KR101092664B1

KR101092664B1 - 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법

Info

Publication number: KR101092664B1
Application number: KR1020100137461A
Authority: KR
Inventors: 원윤재; 임승옥; 김선희; 황규성
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-12-13
Also published as: KR20110109805A

Abstract

본 발명은 자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크의 통신 성능과 효율을 개선시킨 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법은 노드를 하이버네이션(hibernation) 상태에서 활성화(activation) 상태로 천이하기 위해, 웨이크업 비트열을 포함하는 응답 요청 패킷을 전송하는 단계 및 활성화 상태로 천이된 노드로부터 응답 요청 패킷에 따른 응답 패킷을 수신하는 단계를 포함하되, 웨이크업 비트열은 상기 응답 요청 패킷의 프리엠블에 존재하는 것이다.

Description

저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법{magnetic field communication method for managing node with low power consumption}

본 발명은 자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크의 통신의 성능과 효율을 개선한 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에 관한 것이다.

자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크((Magnetic Field Area Network; MFAN)은 저주파 대역(30KHz~300KHz)에서 자기장 신호를 이용하여 정보를 송수신하는 무선 네트워크이다. 무선 통신의 동작 중심 주파수는 128KHz이며, 변조 방식은 주로 이진위상편이(Binary Phase Shift Keying; BPSK) 방식을 이용한다. 데이터율을 다양화하기 위하여 맨체스터(Manchester) 코딩과 비제로 복귀 레벨(Non-Return-to-Zero Level; NRZ-L) 코딩을 사용함으로써 수 m의 거리에서 수 Kbps의 데이터율을 제공한다.

한편, MFAN에 참여한 기기들은 그 역할에 따라 MFAN 코디네이터(MFAN Cordinator; MFAN-C)와 MFAN 노드(MFAN Node; MFAN-N)로 나뉘어진다. 하나의 MFAN 안에는 오직 하나의 MFAN-C만 존재하며, MFAN-C를 중심으로 다수의 MFAN-N 장치가 네트워크를 형성한다. MFAN-C는 MFAN-N의 접속 및 해제를 관리한다. MFAN 기술은 센서 네트워크, 홈 네트워크 및 건설, 농업, 교통 등 응용 서비스 분야에 적용될 수 있다.

이러한 MFAN와 관련하여 본 출원인은 "자기장 기반의 저주파 대역 무선통신의 물리계층 구성방법"(출원번호: 10-2008-131920; 이하 '선행출원'이라 한다)을 앞서 출원한 바 있다.

전술한 선행출원은 종래 MFAN에서 데이터율이나 코딩 방식이 고정되어 있어서 효율적인 통신을 수행할 수 없는 문제점을 감안하여 주변 환경에 따라 가변적인 데이터율이나 코딩 방식으로 무선 통신을 수행할 수 있도록 물리계층을 구성하는 방법을 제안하고 있다. 전술한 선행출원1에서는 물리계층의 프레임 포맷을 크게 3개의 구성요소, 즉 프리앰블, 헤더 및 페이로드로 구성한다. 패킷이 전송될 때 프리앰블이 먼저 전송되고, 이에서 헤더가 전송되고 마지막으로 페이로드가 전송된다. 최하위 비트(Least Significant Bit; LSB)부터 전송이 이루어진다. 한편, 프리앰블은 도 1에 도시한 바와 같이 여기에서 프리앰블은 종래 일반 요청 포맷이나 일반 응답 포맷의 프레임 시작(Start Of Frame; SOF) 필드와 동일한 기능을 수행한다. 이러한 프리앰블은 다시 최하위 비트(Least Significant Bit: LSB)부터 최상위 비트(Most Significant Bit: MSB)의 순서로 이루어지되, 예를 들어 사용자에 의해 길이가 지정되는 0, 4, 8 또는 12 비트의 '0'의 수열, 4비트의 '0000' 수열 및 4비트의 '1010' 수열로 이루어질 수 있을 것이다. 결국, 사용자 지정 수열이 0비트인 경우에는 사용자 지정 수열이 존재하지 않는 것이 되어 프리앰블은 4비트의 '0000' 수열과 4비트의 1010' 수열로 이루어지게 될 것이다.

