KR101128547B1 - 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치 및 그 방법이 개시된다. 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템 에서의 채널 관리 방법에 있어서, 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성하는 단계(a); 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 채널 상태를 판단하는 단계(b); 및 상기 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 데이터 스트림의 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되는 경우 상기 어느 하나의 데이터 스트림에 대한 상기 가용 채널 리스트에 채널을 추가로 할당하는 단계(c); 를 포함하되, 상기 각각의 가용 채널 리스트에 포함되는 할당 채널은 상기 노드 간 통신 시 사용 가능한 전체 채널에서 선택되며, 상기 추가로 할당되는 채널은 상기 가용 채널 리스트 생성시 할당되지 않은 여분 채널 중 어느 하나의 채널인 것을 특징으로 한다. 발명에 따르면, 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에 있어서, 상기 데이터 스트림 간 또는 상기 데이터 스트림과 다른 통신시스템간의 간섭이 발생시 가용 채널 리스트를 이용하여 채널을 변경하는 경우 효율적인 채널 변경을 하기 위해 가용 채널 리스트를 생성하고 관리하는 방법에 대해 제공 함으로서 통신 실패율 및 통신 시스템의 오작동을 줄일 수 있다.

Description

지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR SWITCHING CHANNEL IN ZIGBEE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에 있어서, 데이터 스트림 간 또는 데이터 스트림 과 다른 통신 시스템 간의 채널 간섭 발생 시 채널 변경을 위해 이용되는 가용 채널 리스트를 관리하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
무선랜(WLAN)과 지그비(Zigbee)는 동일한 2.4GHz대의 비면허 주파수 대역(ISM-Band)을 사용하기 때문에 네트워크 간의 주파수 간섭이 발생한다. 도 1은 비면허 주파수 대역을 이용하는 두 가지 대표적인 표준인 IEEE 802.11(무선랜)과 IEEE 802.15.4(지그비) 표준의 채널 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 802.11(무선랜) 표준은 1채널당 22MHz의 대역폭을 차지하며, 이는 802.15.4(지그비) 표준의 채널 4 내지 5개가 연속적으로 차지하는 대역폭과 동일하다.
따라서, 지그비 기술을 이용하여 데이터를 전송하고자 할 때, 무선랜에 의해 이미 점유된 대역을 이용하는 경우 수신 신호의 품질이 저하되어 통신 시간이 지연되거나 데이터를 재전송 해야 한다.
이러한 채널 간섭을 판단하기 위한 방법으로는 특정 시점의 수신 신호 세기 지표(Received Signal Strength Index, RSSI)를 기준으로 채널상황을 측정하여 채널을 변경하는 방법과 특정 기간의 패킷 에러율(Packet Error Rate, PER)을 기준으로 채널상황을 측정하여 채널을 변경하는 방법 등이 있다.
지그비 노드 간 1:1 통신에서 복수의 데이터를 동시에 전송하는 경우에는 각각의 데이터 별로 각각의 채널을 사용하게 되는데 어느 하나의 데이터의 RSSI 또는 PER 가 높아 채널을 변경할 때 변경되는 채널이 이미 다른 데이터 또는 다른 통신 시스템에서 사용하는 채널인 경우 RSSI 또는 PER이 높게 나와 다른 채널을 다시 변경해야 하는 문제점이 발생한다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에 있어서, 데이터 스트림 간 또는 데이터 스트림과 다른 통신 시스템 간의 채널 간섭 발생 시 효율적인 채널 변경을 위해 채널 변경 시 이용되는 가용 채널 리스트를 관리하는 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템 에서의 채널 관리 방법에 있어서, 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성하는 단계(a); 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 채널 상태를 판단하는 단계(b); 및 상기 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 데이터 스트림의 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되는 경우 상기 어느 하나의 데이터 스트림에 대한 상기 가용 채널 리스트에 채널을 추가로 할당하는 단계(c); 를 포함하되, 상기 각각의 가용 채널 리스트에 포함되는 할당 채널은 상기 노드 간 통신 시 사용 가능한 전체 채널에서 선택되며, 상기 추가로 할당되는 채널은 상기 가용 채널 리스트 생성시 할당되지 않은 여분 채널 중 어느 하나의 채널인 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법을 제공한다.
