KR101171146B1 - Multi-hop resource reservation scheme using multi-channel in wireless sensor network - Google Patents

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Abstract

무선 센서 네트워크에서의 멀티홉 자원 예약 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티홉 자원 예약 방법은, 소스 노드가 릴레이 노드에 대하여 MSRQ(multi-hop slot reservation request) 메세지를 전송하는 단계 및 목적지 노드가 릴레이 노드를 통하여 릴레이 된 MSRQ 메세지를 수신하는 단계를 포함하고, MSRQ 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함한다. 이에 의하여, 멀티홉 예약 과정에서 오버헤드를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 멀티 채널을 사용하여 데이터 전송에서의 간섭을 최소화할 수 있게 된다.Disclosed is a multi-hop resource reservation method in a wireless sensor network. In the multi-hop resource reservation method according to an embodiment of the present invention, the source node transmits a multi-hop slot reservation request (MSRQ) message to the relay node and the destination node receives the relayed MSRQ message through the relay node. And the MSRQ message includes a plurality of slot information. As a result, in addition to minimizing overhead in the multi-hop reservation process, it is possible to minimize interference in data transmission using multi-channels.

Description

무선 센서 네트워크에서의 멀티홉 자원 예약 방법{MULTI-HOP RESOURCE RESERVATION SCHEME USING MULTI-CHANNEL IN WIRELESS SENSOR NETWORK}Multi-hop resource reservation method in wireless sensor network {MULTI-HOP RESOURCE RESERVATION SCHEME USING MULTI-CHANNEL IN WIRELESS SENSOR NETWORK}

본 발명은 무선 센서 네트워크에서의 멀티홉 자원 예약 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 멀티 채널을 이용한 멀티홉 자원 예약 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-hop resource reservation method in a wireless sensor network, and more particularly, to a multi-hop resource reservation method using a multi-channel.

종래에는 소스 노드가 목적지 노드로 데이터를 전송하는 경우 멀티홉 예약을 위해서는 다소 복잡한 경로를 거쳐야만 했다. 종래 기술에 있어서 멀티홉 예약을 도 1을 통해서 간단히 설명하기로 한다.Conventionally, when a source node transmits data to a destination node, it has to go through a rather complicated path for multihop reservation. In the prior art, multi-hop reservation will be briefly described with reference to FIG.

도 1a는 종래 기술에 있어서의 데이터 전송 방법을 나타낸다. 구체적으로, 도 1a은 A노드가 D노드에게 전송할 패킷이 있는 경우, B노드와 C노드를 통한 멀티홉 예약 과정을 나타낸다. 각 노드는 홉 바이 홉(Hop-by-hop)으로 SRQ(Slot Reservation Request), SRP(Slot Reservation Reply), SRN(Slot Reservation Notification)의 쓰리 웨이 핸드쉐이크(three-way handshake) 방식을 통해 멀티홉 통신을 하기 위한 슬롯(slot)을 예약한다.1A shows a data transmission method in the prior art. Specifically, FIG. 1A illustrates a multi-hop reservation process through node B and node C when a node A has a packet to transmit to node D. FIG. Each node is hop-by-hop multi-hop via a three-way handshake method of slot reservation request (SRQ), slot reservation reply (SRP), and slot reservation notification (SRN). Reserve a slot for communication.

구체적으로, 소스 노드인 A노드는 B노드에 대하여 SRQ 메세지를 송신하고 B노드로부터 SRP 메세지를 수신하고, 다시 SRN 메세지를 송신한다. 이후, B노드는 C노드에 대하여, 그리고, C노드는 목적지 노드인 D노드에 대하여 상기 과정을 거쳐, 결국, 소스 노드인 A노드가 목적지 노드인 D노드에게 전송할 패킷이 있는 경우, 멀티홉 예약이 이루어진다.Specifically, node A, the source node, sends an SRQ message to node B, receives an SRP message from node B, and then sends an SRN message again. Then, node B goes through the above process for node C and node D for the destination node, and eventually, if there is a packet to be transmitted to node D, which is the source node, node A, the multi-hop reservation. This is done.

