KR101151067B1 - Node, Cluster head node and Communication Method thereof - Google Patents

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KR101151067B1 KR1020100103580A KR20100103580A KR101151067B1 KR 101151067 B1 KR101151067 B1 KR 101151067B1 KR 1020100103580 A KR1020100103580 A KR 1020100103580A KR 20100103580 A KR20100103580 A KR 20100103580A KR 101151067 B1 KR101151067 B1 KR 101151067B1
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한승재
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김종원
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법이 제공된다. 개시된 클러스터 헤드노드는 적어도 하나의 클러스터 멤버노드와의 제1 통신에 이용되는 제1 통신부; 상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 적어도 일부가 오버랩되는 주파수 대역을 사용하고, 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드와의 제2 통신에 이용되는 제2 통신부; 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하기 위한 제어부; 및 저장부를 포함하되, 상기 적어도 하나의 클러스터 멤버노드에서 생성된 데이터 패킷은 상기 제1 통신부를 통해 수신되어 상기 저장부에 저장된 후, 상기 제2 통신부를 통해 상기 다른 클러스터 헤드노드 또는 상기 싱크노드로 전송되고, 상기 제어부는 상기 제1 통신부를 통한 상기 데이터 패킷의 수신 및 상기 제2 통신부를 통한 상기 저장된 데이터 패킷의 전송이 동시에 수행되지 않도록 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어한다. A cluster head node and a communication method thereof are provided. The disclosed cluster head node includes: a first communication unit used for first communication with at least one cluster member node; A second communication unit using a frequency band at least partially overlapping with a frequency band used by the first communication unit, and used for second communication with another cluster head node or a sink node; A control unit for controlling the first communication unit and the second communication unit; And a storage unit, wherein the data packet generated in the at least one cluster member node is received through the first communication unit and stored in the storage unit, and then to the other cluster head node or the sink node through the second communication unit. The control unit controls the first communication unit and the second communication unit so that the reception of the data packet through the first communication unit and the transmission of the stored data packet through the second communication unit are not simultaneously performed.

Description

클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법{Node, Cluster head node and Communication Method thereof}Cluster head node and its communication method {Node, Cluster head node and Communication Method

본 발명의 실시예들은 클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 2가지 종류의 통신 인터페이스를 사용하여 통신을 수행하는 클러스터 헤드노드에서 있어서 통신 인터페이스 사이에 발생하는 간섭을 최소화하고, 통신 성능을 향상시킬 수 있는 클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a cluster head node and a communication method thereof, and more particularly, to minimize interference occurring between communication interfaces in a cluster head node performing communication using two different types of communication interfaces. In addition, the present invention relates to a cluster head node and a communication method thereof capable of improving communication performance.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신산업진흥원의 대학 IT 연구센터 육성?지원사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: NIPA-2010-(C1090-1011-0004), 과제명:차세대 네트워크 구조 연구].The present invention is derived from a study conducted as part of the Fostering and Supporting Project of the University IT Research Center of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Industry Promotion. [Task Management Number: NIPA-2010- (C1090-1011-0004) Network structure study].

무선 센서 네트워크 시스템(Wireless Sensor Network System)은 복수의 센서를 분산 배치하여 네트워크화하고, 센서에 의해 감지된 각종 데이터를 수집 및 처리하여 관리자에게 탐지된 자료를 전송하는 네트워크 시스템을 의미한다. The wireless sensor network system refers to a network system in which a plurality of sensors are distributed and networked, a variety of data sensed by the sensors are collected and processed, and transmitted to the administrator.

일반적으로 무선 센서 네트워크 시스템은 특정 데이터를 센싱하기 위한 다수의 센서노드(Sensor Node) 및 센싱된 데이터(센싱 데이터)를 수집하는 싱크노드(Sink Node)를 포함하여 구성된다. 싱크노드에서 수집된 센싱 데이터는 게이트웨이(Gateway)를 통해 IP 기반의 네트워크(IP Based Network)를 포함한 레거시(Lagacy) 망 등으로 연결되고, 이에 따라 사용자는 센싱된 데이터를 제공받을 수 있다. In general, a wireless sensor network system includes a plurality of sensor nodes for sensing specific data and a sink node for collecting sensed data (sensing data). The sensing data collected at the sink node is connected to a legacy network including an IP based network through a gateway, and thus a user may receive the sensed data.

이와 같은 센서노드는 특정 라우팅 프로토콜(Routing Protocol)에 따라서 생성된 센싱 데이터를 싱크노드로 전송하거나 또는 싱크노드로부터 데이터 생성/전송 등에 관한 특정한 명령어를 수신할 수 있다. Such a sensor node may transmit sensing data generated according to a specific routing protocol to a sink node or receive a specific command regarding data generation / transmission from the sink node.

일례로서, 도 1에 도시된 바와 같이 무선 센서 네트워크는 적어도 하나의 센서노드를 포함하는 다수의 클러스터(Cluster)로 구획될 수 있다. As an example, as shown in FIG. 1, the wireless sensor network may be divided into a plurality of clusters including at least one sensor node.

이 경우, 각 클러스터에 속하는 센서노드(즉, 클러스터 멤버 노드(Cluster Member Node))는 특정 경로를 따라 생성한 데이터를 자신이 속하는 클러스터의 헤드노드로 전송하고, 각 클러스터 헤드노드는 클러스터 멤버노드로부터 수신한 데이터를 특정 경로에 따라 싱크노드로 전송할 수 있다. In this case, the sensor node belonging to each cluster (that is, the cluster member node) transmits data generated along a specific path to the head node of the cluster to which it belongs, and each cluster head node is transferred from the cluster member node. The received data can be transmitted to the sink node according to a specific path.

또한, 싱크노드는 전달하고자 하는 명령어를 특정 경로에 따라 클러스터 헤드노드로 전송하고, 클러스터 헤드노드는 수신한 명령어를 목적지인 클러스터 멤버 노드로 전달할 수 있다. In addition, the sink node may transmit a command to be transmitted to the cluster head node along a specific path, and the cluster head node may transmit the received command to a cluster member node as a destination.

이와 같이, 클러스터 헤드노드는 클러스터 멤버노드와 싱크노드 사이에서 데이터 패킷/명령어 패킷의 전달을 중계하는 역할을 담당한다(이하, 설명의 편의를 위해 클러스터 헤드노드와 클러스터 멤버노드 사이의 통신을 "인트라-클러스터 통신(Intra-Cluster Communication)"이라 하고, 클러스터 헤드노드와 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드와의 통신을 "인터-클러스터 통신(Inter-Cluster Communication)"이라 칭하기로 한다). As such, the cluster head node is responsible for relaying the transfer of data packets / command packets between the cluster member node and the sink node (hereinafter, for convenience of description, communication between the cluster head node and the cluster member node is referred to as "intra"). &Quot; Intra-Cluster Communication ", and communication between the cluster head node and other cluster head nodes or sink nodes will be referred to as " Inter-Cluster Communication ".

한편, 종래 기술에 따르면, 클러스터 헤드노드는 물리적으로 구분된 2개의 통신 인터페이스를 이용하여 인트라-클러스터 통신 및 인터-클러스터 통신을 수행할 수 있다. 즉, 클러스터 헤드노드는 듀얼 통신 인터페이스를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 일례로, 도 1에 도시된 바와 같이 클러스터 헤드노드는 IEEE 802. 15.4 표준에 따른 통신 인터페이스를 이용하여 클러스터 멤버노드와 인트라-클러스터 통신을 수행하고, IEEE 802.11 표준에 따른 통신 인터페이스를 이용하여 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드와 인터-클러스터 통신을 수행할 수 있다. Meanwhile, according to the related art, the cluster head node may perform intra-cluster communication and inter-cluster communication using two physically separated communication interfaces. That is, the cluster head node may perform communication using the dual communication interface. For example, as shown in FIG. 1, a cluster head node performs intra-cluster communication with a cluster member node using a communication interface according to the IEEE 802.11 standard, and another cluster using a communication interface according to the IEEE 802.11 standard. Inter-cluster communication with the head node or sink node may be performed.