여기서, 상기 복수의 가용 채널 리스트 중 어느 하나의 가용 채널 리스트에 할당된 할당 채널들은 서로 기 설정된 채널 간격을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 데이터 중 어느 하나의 데이터 스트림이 사용하는 채널에 채널 간섭이 존재하는 경우 상기 데이터 스트림의 채널을 변경하는 단계를 더 포함하되, 상기 변경되는 채널은 상기 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되며, 상기 데이터 스트림이 현재 사용하고 있는 채널과 가장 멀리 떨어진 채널인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계(d) 이후에, 상기 추가로 채널을 할당 받은 가용 채널 리스트의 데이터 스트림 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되지 않는 경우 상기 가용 채널 리스트가 포함하고 있는 채널 중 추가로 할당 받은 채널을 삭제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각각의 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되는 채널 수는 상기 노드 간 통신시 사용 가능한 전체의 채널 수와 상기 복수의 데이터 스트림의 개수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
이어서, 상기 (b) 단계는, 기 설정된 채널 상태 판단주기마다 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 채널 상태를 각각 판단하며 상기 채널 상태 판단주기는 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 채널 상태에 따라 서로 달리 조정되어 상기 복수의 데이터 스트림 별로 각각 관리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치에 있어서, 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성하는 가용 채널 리스트 생성부; 상기 복수의 데이터 스트림의 각각의 채널 상태를 판단하는 채널 상태 판단부; 상기 데이터 스트림의 채널 상태에 따라 상기 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 채널을 추가로 할당하거나 삭제하는 가용 채널 리스트 관리부를 포함하되, 상기 각각의 가용 채널 리스트에 포함되는 할당채널은 상기 노드 간 통신 시 사용 가능한 전체 채널에서 선택되며, 상기 추가로 할당되는 채널은 상기 가용 채널 리스트 생성시 할당되지 않은 여분 채널 중 어느 하나의 채널인 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치를 제공한다.
발명에 따르면, 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에 있어서, 상기 데이터 스트림 간 또는 상기 데이터 스트림과 다른 통신시스템간의 간섭이 발생시 가용 채널 리스트를 이용하여 채널을 변경하는 경우 효율적인 채널 변경을 하기 위해 가용 채널 리스트를 생성하고 관리하는 장치 및 그 방법에 대해 제공 함으로서 통신 실패율 및 통신 시스템의 오작동을 줄일 수 있다.
도 1은 비면허 주파수 대역을 이용하는 두 가지 대표적인 표준인 IEEE 802.11(무선랜)과 IEEE 802.15.4(지그비) 표준의 채널 스펙트럼을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 관리 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가용 채널 리스트에 채널을 할당하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가용 채널 리스트에 추가로 채널을 할당하거나 삭제하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 노드 간 통신에 복수의 데이터 스트림 별로 생성된 각각의 가용 채널 리스트를 이용하여 채널을 변경하는 방법의 전체적인 흐름을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가용 채널 리스트에서 채널을 삭제하는 방법의 전체적인 흐름을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에 있어서, 상기 데이터 스트림 간 또는 상기 데이터스트림과 다른 통신 시스템 간의 채널 간섭 발생 시 채널 변경을 위해 이용되는 가용 채널 리스트를 관리하는 방법에 관한 것으로서 우선, 도 2를 참조하여 본 발명의 채널 관리 장치에 대해 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 관리 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 채널 관리 장치(200)는 가용 채널 리스트 생성부(201), 채널 상태 판단부(203), 채널 선택부(205), 채널 변경부(207), 가용 채널 리스트 관리부(209)를 포함할 수 있다.
가용 채널 리스트 생성부(201)는 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성한다.
가용 채널 리스트란 지그비 노드 간 통신에서 사용할 수 있는 채널에 대한 정보가 저장된 자료구조를 의미한다. 본 발명에서는 지그비 노드 간 통신에 복수의 데이터 스트림을 전송 한다고 가정하며, 가용 채널 리스트는 복수의 데이터 스트림에 대해 각각 생성되게 된다.