상기 종래 기술과 같이, 멀티홉 환경에서의 홉바이홉(hop-by-hop) 슬롯 예약 과정은 불필요한 패킷의 송/수신으로 오버헤드와 지연이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 도 1b에 도시된 바와 같이 하나의 채널을 사용함에 따라서 한쌍의 노드가 채널을 독점하여 다른 노드들에서의 스타베이션(starvation)이 발생하는 문제점이 있다.As in the prior art, a hop-by-hop slot reservation process in a multi-hop environment has a problem in that overhead and delay occur due to unnecessary packet transmission / reception. In addition, as shown in FIG. 1B, as one channel is used, a pair of nodes monopolizes a channel, causing starvation of other nodes.

따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 멀티홉 환경에서의 효율적인 슬롯 예약 기법이 필요하다.Therefore, there is a need for an efficient slot reservation scheme in a multi-hop environment to solve these problems.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 센서 네트워크에서 효율적인 멀티홉 자원 예약을 위한 컨트롤 패킷의 페이로드(payload)를 제시하여, 멀티홉 예약 과정에서 오버헤드를 최소화하기 위한 멀티홉 자원 예약 방법을 제시함에 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to propose a payload of a control packet for efficient multi-hop resource reservation in a wireless sensor network, thereby minimizing overhead in the multi-hop reservation process. The present invention provides a multi-hop resource reservation method.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 멀티 채널을 사용하여 데이터 전송에서의 간섭을 최소화할 수 있는 멀티홉 자원 예약 방법을 제시함에 있다.In addition, another object of the present invention to provide a multi-hop resource reservation method that can minimize the interference in the data transmission using a multi-channel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 채널을 이용한 자원 예약 방법은, 소스 노드가 릴레이 노드에 대하여 MSRQ(multi-hop slot reservation request) 메세지를 전송하는 단계; 및 목적지 노드가 상기 릴레이 노드를 통하여 릴레이 된 상기 MSRQ 메세지를 수신하는 단계;를 포함하고, 상기 MSRQ 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a resource reservation method using a multi-channel, comprising: a source node transmitting a multi-hop slot reservation request (MSRQ) message to a relay node; And receiving, by the destination node, the MSRQ message relayed through the relay node, wherein the MSRQ message includes a plurality of slot information.

그리고, 상기 MSRQ 메세지는 목적지 노드에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.The MSRQ message may further include information about a destination node.

또한, 상기 MSRQ 메세지를 수신한 목적지 노드가 MSRP(multi-hop slot reservation reply) 메세지를 생성하는 단계; 및 상기 목적지 노드가 상기 생성한 MSRP 메세지를 상기 릴레이 노드를 통하여 상기 소스 노드로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include: generating, by a destination node receiving the MSRQ message, a multi-hop slot reservation reply (MSRP) message; And transmitting, by the destination node, the generated MSRP message to the source node through the relay node.

그리고, 상기 MSRP 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함할 수 있다.The MSRP message may include a plurality of slot information.

또한, 상기 MSRP 메세지는 목적지 노드에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.In addition, the MSRP message may further include information about the destination node.

그리고, 상기 소스 노드가 상기 목적지 노드로부터 MSRP 메세지를 수신하는 경우, 상기 소스 노드가 MSRN(multi-hop slot reservation notification) 메세지를 생성하는 단계; 및 상기 소스 노드가 상기 생성된 MSRN 메세지를 주변 노드에게 통지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.And when the source node receives an MSRP message from the destination node, the source node generating a multi-hop slot reservation notification (MSRN) message; And notifying, by the source node, the neighboring node of the generated MSRN message.

또한, 상기 MSRN 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함할 수 있다.In addition, the MSRN message may include a plurality of slot information.

그리고, 상기 MSRN 메세지는 목적지 노드에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.The MSRN message may further include information about a destination node.

상기 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티홉 자원 예약 방법의 구성에 따르면, 무선 센서 네트워크에서 효율적인 멀티홉 자원 예약을 위한 컨트롤 패킷의 페이로드(payload)를 제시하여, 멀티홉 예약 과정에서 오버헤드를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 멀티 채널을 사용하여 데이터 전송에서의 간섭을 최소화할 수 있게 된다.According to the configuration of the multi-hop resource reservation method according to an embodiment of the present invention, by providing a payload (payload) of the control packet for efficient multi-hop resource reservation in the wireless sensor network, overhead in the multi-hop reservation process In addition to minimizing, multiple channels can be used to minimize interference in data transmission.