자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크의 통신 방법에 따르면, MFAN-C의 동작 과정 중에 에러가 계속 발생하더라도 그 과정을 적절하게 중지시키는 절차가 마련되어 있지 않기 때문에 전력 소비가 많아지는 문제점이 있었다.

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본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크의 통신 성능과 효율을 개선시킨 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법을 제공함을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 자기장 통신 방법은, 상기 노드를 하이버네이션(hibernation) 상태에서 활성화(activation) 상태로 천이하기 위해, 웨이크업 비트열을 포함하는 응답 요청 패킷을 전송하는 단계 및 상기 활성화 상태로 천이된 노드로부터 상기 응답 요청 패킷에 따른 응답 패킷을 수신하는 단계를 포함하되, 상기 웨이크업 비트열은 상기 응답 요청 패킷의 프리엠블에 존재하는 것이다.

여기서, 상기 코디네이터의 노드 ID와 수신된 응답 패킷의 목적지 주소가 일치하지 않으면, 상기 응답 요청 패킷을 재생성하여 노드로 재전송하는 단계를 더 포함한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 자기장 통신 방법은, 슈퍼프레임은 상기 코디네이터가 상기 복수의 노드들이 응답 요청 패킷을 전송하는 요청 구간과, 상기 복수의 노드들이 상기 응답 요청 패킷에 따라 응답하는 응답 구간과, 상기 복수의 노드들이 자발적으로 데이터를 전송하는 자발적 구간으로 구성되며, 상기 노드를 하이버네이션(hibernation) 상태에서 활성화(activation) 상태로 천이하기 위해, 상기 요청 구간에 웨이크업 비트열을 포함하는 응답 요청 패킷을 전송하는 단계 및 상기 활성화 상태로 천이된 노드로부터 상기 응답 구간에 상기 응답 요청 패킷에 따른 응답 패킷을 수신하는 단계를 포함한다.

여기서 상기 슈퍼프레임은 상기 코디네이터가 응답 요청 패킷을 전송함에 따라 시작되는 것이고, 상기 응답 요청 패킷의 프리엠블에 상기 웨이크업 비트열이 존재하는 것이다.

본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에 따르면, MFAN-N이 웨이크업 신호에 의해서만 절전 상태에서 활성화 상태로 전환되기 때문에 종래 캐리어 주파수 검출에 의한 웨이크업 방식에 비해 MFAN-N의 전력 소비가 줄어들게 된다.

나아가, 웨이크업 비트열을 ASK 방식에 의해 변조하기 때문에 MFAN-N의 전력 소비를 줄일 수가 있다. 또한 MFAN-C나 MFAN-N의 동작 과정 중에 에러나 주소 불일치 등이 소정 횟수 이상 발생한 경우에 그 과정을 강제적으로 중지시킴으로써 전력 소비를 줄일 수가 있다.

도 1은 종래 자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크의 통신 방법에 따른 물리계층의 프레임 포맷을 보인 도,
도 2는 MFAN의 시간적인 구성요소인 슈퍼프레임의 구조도,
도 3은 MFAN의 물리적인 구성요소인 네트워크의 구조도,
도 4는 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에 따른 물리계층의 프레임 포맷,
도 5는 본 발명의 MFAN에서 물리계층 프레임의 프리앰블 포맷,
도 6은 ASK 변조 방식을 설명하기 위한 도,
도 7은 BPSK 변조 방식을 설명하기 위한 도,
도 8은 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에서 프리앰블의 코딩 및 변조 방식을 설명하기 위한 도,
도 9는 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에서 MFAN-C의 상태 천이도,
도 10은 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법 MFAN-C의 상태 천이도이다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