각각의 가용 채널 리스트에 포함되는 할당 채널은 지그비 노드간 통신 시 사용 가능한 전체 채널에서 선택되며, 각 가용 채널 리스트에 포함되는 할당 채널은 서로 다른 값을 가지게 된다.
상기 복수의 가용 채널 리스트 중 어느 하나의 가용 채널 리스트에 할당 되는 할당 채널들은 서로 기 설정된 채널 간격을 가지도록 선택된다.
채널 간격을 가지도록 선택하는 이유를 설명하자면, 복수의 데이터 스트림 중 특정 데이터 스트림의 채널에 채널 간섭이 발생 한 경우 특정 데이터 스트림에 대한 가용 채널 리스트에서 채널을 선택하여 채널을 변경하게 된다.
이때, 특정 데이터 스트림이 사용하고 있는 채널은 간섭이 일어나고 있는 채널이며 무선랜 처럼 대역폭이 큰 통신 시스템에 의해 간섭이 일어난 경우 현재 사용하고 있는 채널과 인접한 채널에도 간섭이 일어날 가능성이 크다.
만약, 가용 채널 리스트에 할당 된 채널이 서로 인접한 채널로 형성 되어 있는 경우 가용 채널 리스트에서 채널 변경을 위해 선택된 채널 또한 간섭이 발생할 확률이 높아 지게 된다. 따라서, 가용 채널 리스트에 할당되는 채널이 일정한 채널 간격을 가지도록 채널이 선택된다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수의 데이터에 대한 각각의 가용 채널 리스트에 채널을 할당하는 방법은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010059285712-pat00001
여기서, N은 가용 채널 리스트의 개수,
Figure 112010059285712-pat00002
는 N개의 가용 채널 리스트 중 i번째 가용채널 리스트, M은 노드 간 통신시 사용할 수 있는 총 채널 개수를 가용 채널 리스트의 개수 N으로 나눈 후 내림 한 값을 각각 의미한다.
즉, 각각의 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되는 채널 수는 상기 노드 간 통신시 사용 가능한 전체의 채널 수와 상기 복수의 데이터 스트림의 개수를 이용하여 결정됨을 알 수 있다.
이어서, 수학식 1의 이해를 위해 도 3을 참조하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가용 채널 리스트에 채널을 할당하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
지그비 노드 간 통신에서 6개의 데이터 스트림을 동시에 전송하며, 지그비 통신에서 노드 간 통신 시 사용하는 주파수 대역은 11~26채널인 것으로 가정한다. 따라서, 노드 간 통신시 사용할 수 있는 총 채널 개수는 16개이며 가용 채널 리스트의 개수 N은 데이터 스트림의 개수와 동일한 6개이다.
따라서, M은 2, R은 4값을 가진다. 여섯 개의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트에 할당 되는 채널은 모두 2개의 채널을 가진다. 수학식 1을 적용하여 각각의 데이터 스트림에 대해 생성되는 가용 채널 리스트를 살펴보면 하기의 수학식 2와 같이 표현 할 수 있다.
Figure 112010059285712-pat00003
Figure 112010059285712-pat00004
Figure 112010059285712-pat00005
Figure 112010059285712-pat00006
Figure 112010059285712-pat00007
Figure 112010059285712-pat00008

이때, 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 할당되지 않은 여분 채널은 23,24,25,26번 채널이다.
도 3을 참조하면
Figure 112010059285712-pat00009
는 13,19의 채널로,
Figure 112010059285712-pat00010
는 16,22의 채널로 가용 채널 리스트가 구성됨을 확인할 수 있다.
이어서, 다시 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 채널 관리 장치에 대해 살펴보도록 한다.
채널 상태 판단부(203)는 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하여 통신시 데이터 스트림 간 또는 데이터 스트림과 다른 통신 시스템 간의 채널 간섭이 존재하는지를 판단한다.
채널 간섭이 존재하는지를 판단하는 방법으로는 특정 시점의 수신 신호 세기 지표(Received Signal Strength Index, RSSI)를 기준으로 채널 상태를 판단하는 방법과 특정 기간의 패킷 에러율(Packet Error Rate, PER)을 기준으로 채널 상태를 판단하는 방법이 있다.