그러나, 종래의 듀얼 통신 인터페이스를 이용한 클러스터 헤드노드에 관한 연구에서는 2개의 통신 인터페이스에 대한 스케쥴링 방법에 대해서는 언급하고 있지 아니하였다. 이는 2개의 통신 인터페이스에 의해 사용되는 주파수 대역의 적어도 일부가 오버랩되고, 2개의 통신 인터페이스가 동시에 사용되는 경우, 통신 인터페이스들 사이에서 간섭이 발생하게 되는 문제점을 일으킬 수 있다. However, the conventional study on the cluster head node using the dual communication interface did not mention the scheduling method for the two communication interfaces. This may cause a problem in that at least a part of the frequency bands used by the two communication interfaces overlap, and when two communication interfaces are used at the same time, interference occurs between the communication interfaces.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 서로 다른 2가지 종류의 통신 인터페이스를 사용하면서도 통신 인터페이스 사이에서 발생하는 간섭을 최소화할 수 있는 클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법을 제안하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is to propose a cluster head node and its communication method that can minimize the interference occurring between the communication interface while using two different types of communication interface. .

또한, 본 발명의 다른 목적은 무선 네트워크 상태에 적합하게 통신 성능을 최대화하도록 통신을 수행하는 클러스터 헤드노드 및 이의 데이터 전송 방법을 제안하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to propose a cluster head node and a data transmission method thereof for performing communication to maximize communication performance according to a wireless network condition.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무선 센서 네트워크를 구성하는 노드에 있어서, 적어도 하나의 제1 노드와의 제1 통신에 이용되는 제1 통신부; 적어도 하나의 제2 노드와의 제2 통신에 이용되는 제2 통신부; 및 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하기 위한 제어부를 포함하되, 상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 상기 제2 통신부의 사용 주파수 대역은 적어도 일부가 오버랩되고, 상기 제어부는 상기 제1 통신과 상기 제2 통신이 동시에 수행되지 않도록 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 노드가 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, a node constituting a wireless sensor network, comprising: a first communication unit used for first communication with at least one first node; A second communication unit used for second communication with at least one second node; And a control unit for controlling the first communication unit and the second communication unit, wherein at least a portion of a use frequency band of the first communication unit and a use frequency band of the second communication unit overlap each other, and the control unit includes the first communication unit. And a node which controls the first communication unit and the second communication unit such that the first communication unit and the second communication unit are not simultaneously performed.

상기 노드는 클러스터 헤드노드이고, 상기 제1 노드는 상기 노드가 포함된 클러스터에 속하는 클러스터 멤버노드이며, 상기 제2 노드는 상기 노드와는 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드일 수 있다. The node may be a cluster head node, the first node may be a cluster member node belonging to a cluster including the node, and the second node may be a cluster head node or a sink node different from the node.

상기 제1 통신부는 IEEE 802.15.4 표준에 따라 상기 제1 통신을 수행하고, 상기 제2 통신부는 IEEE 802.11 표준에 따라 상기 제2 통신을 수행할 수 있다. The first communication unit may perform the first communication according to the IEEE 802.15.4 standard, and the second communication unit may perform the second communication according to the IEEE 802.11 standard.

상기 제1 통신부는 상기 적어도 하나의 제1 노드로부터 데이터 패킷을 수신하고, 상기 제2 통신부는 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 적어도 하나의 제2 노드로 전송하며, 상기 노드는 저장부를 더 포함하되, 상기 제어부는 소정 시간 동안 상기 제1 통신부가 상기 데이터 패킷을 수신하도록 제어하고, 상기 저장부가 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하도록 제어하고, 상기 제2 통신부가 상기 수신된 데이터 패킷을 전송하지 않도록 제어하며, 상기 소정 시간이 경과한 후에 상기 제2 통신부가 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷을 전송하도록 제어할 수 있다. The first communication unit receives a data packet from the at least one first node, the second communication unit transmits the received data packet to the at least one second node, the node further comprises a storage unit, The controller controls the first communication unit to receive the data packet for a predetermined time, controls the storage unit to store the received data packet, and controls the second communication unit not to transmit the received data packet. The second communication unit may control to transmit the data packet stored in the storage unit after the predetermined time elapses.

상기 제어부는 상기 소정의 시간이 경과한 후 상기 제1 통신부를 통해 상기 데이터 패킷이 수신된 직후에 상기 제2 통신부가 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하도록 제어할 수 있다. The control unit may control the second communication unit to transmit the stored data packet immediately after the data packet is received through the first communication unit after the predetermined time elapses.

상기 제어부는 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷의 양에 대해 정의된 임계 데이터 패킷양 및 상기 저장부에 상기 데이터 패킷의 저장이 시작되는 시점으로부터 정의되는 임계 시간을 설정하고, 상기 임계 데이터 패킷양 및 상기 임계 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 상기 소정 시간이 경과하는 시점을 결정할 수 있다. The control unit sets a threshold data packet amount defined for the amount of data packets stored in the storage unit and a threshold time defined from a time point at which storage of the data packet starts in the storage unit, and the threshold data packet amount and the The time point at which the predetermined time elapses may be determined based on at least one of threshold times.

상기 제어부는 상기 무선 센서 네트워크의 상태 및 상기 데이터 패킷의 종류에 기초하여 상기 임계 데이터 패킷양 및 상기 임계 시간 중에서 적어도 하나를 설정할 수 있다. The controller may set at least one of the threshold data packet amount and the threshold time based on the state of the wireless sensor network and the type of the data packet.

상기 제어부는 상기 임계 시간이 경과하지 않은 상태에서 상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 경우, 상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점을 상기 소정 시간이 경과하는 시점으로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 임계 데이터 패킷양을 상향 조정할 수 있다. If the amount of the stored data packet exceeds the threshold data packet amount in the state where the threshold time has not elapsed, the controller is further configured to determine a time when the amount of the stored data packet exceeds the threshold data packet amount. This can be determined by the elapsed time. In this case, the controller may adjust the threshold data packet amount upward.

상기 제어부는 상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양 이하인 상태에서 상기 임계 시간이 경과하는 경우, 상기 임계 시간이 경과하는 시점을 상기 소정 시간이 경과하는 시점으로 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 임계 데이터 패킷양을 하향 조정할 수 있다. The controller may determine a time point when the threshold time elapses when the threshold time elapses when the amount of the stored data packet is equal to or less than the threshold data packet amount. In this case, the controller may adjust the threshold data packet amount downward.