MFAN을 구성하는 중요한 구성요소는 시간적인 요소와 물리적인 요소로 나누어 볼 수 있다. 시간적인 요소는 요청 구간, 응답 구간 및 비활성 구간으로 구성되는 슈퍼프레임을 말하고 물리적인 요소는 MFAN-C와 MFAN-N으로 구성되는 네트워크를 의미한다. 물리적인 요소의 가장 기본이 되는 요소는 노드이다. 노드의 종류에는 네트워크를 관리하는 MFAN-C와 네트워크의 구성 요소인 MFAN-N이 있다.

MFAN에서 제일 먼저 결정되어야 하는 노드는 MFAN-C 이며, MFAN-C가 요청 구간에서 요청 패킷을 전송함으로써 MFAN의 슈퍼프레임이 시작된다. MFAN-C는 통신 영역 안에 있는 MFAN-N들의 구성, 합류, 분리, 해제 및 송수신 구간을 관리하는 역할을 담당한다. MFAN은 통신 영역 내에서 하나의 채널을 사용할 수 있으므로 하나의 네트워크만 존재한다. MFAN 안에서 MFAN-C를 제외한 나머지 노드는 MFAN-N이 된다. MFAN-C와 각 MFAN-N 간에는 1:1로 연결되어 있으며, MFAN에 참여한 노드들은 그 역할에 따라 MFAN-C와 MFAN-N로 나누지만, 모든 노드는 MFAN-C 또는 MFAN-N의 역할을 할 수 있다.

도 2는 MFAN의 시간적인 구성요소인 슈퍼프레임의 구조를 나타낸다. MFAN에서 활용할 수 있는 시간적인 요소는 시간 분할 다중 접속(TDMA) 방식에서의 시간 슬롯(Time Slot)이다. MFAN-C는 응답 구간에서 데이터를 전송하는 MFAN-N의 그룹을 관리하고, 선택된 그룹의 MFAN 안에 있는 MFAN-N들에 의해 시간 슬롯은 자율적으로 관리된다. MFAN 슈퍼프레임 구조는 도 2에 도시한 바와 같이, 요청 구간, 응답 구간, 비활성 구간으로 이루어지며 요청 구간과 응답 구간의 길이는 가변적이다. 슈퍼프레임은 MFAN-C가 요청 구간에서 응답 요청 패킷을 전송함으로써 시작된다. 응답 요청 패킷에는 응답 구간 동안 응답 패킷을 전송할 수 있는 MFAN-N들에 대한 정보를 가지고 있으며, MFAN-N들은 응답 요청 패킷에 있는 정보를 사용하여 응답 구간 동안 응답 패킷을 전송한다.

요청 구간은 MFAN-C가 응답 구간 동안 응답 프레임을 전송하기 위한 MFAN-N들에 대한 정보를 가지고 있는 응답 요청 프레임을 전송하는 구간이다.

응답 구간은 MFAN-C의 응답 요청에 따라 MFAN-N이 응답 프레임을 전송할 수 있는 구간이며, MFAN 안에 있는 MFAN-N의 개수에 따라 여러 개의 시간 슬롯으로 나뉘어 질 수 있다. 각 시간 슬롯의 길이는 응답 프레임의 길이와 수신확인 프레임의 길이에 따라 가변적이다. 슬롯 번호는 분할된 시간 슬롯의 순서에 따라 정해지며 각 시간 슬롯에서 전송할 MFAN-N은 MFAN-C에 의해 할당된다. MFAN-C는 응답 구간의 사용을 위해 특정 그룹에게 응답 구간을 할당하고 할당된 그룹의 노드들은 응답 구간을 통해 자율적으로 데이터 프레임을 전송한다.