RSSI 방법은 시간에 따른 채널의 변화가 심할 경우, 특정 시점의 수신 신호 세기 지표로 해당 채널의 품질을 결정하기 어려운 단점이 있고 PER 방법은 PER을 측정하는 기간이 길어질수록 계산 량이 많아지는 단점이 있으나 본 발명에서는 데이터의 안정적인 송수신을 위한 채널 변경을 위해 채널 상태의 판단 시 PER 방법을 사용하는 것으로 전제하나 이에 한정되는 것은 아닐 것이다.
채널 상태 판단부(203)는 기 설정된 채널 상태 판단주기마다 복수의 데이터 스트림에 대한 채널 상태를 각각 판단하며 상기 채널 상태 판단주기는 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 채널 상태에 따라 서로 달리 조정되어 복수의 데이터 스트림 별로 달리 관리될 수 있다.
다시 말하면, 복수의 데이터 스트림 각각의 채널 상태는 서로 다르므로 처음 통신 시작 시 채널 상태 판단주기를 동일하게 설정하고 특정 시점에 채널 간섭이 일어난다고 판단된 데이터 스트림에 대해서는 채널 상태 판단주기를 더 짧게 조정하여 채널 상태를 자주 판단하게 하고, 특정 시점에 채널 간섭이 없다 판단된 데이터 스트림에 대해서는 채널 상태가 안정하다고 판단하여 채널 상태 판단주기를 보다 길게 조정할 수 있다.
채널 선택부(205)는 채널 상태 판단부(201)에서 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 데이터 스트림이 사용하고 있는 채널에 채널 간섭이 존재한다 판단되는 경우 변경될 채널을 선택한다.
채널 선택부(205)는 채널 선택시 채널 간섭이 존재하는 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되며 상기 데이터 스트림이 현재 사용하고 있는 채널과 가장 멀리 떨어진 채널을 선택하게 된다.
상기 채널 선택시 멀리 떨어진 채널을 선택하는 이유는 현재 데이터가 사용하고 있는 채널에 채널 간섭이 존재한다면 상기 채널 주변의 채널 또한 채널 간섭이 존재할 확률이 높기 때문이다. 이는 채널 간섭이 예를 들어, 무선랜의 사용 채널과의 충돌로 일어난 경우 무선랜의 채널간 대역폭이 지그비 채널 간 대역폭 보다 넓기 때문에 주변의 채널에 채널 간섭이 존재할 확률이 높아지게 된다.
가용 채널 리스트 생성부(201)에서 데이터 스트림의 가용 채널 리스트 생성 시 이미 기 설정된 채널 간격만큼 떨어진 채널들로 할당 하여 생성하였으나, 좀더 채널 간섭이 존재하지 않을 확률이 높은 채널을 선택하기 위해 가용 채널 리스트에서 채널을 선택하는 경우에도 데이터가 현재 사용하고 있는 채널에서 가장 멀리 떨어진 채널을 선택하게 된다.
채널 변경부(207)는 간섭이 일어난 데이터 스트림에 대한 채널을 채널 선택부(205)에서 선택된 채널로 변경한다.
가용 채널 리스트 관리부(209)는 데이터 스트림의 채널 상태에 따라 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 채널을 추가로 할당하거나 삭제한다.
가용 채널 리스트 관리부(209)는 상기 가용 채널 리스트 생성시 할당되지 않은 여분 채널 중 어느 하나의 채널을 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 특정 데이터 스트림이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되는 경우 특정 데이터 스트림에 대한 가용 채널 리스트에 추가로 할당할 수 있다.
이와 반대로, 추가로 채널을 할당 받은 가용 채널 리스트의 데이터 스트림 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되지 않는 경우에는 가용 채널 리스트에 할당된 채널 중 추가로 할당 받은 채널을 삭제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가용 채널 리스트에 추가로 채널을 할당하거나 삭제하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 변경횟수를 3으로 하는 경우 3번째 데이터 스트림이
Figure 112010059285712-pat00011
시점에서 채널 변경을 완료하고 이어지는
Figure 112010059285712-pat00012
시점에서도 채널 변경을 완료하면 3번 연속으로 채널을 변경하였기 때문에
Figure 112010059285712-pat00013
에는 여분 채널인 23~26번 채널 중 어느 하나의 채널이 가용 채널 리스트 관리부(209)에 의해 할당된다. 도 4에서는 25번 채널을 새롭게 할당하였다.