상기 제2 통신부는 상기 적어도 하나의 제2 노드로부터 명령어 패킷을 수신하고, 상기 제1 통신부는 상기 수신된 명령어 패킷을 상기 적어도 하나의 제1 노드로 전송하며, 상기 제어부는 상기 저장부가 상기 명령어 패킷을 더 저장하도록 제어하고, 상기 제2 통신부가 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하지 않는 시점에 상기 제1 통신부가 상기 저장된 명령어 패킷을 전송하도록 제어할 수 있다. The second communication unit receives a command packet from the at least one second node, the first communication unit transmits the received command packet to the at least one first node, and the control unit stores the command packet. The control unit may further control to store the control unit, and control the first communication unit to transmit the stored command packet when the second communication unit does not transmit the stored data packet.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 클러스터 헤드노드에 있어서, 적어도 하나의 클러스터 멤버노드와의 제1 통신에 이용되는 제1 통신부; 상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 적어도 일부가 오버랩되는 주파수 대역을 사용하고, 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드와의 제2 통신에 이용되는 제2 통신부; 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하기 위한 제어부; 및 저장부를 포함하되, 상기 적어도 하나의 클러스터 멤버노드에서 생성된 데이터 패킷은 상기 제1 통신부를 통해 수신되어 상기 저장부에 저장된 후, 상기 제2 통신부를 통해 상기 다른 클러스터 헤드노드 또는 상기 싱크노드로 전송되고, 상기 제어부는 상기 제1 통신부를 통한 상기 데이터 패킷의 수신 및 상기 제2 통신부를 통한 상기 저장된 데이터 패킷의 전송이 동시에 수행되지 않도록 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드가 제공된다. Further, according to another embodiment of the present invention, a cluster head node, comprising: a first communication unit used for first communication with at least one cluster member node; A second communication unit using a frequency band at least partially overlapping with a frequency band used by the first communication unit, and used for second communication with another cluster head node or a sink node; A control unit for controlling the first communication unit and the second communication unit; And a storage unit, wherein the data packet generated in the at least one cluster member node is received through the first communication unit and stored in the storage unit, and then to the other cluster head node or the sink node through the second communication unit. And the control unit controls the first communication unit and the second communication unit such that the reception of the data packet through the first communication unit and the transmission of the stored data packet through the second communication unit are not simultaneously performed. A cluster head node is provided.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 통신부 및 상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 적어도 일부가 오버랩되는 주파수 대역을 사용하는 제2 통신부를 이용하여 무선 통신을 수행하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법에 있어서, 상기 제1 통신부를 통해 적어도 하나의 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신되는 데이터 패킷을 저장부에 저장하는 단계; 및 상기 제2 통신부를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 상기 저장부에 소정 시간 동안 저장된 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하는 단계는 상기 소정 시간이 경과한 후 상기 제1 통신부를 통해 상기 데이터 패킷이 수신된 직후에 상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법이 제공된다. According to still another embodiment of the present invention, a cluster head node performing wireless communication using a first communication unit and a second communication unit using a frequency band overlapping at least a portion of a frequency band used by the first communication unit may be used. A communication method, comprising: receiving a data packet from at least one cluster member node through the first communication unit; Storing the received data packet in a storage unit; And transmitting a data packet stored for a predetermined time to the storage unit to another cluster head node or a sink node through the second communication unit, wherein the transmitting of the stored data packet through the second communication unit is performed. A communication method of a cluster head node is provided after the time has elapsed and immediately after the data packet is received through the first communication unit, transmitting the stored data packet through the second communication unit.

본 발명에 따른 클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법은 서로 다른 2가지 종류의 통신 인터페이스를 사용하면서도 통신 인터페이스 사이에서 발생하는 간섭을 최소화할 수 있는 장점이 있다. The cluster head node and its communication method according to the present invention have an advantage of minimizing interference occurring between communication interfaces while using two different types of communication interfaces.

또한, 본 발명에 따른 클러스터 헤드노드 및 이의 통신 방법은 무선 네트워크의 상태에 따라 통신 성능을 최대화할 수 있는 장점이 있다. In addition, the cluster head node and its communication method according to the present invention has the advantage that can maximize the communication performance according to the state of the wireless network.

도 1은 일반적인 무선 센서 네트워크의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드에 포함된 제1 통신부와 제2 통신부의 사용 주파수 대역의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드의 동작 알고리즘에 대한 의사 코드를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드의 통신 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 1 is a diagram illustrating a structure of a general wireless sensor network.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of a cluster head node according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of frequency bands used by the first communication unit and the second communication unit included in the cluster head node according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a pseudo code for an operation algorithm of a cluster head node according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an overall flow of a communication method of a cluster head node according to an embodiment of the present invention.

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. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as "first" and "second" may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a cluster head node according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드(200)는 제1 통신부(통신 인터페이스)(210), 제2 통신부(220), 제어부(230) 및 저장부(240)를 포함할 수 있다. 2, the cluster head node 200 according to an embodiment of the present invention may include a first communication unit (communication interface) 210, a second communication unit 220, a control unit 230, and a storage unit 240. It may include.

도 2에 도시된 클러스터 헤드노드(200)는 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이 무선 센서 네트워크 내의 다수의 클러스터에 위치하여 클러스터 멤버노드와 싱크노드 사이의 데이터 패킷/명령어 패킷의 전송을 중계하는 역할을 수행한다. As illustrated in FIG. 1, the cluster head node 200 illustrated in FIG. 2 is located in a plurality of clusters in the wireless sensor network to relay transmission of data packets / command packets between cluster member nodes and sink nodes. do.

이하, 도 2를 참조하여 각 구성 요소 별 기능을 상술하기로 한다. Hereinafter, the function of each component will be described in detail with reference to FIG. 2.

제1 통신부(210)는 적어도 하나의 클러스터 멤버노드와의 제1 통신(즉, 인트라-클러스터 통신)에 이용된다. 다시 말해, 클러스터 헤드노드(200)는 제1 통신부(210)를 이용하여 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하거나 또는 명령어 패킷을 클러스터 멤버노드로 전송한다. The first communication unit 210 is used for first communication (ie, intra-cluster communication) with at least one cluster member node. In other words, the cluster head node 200 receives a data packet from the cluster member node or transmits a command packet to the cluster member node using the first communication unit 210.

제2 통신부(220)는 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드와의 제2 통신(즉, 인터-클러스터 통신)에 이용된다. 다시 말해, 클러스터 헤드노드(200)는 제2 통신부(220)를 이용하여 클러스터 멤버노드로부터 수신한 데이터 패킷을 다른 클러스터 헤드노드를 통해 또는 직접 싱크노드로 전송하고, 클러스터 멤버노드로 전송한 명령어 패킷을 다른 클러스터 헤드노드를 통해 또는 직접 싱크노드로부터 수신한다. The second communication unit 220 is used for second communication (ie, inter-cluster communication) with another cluster head node or sink node. In other words, the cluster head node 200 transmits the data packet received from the cluster member node to the sink node through another cluster head node or directly to the sink node by using the second communication unit 220, and transmits the command packet to the cluster member node. Is received via the other cluster head node or directly from the sink node.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 통신부(210)는 IEEE 802.15.4 표준에 따라 인트라-클러스터 통신을 수행하고, 제2 통신부(220)는 IEEE 802.11 표준에 따라 인터-클러스터 통신을 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first communication unit 210 performs intra-cluster communication according to the IEEE 802.15.4 standard, and the second communication unit 220 performs inter-cluster communication according to the IEEE 802.11 standard. Can be.

이 때, IEEE 802.15.4 표준에 따른 채널(즉, 제1 통신부(210)의 사용 주파수 대역)과 IEEE 802.11 표준에 따른 채널(즉, 제2 통신부(220)의 사용 주파수 대역)은 도 3에 도시된 바와 같이 적어도 일부(즉, 2.4GHz ISM 밴드)가 오버랩될 수 있다. 따라서, 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)가 오버랩되는 주파수 대역을 사용하여 동시에 통신을 수행하는 경우, 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220) 사이에는 간섭(Interference)이 발생할 수 있다. In this case, the channel according to the IEEE 802.15.4 standard (that is, the frequency band used by the first communication unit 210) and the channel according to the IEEE 802.11 standard (that is, the frequency band used by the second communication unit 220) are shown in FIG. 3. As shown, at least some (ie, 2.4 GHz ISM bands) may overlap. Accordingly, when the first communication unit 210 and the second communication unit 220 simultaneously perform communication using overlapping frequency bands, interference is generated between the first communication unit 210 and the second communication unit 220. May occur.

