로 전송할지라도 라우터(120)가 수신한 모든 데이터를 함께 저장할 수 없기 때문이다.
도 5를 참조하면, 단계 510에서 코디네이터(110)는 특정 엔드 디바이스(130)로 전송할 데이터가 존재하는지 여부를 판단한다.
만일 전송할 데이터가 존재하지 않는다면 단계 510에서 대기한다. 그러나, 전송할 데이터가 존재한다면 단계 520으로 진행하여 전송할 데이터의 전체 크기가 라우터(120)의 데이터 저장 용량보다 큰지 여부를 판단한다. 코디네이터(110)가 라우터(120)에 구비된 저장 용량(전체 데이터 저장 용량 또는 현재 사용 가능한 데이터 저장 용량)의 크기를 사전에 인식할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
만일 전송할 데이터의 전체 크기가 라우터(120)의 데이터 저장 용량 이하라면 단계 530으로 진행하여, 전송할 데이터를 각 패킷에 분할하여 순차적으로 라우터(120)에 전송한다.
그러나, 전송할 데이터의 전체 크기가 라우터(120)의 데이터 저장 용량보다 큰 경우에는 단계 540으로 진행하여 라우터(120)의 데이터 저장 용량에 부합하는 크기의 데이터만을 각 패킷에 분할하여 순차적으로 라우터(120)에 전송한다. 이때, 코디네이터(110)는 현재 전송되는 데이터가 완전한 데이터가 아니며 일부의 데이터만임을 나타내는 정보를 함께 또는 임의의 패킷에 포함하여 라우터(120)로 전송한다.
이후, 코디네이터(110)는 단계 550에서 라우터(120)로부터 잔여 데이터에 대한 추가 전송 요청이 수신되는지 여부를 판단한다. 라우터(120)는 코디네이터(110)로부터 수신한 일부의 데이터를 엔드 디바이스(130)로 전송하여 데이터 저장 공간이 확보되면 잔여 데이터에 대한 추가 전송 요청을 코디네이터(110)로 전송할 것이다.
만일, 라우터(120)로부터 추가 전송 요청이 수신되지 않으면 단계 550에서 대기한다. 그러나, 라우터(120)로부터 추가 전송 요청이 수신되면 단계 560으로 진행하여 라우터(120)의 데이터 저장 용량에 부합하는 크기의 데이터만을 각 패킷에 분할하여 순차적으로 라우터(120)에 전송한다.
이어서, 단계 570에서 코디네이터(110)는 엔드 디바이스(130)로 전송할 데이터가 모두 전송되었는지 여부를 판단한다.
만일 전송하고자 하는 데이터가 모두 전송 완료되었다면 단계를 종료하고, 그렇지 않은 경우에는 단계 550으로 다시 진행한다.
한편, 상술한 무선 개인 영역 네트워크에서의 데이터 송수신 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 문서 탐색 서비스 제공 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체, 및 캐리어 웨이브 매 체를 포함한다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 IEEE 802.15.4에 따른 개인 영역 네트워크(PAN)의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 일반적인 비콘 모드에 따른 통신 방식을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)에서의 데이터 송수신 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)에서의 데이터 송수신 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)에서 코디네이터(coordinator)에 의한 데이터 전송 방법을 나타낸 순서도.

Claims (21)

  1. 무선 개인 영역 네트워크의 라우터(Router)가 엔드 디바이스(End Device)로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 엔드 디바이스로 활성 시간 파라미터를 전송하는 단계; 및
    코디네이터(Coordinator)로부터 제공받은 데이터를 전송하기 위하여 상기 엔드 디바이스로 하나 이상의 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 엔드 디바이스로 전송되는 마지막 패킷 데이터는 상기 엔드 디바이스가 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여,
    상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및
    상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 활성 시간 파라미터는 상기 엔드 디바이스가 수신모드에서 동작 유지되도록 제어하기 위한 정보인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 개인 영역 네트워크는 지그비 네트워크, IEEE 802.15.4에 따른 통신 네트워크 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  7. 무선 개인 영역 네트워크의 라우터(Router)가 엔드 디바이스(End Device)로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 엔드 디바이스로 모드전환 억제명령을 전송하는 단계;
    코디네이터로부터 상기 엔드 디바이스에 전송할 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 데이터를 전송하기 위하여 상기 엔드 디바이스로 하나 이상의 패킷 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 엔드 디바이스로 전송되는 마지막 패킷 데이터는 상기 엔드 디바이스가 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여,
    상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및
    상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 모드전환 억제명령은 상기 엔드 디바이스가 수신모드에서 동작 유지되도록 제어하기 위한 정보인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 엔드 디바이스는 넌비콘 모드(non-beacon mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 무선 개인 영역 네트워크는 지그비 네트워크, IEEE 802.15.4에 따른 통신 네트워크 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  13. 데이터 전송 시스템에 있어서,
    무선 개인 영역 네트워크를 통해 활성 시간 파라미터가 수신되면, 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 나타내는 슬립타임 정보가 수신될 때까지 수신모드에서 동작을 유지하는 엔드 디바이스(End Device);
    상기 엔드 디바이스로 상기 활성 시간 파라미터, 상기 슬립타임 정보, 데이터에 상응하는 패킷 데이터를 전송하는 라우터(Router); 및
    상기 라우터로 상기 데이터를 전송하는 코디네이터(Coordinator)를 포함하되,
    상기 라우터는 상기 데이터에 대해 상기 엔드 디바이스로 마지막 전송되는 패킷 데이터에 상기 슬립타임 정보를 포함하여 상기 엔드 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여,
    상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및
    상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 엔드 디바이스는 넌비콘 모드(non-beacon mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 무선 개인 영역 네트워크는 지그비 네트워크, IEEE 802.15.4에 따른 통신 네트워크 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  17. 데이터 전송 시스템에 있어서,
    무선 개인 영역 네트워크를 통해 모드전환 억제명령이 수신되면, 파워다운 모드(power down mode)에서 대기할 시간 정보를 나타내는 슬립타임 정보가 수신될 때까지 수신모드에서 동작을 유지하는 엔드 디바이스(End Device);
    상기 엔드 디바이스로 상기 모드전환 억제명령, 상기 슬립타임 정보, 데이터에 상응하는 패킷 데이터를 전송하는 라우터(Router); 및
    상기 라우터로 상기 데이터를 전송하는 코디네이터(Coordinator)를 포함하되,
    상기 라우터는 상기 데이터에 대해 상기 엔드 디바이스로 마지막 전송되는 패킷 데이터에 상기 슬립타임 정보를 포함하여 상기 엔드 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 코디네이터는 상기 데이터를 상기 라우터로 전송하기 위하여,
    상기 데이터의 전체 크기가 상기 라우터의 저장 공간의 크기보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    큰 경우, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 크기의 부분 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계; 및
    상기 라우터로부터 추가 전송 요청이 수신되면, 상기 저장 공간의 크기에 부합하는 잔여 데이터를 상기 라우터로 전송하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 엔드 디바이스는 넌비콘 모드(non-beacon mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 무선 개인 영역 네트워크는 지그비 네트워크, IEEE 802.15.4에 따른 통신 네트워크 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 시스템.
  21. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제9항, 제11항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 데이터 전송 방법을 수행하기 위하여 컴퓨터 장치에서 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 기록되어 있으며, 상기 컴퓨터 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체.
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