또한, 여섯 번째 데이터 스트림이 계속적인 채널 변경으로 인하여
Figure 112010059285712-pat00014
에 16,22,23,24번 채널이 할당되고 그 다음 채널 상태 판단주기인
Figure 112010059285712-pat00015
의 연속적인 채널 변경 시점에서 채널 변경을 하지 않았다면,
Figure 112010059285712-pat00016
에 에 대하여 추가적으로 부여 받은 23,24번 채널 중 하나를 제거한다. 만약 23 채널을 제거한다면, 제거 후 의
Figure 112010059285712-pat00017
에는 16,22,24번 채널로 구성된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지그비 노드 간 통신에 복수의 데이터 스트림 별로 생성된 각각의 가용 채널 리스트를 이용하여 채널을 변경하는 방법의 전체적인 흐름을 도시한 도면이고 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가용 채널 리스트에서 채널을 삭제하는 방법의 전체적인 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 도 5를 참조하여 각 단계별로 수행되는 과정을 설명한다.
먼저, 단계(S500)에서 채널 상태 판단부(203)는 복수의 데이터 스트림이 사용하고 있는 각각의 채널에 채널 간섭이 없는지 판단한다. 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 특정 데이터 스트림이 사용하고 있는 채널에 채널 간섭이 있다 판단되면 단계(S505)를 수행한다.
단계(S505)에서 채널 선택부(205)는 채널 변경부(207)에서 변경될 채널을 선택한다. 채널의 선택은 간섭이 일어난 데이터 스트림의 가용 채널 리스트를 기초로 하여 선택된다.
단계(S510)에서 채널 변경부(207)는 채널 선택부(205)에서 선택된 채널을 기초로 하여 상기 데이터 스트림의 채널을 변경한다.
이어서, 단계(S515)에서 가용 채널 리스트 관리부(209)는 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 채널 변경이 되었는지 살피고, 변경횟수만큼 연속으로 채널이 변경된 경우 단계(S520)을 수행한다.
단계(S520)에서 가용 채널 리스트 관리부(209)는 변경횟수만큼 연속으로 상기 특정 데이터 스트림의 채널이 변경된 경우 상기 특정 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 추가로 채널을 할당한다.
이하, 도 6을 참조하여 각 단계별로 수행되는 과정을 설명한다.
단계(S600)에서 채널 상태 판단부(201)는 추가로 채널이 할당된 데이터 스트림에 대한 채널 간섭이 없는지 판단한다. 채널 간섭이 없는 경우 단계(S1105)를 수행한다.
단계(S605)에서 가용 채널 리스트 관리부(203)는 상기 추가로 채널을 할당 받은 가용 채널 리스트의 데이터 스트림 채널이 변경횟수만큼 연속으로 변경되지 않았는지 판단하고, 변경횟수만큼 연속으로 변경되지 않은 경우 단계 (S610)을 수행한다.
단계(S610)에서 가용 채널 리스트 관리부(203)는 상기 가용 채널 리스트가 포함하고 있는 채널 중 추가로 할당 받은 채널을 삭제한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
200 : 채널 관리 장치 201 : 가용 채널 리스트 생성부
203 : 채널 상태 판단부 205 : 채널 선택부
207 : 채널 변경부 209 : 가용 채널 리스트 관리부

Claims (13)

  1. 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템 에서의 채널 관리 방법에 있어서,
    상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성하는 단계(a);
    상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 채널 상태를 판단하는 단계(b); 및
    상기 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 데이터 스트림의 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되는 경우 상기 어느 하나의 데이터 스트림에 대한 상기 가용 채널 리스트에 채널을 추가로 할당하는 단계(c);
    를 포함하되,
    상기 각각의 가용 채널 리스트에 포함되는 할당 채널은 상기 노드 간 통신 시 사용 가능한 전체 채널에서 선택되며,
    상기 추가로 할당되는 채널은 상기 가용 채널 리스트 생성시 할당되지 않은 여분 채널 중 어느 하나의 채널인 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 가용 채널 리스트 중 어느 하나의 가용 채널 리스트에 할당된 할당 채널들은 서로 기 설정된 채널 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 중 어느 하나의 데이터 스트림이 사용하는 채널에 채널 간섭이 존재하는 경우 상기 데이터 스트림의 채널을 변경하는 단계를 더 포함하되,
    상기 변경되는 채널은 상기 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되며, 상기 데이터 스트림이 현재 사용하고 있는 채널과 가장 멀리 떨어진 채널인 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계(c) 이후에,
    상기 추가로 채널을 할당 받은 가용 채널 리스트의 데이터 스트림 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되지 않는 경우 상기 가용 채널 리스트가 포함하고 있는 채널 중 추가로 할당 받은 채널을 삭제하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되는 채널 수는 상기 노드 간 통신시 사용 가능한 전체의 채널 수와 상기 복수의 데이터 스트림의 개수를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    하기의 수학식과 같이 채널을 할당하여 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성하는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 방법.