본 발명자의 연구에 따르면, 이러한 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)은 비교적 작은 크기의 클러스터 헤드노드(200)의 내부에 존재하므로 상당히 가까운 거리 상에 위치하는바, 각 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)이 서로 오소고날한 주파수를 사용하여 통신을 수행한다 하더라도 거리상의 제약으로 인해 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)에서는 간섭이 발생하게 된다. 따라서, 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)의 간섭을 최소화하여 통신 성능을 높이기 위해서는 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)의 통신에 대한 스케쥴링이 요구된다. According to the research of the present inventors, since the first communication unit 210 and the second communication unit 220 exist inside the cluster head node 200 having a relatively small size, the first communication unit 210 and the second communication unit 220 are located at a relatively close distance. Even when the 210 and the second communication unit 220 communicate by using different frequencies, interference occurs in the first communication unit 210 and the second communication unit 220 due to distance limitations. Therefore, in order to minimize the interference of the first communication unit 210 and the second communication unit 220 to increase communication performance, scheduling of communication between the first communication unit 210 and the second communication unit 220 is required.

제어부(230)는 위와 같이 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220) 사이에 발생하는 간섭이 최소화되도록 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)의 통신을 제어한다. 즉, 제어부(230)는 간섭을 최소화하기 위해 제1 통신부(210)를 통한 인트라-클러스터 통신과 제2 통신부(220)에 의한 인터-클러스터 통신이 동시에 수행되지 않도록 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)를 제어한다. The controller 230 controls the communication between the first communication unit 210 and the second communication unit 220 to minimize the interference generated between the first communication unit 210 and the second communication unit 220 as described above. That is, the controller 230 may control the first communication unit 210 and the first communication unit 210 so that intra-cluster communication through the first communication unit 210 and inter-cluster communication by the second communication unit 220 are not performed simultaneously. 2 controls the communication unit 220.

이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 통신부(210)를 통해 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하고, 제2 통신부(220)를 통해 수신된 데이터 패킷을 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송하는 클러스터 헤드노드(200)의 제1 동작과 제2 통신부(220)를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로부터 명령어 패킷을 수신하고, 제1 통신부(210)를 통해 수신된 데이터 패킷을 클러스터 멤버노드로 전송하는 제2 동작을 구분하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, for convenience of description, a cluster head receiving a data packet from a cluster member node through the first communication unit 210 and transmitting the data packet received through the second communication unit 220 to another cluster head node or sink node. Receiving an instruction packet from another cluster head node or a sink node through the first operation of the node 200 and the second communication unit 220, and transmitting the data packet received through the first communication unit 210 to the cluster member node. The second operation will be described in more detail.

먼저, 클러스터 헤드노드(200)의 제1 동작에 대해 상세히 설명하면 아래와 같다. First, the first operation of the cluster head node 200 will be described in detail as follows.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 클러스터 헤드노드(200)는 (제1 통신부(210)를 통해) 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하는 즉시 해당 데이터 패킷을 제2 통신부(220)를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송하지 않고, 수신되는 데이터 패킷을 소정 시간 동안 저장부(240)에 임시로 저장한 후, 소정 시간이 경과한 후에 제2 통신부(220)를 통해 저장부(240)에 저장되어 있는 데이터 패킷을 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송할 수 있다(이러한 클러스터 헤드노드(200)의 동작은 제어부(230)에 의해 제어될 수 있음). 이에 따라 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)가 동시에 사용되는 경우의 확률이 감소되게 되어 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)간의 간섭을 최소화될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the cluster head node 200 receives the data packet from the cluster member node (via the first communication unit 210) and immediately transfers the data packet to another cluster through the second communication unit 220. After temporarily storing the received data packet in the storage unit 240 for a predetermined time without transmitting it to the head node or the sink node, and after a predetermined time elapses, the received data packet is stored in the storage unit 240 through the second communication unit 220. The stored data packet may be transmitted to another cluster head node or sink node (operation of the cluster head node 200 may be controlled by the controller 230). Accordingly, the probability that the first communication unit 210 and the second communication unit 220 are used at the same time is reduced, thereby minimizing interference between the first communication unit 210 and the second communication unit 220.

다시 말해, 클러스터 헤드노드(200)는 데이터 패킷이 수신되는 즉시 이를 (제2 통신부(220)를 통해) 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송하지 않고 소정 시간 동안 데이터 패킷을 수집(저장)하고, 소정 시간이 경과한 후에 수집된 데이터 패킷을 한번에 (제2 통신부(220)를 통해) 전송함으로써 제2 통신부(220)의 사용 횟수를 줄여서 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)가 동시에 사용되는 확률을 줄임으로써 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220) 간에 발생할 수 있는 간섭을 최소화하게 된다(이러한 클러스터 헤드노드(200)의 동작은 제어부(230)에 의해 제어된다). In other words, the cluster head node 200 collects (stores) the data packet for a predetermined time without transmitting the data packet to another cluster head node or sink node (via the second communication unit 220) as soon as it is received. After the predetermined time has elapsed, the collected data packets are transmitted at once (via the second communication unit 220), thereby reducing the number of times of use of the second communication unit 220 so that the first communication unit 210 and the second communication unit 220 simultaneously. By reducing the probability of use, interference that may occur between the first communication unit 210 and the second communication unit 220 is minimized (the operation of the cluster head node 200 is controlled by the controller 230).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 소정 시간이 경과한 후 제1 통신부(210)를 통해 데이터 패킷이 수신된 직후에 저장부(240)에 수집되어 있는 데이터 패킷(즉, 소정 시간 동안 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷)을 제2 통신부(220)를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송할 수 있다. 이는 클러스터 멤버노드가 연속적으로(계속적으로) 데이터 패킷을 클러스터 헤드노드(200)로 전송하는 확률이 낮다는 점에 기인한 것이다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 230 is a data packet collected in the storage unit 240 (that is, a predetermined time immediately after the data packet is received through the first communication unit 210 after a predetermined time has elapsed) Data packets stored in the storage unit 240 for a period of time may be transmitted to another cluster head node or sink node through the second communication unit 220. This is due to the low probability that a cluster member node will continuously (continuously) send data packets to the cluster head node 200.

즉, 클러스터 헤드노드(200)가 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하였다면, 그 직후에는 제1 통신부(210)를 통해 다른 데이터 패킷이 수신될 확률이 낮고, 이는 데이터 패킷 수신 직후 제1 통신부(210)가 사용될 확률이 낮음을 의미하므로, 제어부(230)는 이러한 데이터 패킷 수신 직후의 시점에 제2 통신부(220)가 저장된 데이터 패킷을 전송하도록 제어함으로써 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)가 동시에 사용되지 않도록 한다. That is, if the cluster head node 200 receives the data packet from the cluster member node, immediately after that, the probability that another data packet is received through the first communication unit 210 is low, which means that the first communication unit 210 immediately after receiving the data packet. ) Is low, so that the controller 230 controls the second communication unit 220 to transmit the stored data packet at a time point immediately after receiving the data packet, thereby controlling the first communication unit 210 and the second communication unit 220. ) Should not be used at the same time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 패킷을 수집하기 위한 소정 시간은 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양에 대해 정의된 "임계 데이터 패킷양" 및 저장부(240)에 데이터 패킷의 저장이 시작되는 시점으로부터 정의되는 "임계 시간"에 따라 결정될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 저장부(240)에 저장되는 데이터 패킷의 양에 대해 정의된 "임계 데이터 패킷양" 및 저장부(240)에 데이터 패킷의 저장이 시작되는 시점으로부터 정의되는 "임계 시간"을 설정하고, 임계 데이터 패킷양 및 임계 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 소정 시간이 경과하는 시점을 결정할 수 있다. Further, according to one embodiment of the present invention, the predetermined time for collecting the data packet is the "critical data packet amount" defined for the amount of data packets stored in the storage 240 and the data packet in the storage 240 Can be determined according to the "threshold time" defined from the point in time at which storage of the cell is started. That is, according to an embodiment of the present invention, the control unit 230 is the "critical data packet amount" defined for the amount of data packets stored in the storage 240 and the storage of the data packet in the storage 240 A "threshold time" defined from the starting time point may be set, and a time point at which a predetermined time elapses may be determined based on at least one of the threshold data packet amount and the threshold time.