다음으로 비활성 구간은 일정 시간 동안 응답 패킷을 전송하는 노드가 없으면 시작되며, MFAN-C의 요청 없이도 노드들이 데이터를 전송할 수 있는 구간이다. 이 구간은 MFAN-C가 요청 패킷을 송신하기 전까지 지속된다.

도 3은 MFAN의 물리적인 구성요소인 네트워크의 구조를 나타낸다. MFAN을 구성하는 물리적인 요소는 MFAN-C를 중심으로 하는 스타 토폴로지 네트워크에서의MFAN-C와 MFAN-N을 포함하는 노드이다. MFAN은 MFAN-C를 중심으로 각각의 MFAN-N들과 데이터를 전송할 수 있는 네트워크이고 MFAN의 기본 구성 요소는 노드이다. 노드는 그 역할에 따라 MFAN-C와 MFAN-N로 나누어진다. MFAN-C는 MFAN 전체를 관리하고 하나의 네트워크 안에서 오직 하나만 존재하여야 한다. MFAN-C는 응답 요청 패킷을 모든 MFAN-N에게 동시에 브로드캐스팅함으로써 MFAN-N을 제어한다. MFAN-N은 MFAN-C의 통제에 따라 응답 패킷을 송수신하여야 한다.

한편, MFAN에서는 각각의 MFAN-N을 구별하기 위해서 MFAN ID, UID(unique identifier), 그룹 주소 및 노드 주소 등의 주소체계를 사용한다. MFAN ID는 MFAN을 구별해주는 고유 ID이고 그 값은 다른 MFAN의 ID와 중복되지 않는 유일한 값이며, MFAN이 지속되는 동안 그 값이 유지된다. UID는 64 비트로 구성된 고유 식별자로써 그룹 주소, IC 생산자 코드 및 IC 생산자 시리얼 번호로 구성된다. MFAN-N은 UID에 의해 구별된다. 그룹 주소는 분류된 MFAN-N 그룹의 식별자로써 패킷 전송 시 그룹 단위로 데이터 전송 요청을 할수 있어 충돌을 최소화하기 위한 방법에 활용되며 0x00~0x2F의 값을 갖는다. 노드 주소는 UID 대신 각 노드를 구별하기 위해 사용하는 식별자로써 네트워크 합류 시, MFAN-C에 의해서 할당되는 16 비트 주소이다.

도 4는 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에 따른 물리계층의 프레임 포맷이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 MFAN의 각각의 물리계층 프레임은 3개의 구성요소, 즉 종래와 마찬가지로 프리앰블(preamble), 헤더(head) 및 페이로드(payload)로 구성된다. 패킷이 전송될 때 프리앰블이 먼저 전송되고, 이에서 헤더가 전송되고 마지막으로 페이로드가 전송된다. 최하위 비트(Least Significant Bit; LSB)부터 전송이 이루어진다.

도 5는 본 발명의 MFAN에서 물리계층 프레임의 프리앰블 포맷이다. 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 프리앰블은 종래와 달리 2부분, 즉 [0000 0000]의 8비트로 이루어진 웨이크업 비트열(wakeup swquence) 및 [000000000000]의 12비트열과 이어지는 [1010]의 4비트열로 이루어진 동기 비트열(synchronization swquence)로 구성된다. 전술한 구성에서, 웨이크업 비트열은 MFAN-C가 MFAN-Ns에 후술하는 절전 상태에서 활성화 상태로 진입하도록 하기를 원할 때만 존재할 수 있다. 동기 비트열은 패킷 인식, 심볼 타이밍과 캐리어 주파수 추정용으로 사용될 수 있다. 프리앰블은 아래의 표 1에 정의된 TYPE 0 방식으로 코딩된다.