    Figure 112010059285712-pat00018



    여기서, N은 상기 가용 채널 리스트의 개수,
    Figure 112010059285712-pat00019
    는 N개의 상기 가용 채널 리스트 중 i번째 가용채널 리스트, M은 노드 간 통신시 사용할 수 있는 전체의 채널 개수를 상기 가용 채널 리스트의 개수 N으로 나눈 후 내림 한 값을 각각 의미함.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    기 설정된 채널 상태 판단주기마다 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 채널 상태를 각각 판단하며 상기 채널 상태 판단주기는 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 채널 상태에 따라 서로 달리 조정되어 상기 복수의 데이터 스트림 별로 각각 관리되는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 가용 채널 리스트 관리 방법.
  8. 지그비(Zigbee) 노드 간 통신에서 독립된 복수의 데이터 스트림을 전송하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치에 있어서,
    상기 복수의 데이터 스트림에 대한 각각의 가용 채널 리스트를 생성하는 가용 채널 리스트 생성부;
    상기 복수의 데이터 스트림의 각각의 채널 상태를 판단하는 채널 상태 판단부;
    상기 데이터 스트림의 채널 상태에 따라 상기 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 채널을 추가로 할당하거나 삭제하는 가용 채널 리스트 관리부를 포함하되,
    상기 각각의 가용 채널 리스트에 포함되는 할당채널은 상기 노드 간 통신 시 사용 가능한 전체 채널에서 선택되며,
    상기 추가로 할당되는 채널은 상기 가용 채널 리스트 생성시 할당되지 않은 여분 채널 중 어느 하나의 채널인 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 중 어느 하나의 데이터 스트림의 채널에 채널 간섭이 존재하는 경우,
    상기 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 포함되며 상기 데이터 스트림이 현재 사용하고 있는 채널과 가장 멀리 떨어진 채널을 선택하는 채널 선택부;
    상기 채널 선택부에서 선택된 채널로 데이터 스트림의 채널을 변경하는 채널 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 가용 채널 리스트 생성부는,
    상기 노드 간 통신시 사용 가능한 전체의 채널 수와 상기 복수의 데이터 스트림의 개수를 이용하여 상기 각각의 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 할당되는 채널 수를 결정하는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 가용 채널 리스트 관리부는,
    상기 복수의 데이터 스트림 중 어느 하나의 데이터 스트림의 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되는 경우 상기 데이터 스트림의 가용 채널 리스트에 상기 여분 채널을 추가로 할당하는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 가용 채널 리스트 관리부는,
    상기 추가로 채널을 할당 받은 가용 채널 리스트의 데이터 스트림 채널이 기 설정된 변경횟수만큼 연속으로 변경되지 않는 경우 상기 가용 채널 리스트가 포함하고 있는 채널 중 추가로 할당 받은 채널을 삭제하는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 채널 상태 판단부는,
    기 설정된 채널 상태 판단주기마다 상기 복수의 데이터 스트림에 대한 채널 상태를 각각 판단하며 상기 채널 상태 판단주기는 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 채널 상태에 따라 서로 달리 조정되어 상기 복수의 데이터 스트림 별로 각각 관리되는 것을 특징으로 하는 지그비 통신 시스템에서의 채널 관리 장치.

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