여기서, 임계 데이터 패킷양은 현재 무선 센서 네트워크의 상태에서 클러스터 헤드노드(200)가 제2 통신부(220)를 통해 한번에 전송 가능한 데이터 패킷의 최대양을 의미하는 것이고(임계 데이터 패킷양은 제2 통신부(220)의 물리적인 최대 전송 가능양보다 작아야 함), 임계 시간은 클러스터 헤드노드(200)가 저장되고 있는 데이터 패킷을 전송하지 않고 대기할 수 있는 최대 시간을 의미한다. 이러한 임계 데이터 패킷양 및 임계 시간은 클러스터 헤드노드(200)가 위치하는 무선 센서 네트워크의 상태 및 전송되는 데이터 패킷의 종류에 기초하여 설정될 수 있다. Here, the threshold data packet amount means the maximum amount of data packets that the cluster head node 200 can transmit at one time through the second communication unit 220 in the state of the current wireless sensor network (the critical data packet amount is the second communication unit 220. The critical time means the maximum time that the cluster head node 200 can wait without transmitting the data packet being stored. The threshold data packet amount and threshold time may be set based on the state of the wireless sensor network in which the cluster head node 200 is located and the type of data packet transmitted.

일례로, 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송이 원활하게 이루어진다면(즉, 무선 센서 네트워크의 상태가 좋다면), 클러스터 헤드노드(200)는 한번에 많은 양의 데이터 패킷을 전송할 수 있게 되므로, 제어부(230)는 임계 데이터 패킷양을 상대적으로 크게 설정하여 통신 성능을 높이게 된다. 반대로, 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송이 원활하게 이루어지지 않는다면(즉 무선 센서 네트워크의 상태가 나쁘다면), 제어부(230)는 임계 데이터 패킷양을 상대적으로 작게 설정하여 많은 양의 데이터 패킷 전송에 따른 전송 실패 확률을 낮출 수 있게 된다. For example, if data transmission is smoothly performed in the wireless sensor network (that is, if the state of the wireless sensor network is good), the cluster head node 200 may transmit a large amount of data packets at one time, and thus, the controller 230. Increases the communication performance by setting the critical data packet amount relatively large. On the contrary, if the data transmission is not performed smoothly in the wireless sensor network (that is, the state of the wireless sensor network is bad), the controller 230 sets the threshold data packet amount relatively small to transmit the data according to the transmission of a large amount of data packets. This can lower the probability of failure.

다른 일례로서, 데이터 패킷이 멀티미디어 데이터와 같이 실시간 전송이 중요시되는 데이터인 경우, 제어부(230)는 임계 시간을 비교적 작게 설정하여 데이터 패킷이 전송이 지나치게 지연되는 것을 방지하고, 데이터 패킷이 실시간 전송이 중요시되지 않는 데이터인 경우, 제어부(230)는 임계 시간을 비교적 크게 설정하여 한번에 많은 양의 데이터 패킷이 전송될 수 있도록 한다. As another example, when the data packet is data for which real time transmission is important, such as multimedia data, the controller 230 sets a threshold time relatively small to prevent the data packet from being excessively delayed, In the case of unimportant data, the controller 230 sets a threshold time relatively large so that a large amount of data packets can be transmitted at one time.

제어부(230)가 임계 데이터 패킷양 및 임계 시간에 기초하여 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220)의 동작을 제어하는 동작에 대해 보다 상세히 설명하면 아래와 같다. The control unit 230 will be described in more detail with respect to the operation of controlling the operation of the first communication unit 210 and the second communication unit 220 based on the threshold data packet amount and the threshold time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 임계 시간이 경과하지 않고, 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양 이하인 경우, 제어부(230)는 소정 시간이 경과하지 않은 것으로 판단하여 제1 통신부(210)가 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하도록 제어하고, 제2 통신부(220)가 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷을 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송하지 않도록 제어할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the threshold time has not elapsed and the amount of data packets stored in the storage unit 240 is equal to or less than the threshold data packet amount, the controller 230 determines that the predetermined time has not elapsed. The first communication unit 210 may control to receive the data packet from the cluster member node, and the second communication unit 220 may control not to transmit the data packet stored in the storage unit 240 to another cluster head node or sink node. .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 임계 시간이 경과하지 않고, 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하는 경우, 제어부(230)는 제1 통신부(210)를 통해 초과되는 데이터 패킷이 수신된 직후, 제2 통신부(220)가 저장부(240)에 저장되어 있는 데이터 패킷을 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(230)는 임계 시간이 경과하지 않은 상태에서 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하는 경우, 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점을 소정 시간이 경과하는 시점으로 결정할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, when the threshold time does not pass and the amount of data packets stored in the storage unit 240 exceeds the threshold data packet amount, the control unit 230 is the first communication unit 210 Immediately after receiving the excess data packet through the second communication unit 220 may control to transmit the data packet stored in the storage unit 240 to another cluster head node or sink node. That is, when the amount of data packets stored in the state where the threshold time has not elapsed exceeds the threshold data packet amount, the controller 230 passes a time point when the amount of the stored data packets exceeds the threshold data packet amount. Can be determined by time.

이 때, 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점이 임계 시간이 경과하는 시점보다 빠르게 도래한다는 사실은 현재 무선 센서 네트워크의 상태가 양호한 것으로 해석될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 임계 시간이 경과하지 않은 시점에서 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하는 경우, 임계 데이터 패킷의 양을 상향 조정함으로써 한번에 전송 가능한 데이터 패킷의 양을 증가시킬 수 있다. At this time, the fact that the time when the amount of data packets stored in the storage unit 240 exceeds the threshold data packet amount arrives earlier than the time when the threshold time elapses may be interpreted that the current state of the wireless sensor network is good. According to an embodiment of the present invention, when the amount of data packets stored in the storage unit 240 exceeds the amount of the threshold data packet at a time when the threshold time has not elapsed, the controller 230 increases the amount of the threshold data packet. By adjusting, the amount of data packets that can be transmitted at one time can be increased.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양 이하인 상태에서 임계 시간이 경과한 경우, 제어부(230)는 임계 시간이 경과한 후 제1 통신부(210)를 통해 데이터 패킷이 수신된 직후, 제2 통신부(220)가 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷을 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(230)는 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양 이하인 상태에서 임계 시간이 경과하는 경우, 임계 시간이 경과하는 시점을 소정 시간이 경과하는 시점으로 결정할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, when the threshold time elapses in a state where the amount of data packets stored in the storage unit 240 is equal to or less than the threshold data packet amount, the controller 230 firstly passes the threshold time. Immediately after the data packet is received through the communication unit 210, the second communication unit 220 may control to transmit the data packet stored in the storage unit 240 to another cluster head node or sink node. That is, when the threshold time elapses when the amount of stored data packets is less than or equal to the threshold data packet amount, the controller 230 may determine a time point when the threshold time elapses as a time point when the predetermined time elapses.