다음으로, 헤더는 도 4에 도시한 바와 같이 데이터율 및 코딩, 페이로드 데이터 길이의 2 개의 데이터 영역과 8 비트의 헤더 검사 수열로 이루어지며, 이에 대한 사항은 아래의 표 1에 정리되어 있다. 헤더는 LSB 부터 전송되므로 데이터율 및 코딩의 LSB가 제일 먼저 전달되고 헤더 검사 수열의 최상위 비트(Most Significant Bit; MSB)가 가장 나중에 전달된다. 헤더는 아래의 표 2에 정의된 TYPE 0 방식으로 코딩된다.

b0-02	데이터율 및 코딩	3비트의 값은 표 의 데이터율 및 코딩 방식을 지칭한다
b10-b3	페이로드 데이터 길이	8비트의 값은 페이로드의 데이터 길이를 바이트 단위로 나타낸다. MSB는 b10이고 LSB는 b3이다.
b15-b11	사용예약	사용예약
b23-b16	헤더 검사 수열	8비트의 순회 잉여 부호로 이루어진 헤더 검사 수열이다.

한편, 데이터율 및 코딩 방식은 총 8 가지가 정의되어 있는데, 이에 따라 표 2와 같이 3비트로 표현된다.

비트(b2 b1 b0)	데이터율 및 코딩
000	TYPE 0
001	TYPE 1
010	TYPE 2
011	TYPE 3
100	TYPE 4
101	TYPE 5
110	TYPE 6
111	TYPE 7

다음으로 변조 방식에 대해 설명한다. 본 발명에 따르면, 종래와는 달리 프리앰블의 웨이크업 비트열과 동기 비트열을 다른 변조 방식을 사용하여 변조, 즉 웨이크업 비트열은 진폭 편이(Amplitude Shift Keying; ASK) 변조 방식을 사용하여 변조하고, 나머지 동기 비트열은 종래와 마찬가지로 BPSK 변조 방식을 사용하여 변조하고 있다.

도 6은 ASK 변조 방식을 설명하기 위한 도이다. 도 6에 도시한 바와 같이 코딩된 직렬 입력 데이터는 2개의 ASK 성좌점(constellation point) 중 1개를 나타내는 수로 변환된다(f_c는 MFAN의 캐리어 주파수이다).

도 7은 BPSK 변조 방식을 설명하기 위한 도이다. 도 7에 도시한 바와 같이 코딩된 직렬 입력 데이터는 2개의 BPSK 성좌점 중 1개를 나타내는 수로 변환된다(f_c는 MFAN의 캐리어 주파수이다).

도 8은 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에서 프리앰블의 코딩 및 변조 방식을 설명하기 위한 도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 프리앰블 비트열은 TYPE 0을 사용하여 코딩된 후에 웨이크업 비트열은 ASK 방식에 의해 변조되는 반면에 동기 비트열은 BPSK 방식에 의해 변조된다. 이와 같이, 프리앰블의 웨이크업 비트열을 ASK 방식을 사용하여 변조하는 이유는 웨이크업 신호를 저전력으로 간단하게 구별해내기 위함이다. 즉, 웨이크업 신호를 BPSK 방식으로 변조할 경우에 MFAN-Ns이 웨이크업 비트열을 검출하기 위해서는 위상을 구별하는 내부 블록을 구동해야 하고 이에 따라 전력 소비가 증가하는데 반하여, 웨이크업 신호를 ASK 방식으로 변조하는 경우에는 상기한 위상 구별 블록을 구동시키지 않고도, 즉 많은 전력을 소비하지 않고도 신호의 높낮이에 의해 간단하게 웨이크업 비트열을 검출할 수 있기 때문이다.

이하에서는 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에 따른 MFAN-C와 MFAN-N의 상태 천이도에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에서 MFAN-C의 상태 천이도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 먼저 MFAN-C가 대기(standby) 상태에서 캐리어를 검출하는 동안 MFAN-Ns로부터 패킷이 수신되면 패킷분석(packet analysis) 상태로 천이한다(S10). 이때 MFAN-C의 노드 ID와 수신된 데이터 패킷의 목적지 주소가 일치하면 MFAN-C는 패킷생성(packet generation) 상태(S11)로 천이하여 DA(Data receiving Acknowledgement; 데이터 수신 확인) 패킷을 생성한 후에 MFAN-N에게 보낸다. 이후 MFAN-C는 대기 상태(S12)로 복귀한다.