이 때, 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점이 임계 시간이 경과하는 시점보다 늦게 도래한다는 사실은 현재 무선 센서 네트워크의 상태가 나쁘다는 것으로 해석될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하지 않은 시점에서 임계 시간이 경과한 경우, 임계 데이터 패킷의 양을 하향 조정함으로써 한번에 전송 가능한 데이터 패킷의 양을 감소시킬 수 있다. In this case, the fact that the time when the amount of data packets stored in the storage unit 240 exceeds the threshold data packet amount arrives later than the time when the threshold time elapses may be interpreted that the current state of the wireless sensor network is bad. According to an embodiment of the present invention, the control unit 230 determines the amount of the threshold data packet when the threshold time has elapsed when the amount of the data packet stored in the storage unit 240 does not exceed the amount of the threshold data packet. By adjusting downward, the amount of data packets that can be transmitted at one time can be reduced.

다음으로, 클러스터 헤드노드(200)의 제2 동작에 대해 상세히 설명하면 아래와 같다. Next, a second operation of the cluster head node 200 will be described in detail.

앞서 설명한 클러스터 헤드노드(200)의 제1 동작과 유사하게, 클러스터 헤드노드(200)는 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)가 동시에 사용되는 경우를 방지하기 위해 (제2 통신부(220)를 통해) 명령어 패킷을 수신하는 즉시 제1 통신부(210)를 통해 클러스터 멤버노드로 전송하지 않고, 수신된 명령어 패킷을 저장부(240)에 임시로 저장한 후, 저장부(240)에 저장되어 있는 명령어 패킷이 (제2 통신부(220)를 통해) 전송되지 않는 시점에서 제1 통신부(210)를 통해 저장되어 있는 명령어 패킷을 클러스터 멤버노드로 전송할 수 있다(이러한 클러스터 헤드노드(200)의 동작 역시 제어부(230)에 의해 제어될 수 있음). Similar to the first operation of the cluster head node 200 described above, the cluster head node 200 is configured to prevent the first communication unit 210 and the second communication unit 220 from being used at the same time (the second communication unit ( Immediately after receiving the command packet), the received command packet is temporarily stored in the storage unit 240 without being transmitted to the cluster member node through the first communication unit 210 and then stored in the storage unit 240. When the stored command packet is not transmitted (via the second communication unit 220), the command packet stored through the first communication unit 210 may be transmitted to the cluster member node (such a cluster head node 200). Operation may also be controlled by the controller 230).

다시 말해, 클러스터 헤드노드(200)는 명령어 패킷이 수신되는 즉시 이를 (제1 통신부(210)를 통해) 클러스터 멤버노드로 전송하지 않고 소정 시간 동안 데이터 패킷을 저장한 후 제2 통신부(220)가 사용되지 않는 시점에서 명령어 패킷을 제1 통신부(210)를 통해 클러스터 멤버노드로 전송함으로써 제1 통신부(210)와 제2 통신부(220)가 동시에 사용되는 확률을 줄여 제1 통신부(210) 및 제2 통신부(220) 간에 발생할 수 있는 간섭을 최소화하게 된다. In other words, as soon as the command packet is received, the cluster head node 200 stores the data packet for a predetermined time without transmitting it to the cluster member node (via the first communication unit 210) and then the second communication unit 220 stores the data packet. By not transmitting the command packet to the cluster member node through the first communication unit 210 at a time when it is not used, the first communication unit 210 and the first communication unit 210 and the first communication unit 220 are reduced. The interference that may occur between the two communication units 220 is minimized.

일례로서, 제어부(230)는 앞서 설명한 임계 데이터 패킷양 및 임계 시간을 참조하여 제1 통신부(210)를 통한 명령어 패킷의 전송 시점을 결정할 수 있다. 즉, 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양에 다다르거나 또는 임계 시간의 경과가 임박하였다면, 제2 통신부(220)가 조만간 사용될 확률이 높은 것으로 해석될 수 있으므로, 제어부(230)는 임계 데이터 패킷양의 초과 또는 임계 시간의 경과에 의해 저장부(240)에 저장되어 있던 데이터 패킷이 (제2 통신부(220)를 통해) 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송된 직후, 제1 통신부(210)가 명령어 패킷을 클러스터 멤버노드로 전송하도록 제어할 수 있다. As an example, the controller 230 may determine the transmission time of the command packet through the first communication unit 210 with reference to the threshold data packet amount and the threshold time described above. That is, if the amount of data packets stored in the storage unit 240 reaches a critical data packet amount or the time lapse of a critical time is imminent, the second communication unit 220 may be interpreted as having a high probability of being used in the near future. 230 immediately after the data packet stored in the storage unit 240 is transmitted to the other cluster head node or sink node (via the second communication unit 220) due to the excess of the threshold data packet amount or the elapse of the threshold time. The first communication unit 210 may control the command packet to be transmitted to the cluster member node.

도 4에서는 위와 같은 클러스터 헤드노드(200)의 동작 알고리즘에 대한 의사 코드(Pseudo Code)를 도시하고 있다. 여기서, "timeVal"은 임계 시간을, "aggregateTh"는 임계 데이터 패킷양을, "deltaTh"는 상향/하향 조정 데이터 패킷양을 각각 의미한다. 4 illustrates a pseudo code for the operation algorithm of the cluster head node 200 as described above. Here, "timeVal" means threshold time, "aggregateTh" means threshold data packet amount, and "deltaTh" means up / down adjustment data packet amount, respectively.

한편, 도 2에서는 2개의 통신부(통신 인터페이스)를 구비한 클러스터 헤드노드(200)를 중심으로 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 클러스터 헤드노드가 아니라도 2개의 통신 인터페이스를 이용하여 통신을 수행하는 모든 노드에 대해서 본 발명이 적용 가능하다 할 것이다.
Meanwhile, in FIG. 2, the cluster head node 200 having two communication units (communication interface) has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the communication is performed using two communication interfaces even without the cluster head node. The present invention can be applied to all nodes.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러스터 헤드노드의 통신 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an overall flow of a communication method of a cluster head node according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 클러스터 헤드노드의 통신 방법은 앞서 도 2에서 설명한 클러스터 헤드노드(200)에 대해 적용 가능하다. 이하, 도 5를 참조하여 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명하기로 한다. The communication method of the cluster head node illustrated in FIG. 5 is applicable to the cluster head node 200 described with reference to FIG. 2. Hereinafter, a process performed for each step will be described with reference to FIG. 5.

먼저, 단계(S510)에서는 제1 통신부(210)를 통해 적어도 하나의 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하고, 단계(S520)에서는 수신된 데이터 패킷을 저장부(240)에 저장한다. First, in step S510, a data packet is received from at least one cluster member node through the first communication unit 210, and in step S520, the received data packet is stored in the storage unit 240.

다음으로, 단계(S530)에서는 저장부(240)에 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과하였거나 또는 임계 시간이 경과하였는지를 판단한다. Next, in step S530, it is determined whether the amount of data packets stored in the storage unit 240 exceeds the threshold data packet amount or the threshold time has elapsed.

만약, 단계(S530)에서 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양 이하이고, 임계 시간이 경과하지 아니한 것으로 판단된 경우, 단계(S510) 및 단계(S520)이 반복 수행된다. If it is determined in step S530 that the amount of data packets stored is less than or equal to the threshold data packet amount and the threshold time has not elapsed, steps S510 and S520 are repeatedly performed.

반대로, 단계(S530)에서 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷의 양을 초과하였거나 또는 임계 시간이 경과한 것으로 판단한 경우, 단계(S540)에서는 상기 초과한 시점 또는 경과한 시점 이후 제1 통신부(210)를 통해 데이터 패킷이 수신된 직후에 저장부(240)에 저장되어 있던 데이터 패킷(즉, 상기 초과한 시점 또는 경과한 시점까지 저장부(240)에 저장되어 있던 데이터 패킷)을 제2 통신부(220)를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송한다. On the contrary, when it is determined in step S530 that the amount of data packets stored exceeds the amount of the threshold data packet or the threshold time has elapsed, in step S540 the first communication unit 210 after the time point or the elapsed time has passed. The data packet stored in the storage unit 240 immediately after the data packet is received through the second communication unit (that is, the data packet stored in the storage unit 240 until the exceeded time point or the elapsed time point) is received. And transmits to another cluster head node or sink node through the node 220.

즉, 단계(S530) 및 단계(S540)를 통해, 클러스터 헤드노드(200)는 임계 데이터 패킷양 및 임계 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 설정되는 특정 시점까지 저장부(240)에 저장되어 있는 데이터 패킷을 제2 통신부(220)를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 전송할 수 있다. 이 경우, 특정 시점은 "임계 시간이 경과하지 않고, 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과"하는 경우 저장된 임계 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점과 대응되고, "저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양 이하이고, 임계 시간이 경과"한 경우, 임계 시간이 경과하는 시점과 대응될 수 있다. That is, through steps S530 and S540, the cluster head node 200 stores the data packet stored in the storage unit 240 until a specific time point is set based on at least one of the threshold data packet amount and the threshold time. This may be transmitted to another cluster head node or sink node through the second communication unit 220. In this case, the specific time point corresponds to the time point when the amount of the stored critical data packet exceeds the threshold data packet amount when "the threshold time has not elapsed and the amount of the stored data packet exceeds the threshold data packet amount", When "the amount of stored data packets is less than or equal to the threshold data packet amount and the threshold time has elapsed", it may correspond to the time point when the threshold time has elapsed.

만약, 단계(S530)에서 저장된 데이터 패킷의 양이 임계 데이터 패킷양을 초과한 것으로 판단되어 단계(S540)에서 저장된 데이터 패킷을 전송한 경우, 단계(S550)에서는 임계 데이터 패킷양을 상향 조정한다. 반대로, 단계(S530)에서 임계 시간이 경과한 것으로 판단되어 단계(S540)에서 저장된 데이터 패킷을 전송한 경우, 단계(S550)에서는 임계 데이터 패킷양을 하향 조정한다. If it is determined in step S530 that the amount of data packets stored exceeds the threshold data packet amount, and the stored data packet is transmitted in step S540, the threshold data packet amount is adjusted upward in step S550. On the contrary, if it is determined that the threshold time has elapsed in step S530 and the data packet stored in step S540 is transmitted, the threshold data packet amount is adjusted downward in step S550.

지금까지 본 발명에 따른 클러스터 헤드노드의 통신 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 2에서 설명한 클러스터 헤드노드(200)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.So far, embodiments of the communication method of the cluster head node according to the present invention have been described, and the configuration of the cluster head node 200 described above with reference to FIG. 2 is also applicable to the present embodiment. Hereinafter, a detailed description will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer means to be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Examples of program instructions such as magneto-optical, ROM, RAM, flash memory, etc. may be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler. Contains high-level language codes. The hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

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.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

Claims (20)