한편, 패킷분석 상태에서 MFAN-C의 노드 ID와 수신된 데이터 패킷의 목적지 주소가 일치하지 않거나 데이터 패킷에 에러가 발생했을 경우 MFAN-C는 바로 대기 상태(S13)로 복귀한다. 패킷분석 상태에서 수신된 응답 패킷에 에러가 발생했거나 MFAN-C의 노드 ID와 수신된 응답 패킷의 목적지 주소가 일치하지 않으면 MFAN-C는 패킷생성 상태에서 RR(Response Request; 응답 요청) 패킷을 재생성하여 MFAN-N으로 재전송한다. 만약 이러한 에러가 연속해서 발생할 경우 패킷분석 상태의 절차가 요구되는 횟수(최대 N), 예를 들어 3회만큼 반복 실행(S14)된다. 이 상태에서 절차가 N+1 횟수에 도달할 때 MFN-C는 RR 패킷의 재전송을 더 이상 반복 실행하는 것이 의미가 없다고 판단하고 전력 소비를 줄이기 위해 패킷분석 상태에서 대기 상태(S13)로 복귀한다.

한편, 상위 시스템 등으로부터 임의의 시스템 명령(system command)을 수신하는 경우에 MFAN-C는 대기 상태에서 패킷생성 상태(S15)로 천이하여 해당하는 요청 패킷을 전송한 후에 대기 상태(S16)로 복귀한다. 이 상태에서 시스템 명령에 에러가 발생했거나 MFAN-C의 노드 ID와 수신된 시스템 명령의 목적지 주소가 일치하지 않으면 RR 패킷을 전송한 후에 대기 상태(S17)로 복귀한다.

도 10은 본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법에서 MFAN-N의 상태 천이도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 모든 MFAN-N은 지속적으로 캐리어를 체크한다. MFAN-N은 전원이 온되면 절전(hibernation) 상태(S20)로 진입한다. 이 상태에서 웨이크업 신호(비트열)가 검출되면 MFAN-N은 활성화(activation) 상태(S21)로 천이한다. 이 상태에서 RR 패킷이 수신되면 MFAN-N은 패킷분석 상태로 들어가서 수신된 RR 패킷을 분석한다.

이때 RR 패킷의 목적지 주소가 그룹 ID 및 MFAN-N의 노드 ID와 일치하면 MFAN-N은 패킷생성 상태(S23)로 천이하여 MFAN-C에게 응답 패킷을 보낸 다음 대기 상태(S24)로 천이한다. 반면에 SQ 패킷의 목적지 주소가 그룹 ID 및 MFAN-N의 노드 ID와 일치하지 않으면 바로 절전 상태(S25)로 복귀한다. 대기 상태에서 캐리어 검출을 수행(S26)하는 동안 자기 노드에 대한 SA(response acknowledgement; 응답 확인) 패킷을 수신한 경우 MFAN-N은 절전 상태(S27)로 복귀하는 반면에, 다른 노드에 대한 SA 패킷이 수신된 경우에는 패킷생성 상태로 천이(S28)한다.

대기 상태에서 슬롯 넘버가 할당되지 않고 타임아웃 주기가 경과할 때 MFAN-N은 절전 상태(S29)로 바로 복귀하는 반면에, 슬롯 넘버가 할당되는 경우에는 타임아웃 주기의 경과 횟수가 연속해서 최대 N회가 될 때까지 패킷생성 상태(S30)로 천이하여 응답 패킷을 생성하여 재전송하며, 대기 상태에서 슬롯 넘버가 할당되고 타임 아웃 주기의 경과 횟수가 N+1회가 될 때는 더 이상의 반복적인 응답 패킷 생성이 무의미하다고 판단하고 전력 소비를 줄이기 위해 절전 상태((S31)로 복귀한다. 만약 대기 상태에서 캐리어 검출을 수행하는 동안 RR 패킷을 수신하면 MFAN-N은 패킷분석 상태(S32)로 천이한다.