무선 네트워크를 구성하는 노드에 있어서,
저장부;
적어도 하나의 제1 노드와의 제1 통신에 이용되는 제1 통신부;
적어도 하나의 제2 노드와의 제2 통신에 이용되는 제2 통신부; 및
상기 제1 통신과 상기 제2 통신이 동시에 수행되지 않도록 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하기 위한 제어부를 포함하되,
상기 제1 통신부는 상기 적어도 하나의 제1 노드로부터 데이터 패킷을 수신하고, 상기 제2 통신부는 상기 수신된 데이터 패킷을 상기 적어도 하나의 제2 노드로 전송하고, 상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 상기 제2 통신부의 사용 주파수 대역은 적어도 일부가 오버랩되며,
상기 제어부는 소정 시간 동안 상기 제1 통신부가 상기 데이터 패킷을 수신하도록 제어하고, 상기 저장부가 상기 수신된 데이터 패킷을 저장하도록 제어하고, 상기 제2 통신부가 상기 수신된 데이터 패킷을 전송하지 않도록 제어하고, 상기 소정 시간이 경과한 후에 상기 제2 통신부가 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷을 전송하도록 제어하되, 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷의 양에 대해 정의된 임계 데이터 패킷양 및 상기 저장부에 상기 데이터 패킷의 저장이 시작되는 시점으로부터 정의되는 임계 시간을 설정하고, 상기 임계 데이터 패킷양 및 상기 임계 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 상기 소정 시간이 경과하는 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 노드. A node constituting a wireless network,
Storage unit;
A first communication unit used for first communication with at least one first node;
A second communication unit used for second communication with at least one second node; And
And a control unit for controlling the first communication unit and the second communication unit such that the first communication and the second communication are not simultaneously performed.
The first communication unit receives a data packet from the at least one first node, and the second communication unit transmits the received data packet to the at least one second node, and uses a frequency band of the first communication unit. At least a portion of the frequency band used in the second communication unit overlaps,
The controller controls the first communication unit to receive the data packet for a predetermined time, controls the storage unit to store the received data packet, and controls the second communication unit not to transmit the received data packet. And controlling the second communication unit to transmit the data packet stored in the storage unit after the predetermined time has elapsed, wherein the threshold data packet amount defined for the amount of the data packet stored in the storage unit and the data in the storage unit. And a threshold time defined from a time point at which packet storage starts, and determining a time point at which the predetermined time elapses based on at least one of the threshold data packet amount and the threshold time. 제1항에 있어서,
상기 노드는 클러스터 헤드노드이고,
상기 제1 노드는 상기 노드가 포함된 클러스터에 속하는 클러스터 멤버노드이며,
상기 제2 노드는 상기 노드와는 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드인 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The node is a cluster head node,
The first node is a cluster member node belonging to the cluster including the node,
And the second node is a cluster head node or sink node different from the node. 제1항에 있어서,
상기 제1 통신부는 IEEE 802.15.4 표준에 따라 상기 제1 통신을 수행하고,
상기 제2 통신부는 IEEE 802.11 표준에 따라 상기 제2 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The first communication unit performs the first communication in accordance with the IEEE 802.15.4 standard,
And the second communication unit performs the second communication according to the IEEE 802.11 standard. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 소정의 시간이 경과한 후 상기 제1 통신부를 통해 상기 데이터 패킷이 수신된 직후에 상기 제2 통신부가 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The control unit
And controlling the second communication unit to transmit the stored data packet immediately after the data packet is received through the first communication unit after the predetermined time has elapsed. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 무선 센서 네트워크의 상태 및 상기 데이터 패킷의 종류에 기초하여 상기 임계 데이터 패킷양 및 상기 임계 시간 중에서 적어도 하나를 설정하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The control unit
And setting at least one of the threshold data packet amount and the threshold time based on the state of the wireless sensor network and the type of the data packet. 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 임계 시간이 경과하지 않은 상태에서 상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 경우, 상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점을 상기 소정 시간이 경과하는 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The control unit
When the amount of the stored data packet exceeds the threshold data packet amount in the state where the threshold time has not elapsed, the predetermined time passes when the amount of the stored data packet exceeds the threshold data packet amount. The node, characterized in that determined by. 제8항에 있어서,
상기 제어부는
상기 임계 데이터 패킷양을 상향 조정하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 8,
The control unit
And adjusts the threshold data packet amount upward. 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양 이하인 상태에서 상기 임계 시간이 경과하는 경우, 상기 임계 시간이 경과하는 시점을 상기 소정 시간이 경과하는 시점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The control unit
And when the threshold time elapses with the amount of the stored data packet being equal to or less than the threshold data packet amount, determining the time point when the threshold time elapses as the time point when the predetermined time elapses. 제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 임계 데이터 패킷양을 하향 조정하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 10,
The control unit
And lowering the threshold data packet amount. 제1항에 있어서,
상기 제2 통신부는 상기 적어도 하나의 제2 노드로부터 명령어 패킷을 수신하고, 상기 제1 통신부는 상기 수신된 명령어 패킷을 상기 적어도 하나의 제1 노드로 전송하며,
상기 제어부는 상기 저장부가 상기 명령어 패킷을 더 저장하도록 제어하고, 상기 제2 통신부가 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하지 않는 시점에 상기 제1 통신부가 상기 저장된 명령어 패킷을 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 노드. The method of claim 1,
The second communication unit receives a command packet from the at least one second node, the first communication unit transmits the received command packet to the at least one first node,
The controller controls the storage unit to store the command packet further, and controls the first communication unit to transmit the stored command packet when the second communication unit does not transmit the stored data packet. . 클러스터 헤드노드에 있어서,
적어도 하나의 클러스터 멤버노드와의 제1 통신에 이용되는 제1 통신부;
상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 적어도 일부가 오버랩되는 주파수 대역을 사용하고, 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드와의 제2 통신에 이용되는 제2 통신부;
상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하기 위한 제어부; 및
저장부를 포함하되,
상기 적어도 하나의 클러스터 멤버노드에서 생성된 데이터 패킷은 상기 제1 통신부를 통해 수신되어 상기 저장부에 소정 시간 동안 저장된 후, 상기 제2 통신부를 통해 상기 다른 클러스터 헤드노드 또는 상기 싱크노드로 전송되고,
상기 제어부는 상기 소정 시간이 경과한 후 상기 제1 통신부를 통해 상기 데이터 패킷이 수신된 직후에 상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷이 전송되도록 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하여 상기 제1 통신부를 통한 상기 데이터 패킷의 수신 및 상기 제2 통신부를 통한 상기 저장된 데이터 패킷의 전송이 동시에 수행되지 않도록 제어하되, 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷의 양에 대해 정의된 임계 데이터 패킷양 및 상기 저장부에 상기 데이터 패킷의 저장이 시작되는 시점으로부터 정의되는 임계 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 상기 소정 시간이 경과하는 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드. For a cluster head node,
A first communication unit used for first communication with at least one cluster member node;
A second communication unit using a frequency band at least partially overlapping with a frequency band used by the first communication unit, and used for second communication with another cluster head node or a sink node;
A control unit for controlling the first communication unit and the second communication unit; And
Including storage,
The data packet generated by the at least one cluster member node is received through the first communication unit, stored in the storage unit for a predetermined time, and then transmitted to the other cluster head node or the sink node through the second communication unit.
The control unit controls the first communication unit and the second communication unit to transmit the stored data packet through the second communication unit immediately after the data packet is received through the first communication unit after the predetermined time elapses. The control of the reception of the data packet through the first communication unit and the transmission of the stored data packet through the second communication unit is controlled at the same time, the threshold data packet amount defined for the amount of data packets stored in the storage unit and the And a storage unit determines a time point at which the predetermined time elapses based on at least one of a threshold time defined from a time point at which the storage of the data packet starts. 제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 클러스터 멤버노드로 전송될 명령어 패킷은 상기 제2 통신부를 통해 상기 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로부터 수신되어 상기 저장부에 저장된 후 상기 제1 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 클러스터 멤버노드로 전송되고,
상기 제어부는 상기 제1 통신부를 통한 상기 저장된 명령어 패킷의 전송 및 상기 제2 통신부를 통한 상기 저장된 데이터 패킷의 전송이 동시에 수행되지 않도록 상기 제1 통신부 및 상기 제2 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드. The method of claim 13,
The command packet to be transmitted to the at least one cluster member node is received from the other cluster head node or sink node through the second communication unit, stored in the storage unit, and then to the at least one cluster member node through the first communication unit. Sent,
The controller controls the first communication unit and the second communication unit so that the transmission of the stored command packet through the first communication unit and the transmission of the stored data packet through the second communication unit are not simultaneously performed. Head node. 제1 통신부 및 상기 제1 통신부의 사용 주파수 대역과 적어도 일부가 오버랩되는 주파수 대역을 사용하는 제2 통신부를 이용하여 무선 통신을 수행하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법에 있어서,
상기 제1 통신부를 통해 적어도 하나의 클러스터 멤버노드로부터 데이터 패킷을 수신하는 단계;
상기 수신되는 데이터 패킷을 저장부에 저장하는 단계; 및
상기 제2 통신부를 통해 다른 클러스터 헤드노드 또는 싱크노드로 상기 저장부에 소정 시간 동안 저장된 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하되,
상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하는 단계는 상기 소정 시간이 경과한 후 상기 제1 통신부를 통해 상기 데이터 패킷이 수신된 직후에 상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하며,
상기 소정 시간이 경과하는 시점은 상기 저장부에 저장된 데이터 패킷의 양에 대해 정의된 임계 데이터 패킷양 및 상기 저장부에 상기 데이터 패킷의 저장이 시작되는 시점으로부터 정의되는 임계 시간 중에서 적어도 하나에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법. A communication method of a cluster head node for performing wireless communication using a first communication unit and a second communication unit using a frequency band at least partially overlapping a frequency band used by the first communication unit.
Receiving a data packet from at least one cluster member node through the first communication unit;
Storing the received data packet in a storage unit; And
Transmitting a data packet stored for a predetermined time to the storage unit to another cluster head node or a sink node through the second communication unit,
The transmitting of the stored data packet through the second communication unit may include transmitting the stored data packet through the second communication unit immediately after the data packet is received through the first communication unit after the predetermined time elapses.
The time point at which the predetermined time elapses is based on at least one of a threshold data packet amount defined for the amount of data packets stored in the storage unit and a threshold time defined from a time point at which storage of the data packet starts in the storage unit. The communication method of the cluster head node, characterized in that determined. 삭제delete 제15항에 있어서,
상기 소정 시간이 경과하는 시점은
상기 임계 시간이 경과하지 않은 상태에서 상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 경우, 상기 저장된 임계 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양을 초과하는 시점과 대응되는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법. 16. The method of claim 15,
When the predetermined time elapses
When the amount of the stored data packet exceeds the threshold data packet amount in the state that the threshold time has not elapsed, the amount of the stored threshold data packet corresponds to the time when the amount of the threshold data packet exceeds Cluster head node communication method. 제17항에 있어서,
상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하는 단계에 후행하여
상기 임계 데이터 패킷양을 상향 조정하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법. The method of claim 17,
Subsequent to the step of transmitting the stored data packet through the second communication unit
Adjusting the threshold data packet amount upward
The communication method of the cluster head node further comprises. 제15항에 있어서,
상기 소정 시간이 경과하는 시점은
상기 저장된 데이터 패킷의 양이 상기 임계 데이터 패킷양 이하인 상태에서 상기 임계 시간이 경과하는 경우, 상기 임계 시간이 경과하는 시점과 대응되는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법. 16. The method of claim 15,
When the predetermined time elapses
And when the threshold time elapses when the amount of stored data packets is less than or equal to the threshold data packet amount, the threshold time corresponds to a time point when the threshold time elapses. 제19항에 있어서,
상기 제2 통신부를 통해 상기 저장된 데이터 패킷을 전송하는 단계에 후행하여
상기 임계 데이터 패킷양을 하향 조정하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러스터 헤드노드의 통신 방법. 20. The method of claim 19,
Subsequent to the step of transmitting the stored data packet through the second communication unit
Down-adjusting the threshold data packet amount
The communication method of the cluster head node further comprises.
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US20080253327A1 (en) 2004-12-22 2008-10-16 Mikko Kohvakka Energy Efficient Wireless Sensor Network, Node Devices for the Same and a Method for Arranging Communications in a Wireless Sensor Network
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