한편, 시스템 인터럽트가 발생하면, MFAN-N은 절전 상태에서 활성화 상태(S33)로 천이한다. 이 경우에 MFAN-N이 시스템으로부터 데이터를 수신하면 패킷생성 상태(S34)로 이동하여 데이터 패킷을 생성한 후에 MFAN-C에 전송하고, 이후에 패킷생성 상태에서 대기 상태(S35)로 천이한다. 이 상태에서 만약 DA 패킷이 수신되면 MFAN-N은 절전 상태(S36)로 복귀한다.

만약 DA 패킷이 타임아웃 주기 동안 수신되지 않으면 MFAN-N은 MFAN-C에게 데이터 패킷을 재생성하여 재전송한 후에 패킷생성 상태에서 대기 상태(S37)로 들어가는데, 이렇게 DA 패킷이 타임아웃 주기가 경과할 때까지 수신되지 경우가 연속해서 발생할 경우 패킷생성 상태의 절차가 요구되는 횟수(최대 N), 예를 들어 3회만큼 반복 실행된다. 절차가 N+1 횟수에 도달할 때 MFAN-N은 대기 상태에서 절전 상태(S38)로 복귀한다.

심볼 및 약어 정의

AQ : association request - 합류 요청

AS : association response - 합류 응답

ASA : association response acknowledgement - 합류 응답 확인

ASC : association status check - 합류 상태 체크

ASQ : association status request - 합류 상태 요청

ASS : association status response - 합류 상태 응답

ASSA : association status response acknowledgement- 합류 상태 응답

확인

DA : data receiving acknowledgement - 데이터 수신 확인

DAQ : disassociation request - 분리 요청

DAS : disassociation response - 분리 응답

DASA : disassociation response acknowledgement - 분리 응답 확인

DQ : data request - 데이터 요청

DS : data response - 데이터 응답

DSA : data response acknowledgement - 데이터 응답 확인

LSB : least significant bit - 최하위 비트

MFAN : Magnetic Field Area Network) -자기장 통신 저주파 대역 무선 네트워크

MFAN-C : Magnetic Field Area Network Coordinator - 자기장 통신 네트워크 코디네이터

MFAN-N : Magnetic Field Area Network Nod -자기장 통신 네트워크 노드

SA : response acknowledgement - 응답 확인

SQ : response request - 응답 요청

UID : unique identifier - 고유 식별자

본 발명의 저전력 노드 관리를 위한 자기장 통신 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

Claims

코디네이터와 복수의 노드들을 포함하는 자기장 통신 네트워크에서 상기 코디네이터가 수행하는 자기장 통신방법에 있어서,
노드로 응답 요청 패킷을 전송하는 단계;
상기 노드로부터 상기 응답 요청 패킷에 따른 응답 패킷을 수신하는 단계; 및
상기 코디네이터의 노드 ID와 상기 수신된 응답 패킷의 목적지 주소가 일치하면, 데이터 수신 확인 패킷을 생성하여 상기 노드로 전송하는 단계
를 포함하는 자기장 통신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 코디네이터의 노드 ID와 상기 수신된 응답 패킷의 목적지 주소가 일치하지 않으면, 상기 응답 요청 패킷을 재생성하여 상기 노드로 재전송하는 단계
를 더 포함하는 자기장 통신 방법.
제2항에 있어서,
상기 코디네이터의 노드 ID와 상기 수신된 응답 패킷의 목적지 주소가 일치하지 않는 에러의 횟수가 N+1에 도달하면, 상기 응답 패킷의 재전송이 수행되지 않는 것
을 특징으로 하는 자기장 통신 방법.
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