도 1a 및 도 2a는 종래 기술에 있어서의 자원 예약 방법을 설명하기 위한 도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서, 수퍼 프레임 구조를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MSRQ 메세지의 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MSRP 메세지의 구성을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MSRN 메세지의 구성을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법을 이용한 멀티 홉 통신의 일례를 나타내는 도면, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다.1A and 2A are diagrams for explaining a resource reservation method in the prior art;
2 is a view for explaining a super frame structure in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram showing the configuration of an MSRQ message in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram illustrating a configuration of an MSRP message in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention;
5 is a diagram showing the configuration of an MSRN message in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention;
6 is a view for explaining a resource reservation method according to an embodiment of the present invention;
7 is a diagram illustrating an example of multi-hop communication using a resource reservation method according to an embodiment of the present invention;
8 is a flowchart illustrating a flow of a resource reservation method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법은 무선 센서 네트워크의 멀티홉 예약 과정에서 컨트롤 오버헤드를 최소화하고 한 개의 라디오 인터페이스를 사용하는 환경에서 상호간섭이 발생하지 않도록 채널을 변경시켜 여러 채널을 통해 패킷을 전송하기 위한 방법을 제시한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법의 구체적인 설명에 앞서 도 2를 참조하면서, 본 발명에서 이용되는 수퍼 프레임 구조를 소개하고 멀티채널을 이요한 멀티홉 자원 예약 방법과 그 통신 과정에 대하여 소개하기로 한다.Resource reservation method according to an embodiment of the present invention is to minimize the control overhead in the multi-hop reservation process of the wireless sensor network and to change the channel so that interference does not occur in an environment using one radio interface through a plurality of channels A method for transmitting a packet is presented. Therefore, prior to the detailed description of the resource reservation method according to an embodiment of the present invention, with reference to Figure 2, the multi-hop resource reservation method using the multi-channel and the communication process by introducing the super frame structure used in the present invention Let's introduce.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서, 수퍼 프레임 구조를 보여준다. 본 발명은 도 2와 같은 수퍼 프레임 구조를 갖는다. 수퍼 프레임 SP(Superframe Period)(100)의 한 사이클은 CP(Control Period)(110)와 DP(Data Period)(120)로 구성된다.2 illustrates a super frame structure in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention. The present invention has a super frame structure as shown in FIG. One cycle of the super frame SP (Superframe Period) 100 is composed of a control period (CP) 110 and a data period (DP) 120.

CP(Control Period)(110)는 DP(Data Period)(120)에서의 통신을 위해서 노드 간 사용할 채널과 슬롯(slot)을 예약하는 기간으로써 모든 노드가 동일한 채널 상에서 경쟁 기반 방식으로 동작을 한다. 이러한 슬롯(slot) 스케쥴링을 통해 미디엄 액세스(Medium Access)의 지연을 줄일 수 있다.The control period (CP) 110 is a period for reserving a channel and a slot to be used between nodes for communication in the data period (DP) 120, and all nodes operate in a contention-based manner on the same channel. This slot scheduling can reduce the delay of medium access.

DP(Data Period)(120)는 멀티 채널 TDMA 방식으로 사용 가능한 채널 모두 동일한 슬롯(Slot)으로 나누어져 각 노드들이 CP(Control Period)(110)에서 협상한 채널과 슬롯(Slot)에서 데이터 및 ACK(Acknowledgement)를 주고 받는 구간이다. 또한, 노드들은 자신이 할당된 슬롯(Slot)에서만 액티브(Active) 상태로 동작하고 그 이외의 시간에서는 슬립(sleep) 들어간다.Data period (DP) 120 is divided into the same slot (slot) all channels available in a multi-channel TDMA scheme so that each node negotiated data and ACK in the channel and slot (negotiated) in the control period (110) (Acknowledgement) It is a section to send and receive. In addition, nodes operate in the active state only in the slots to which they are allocated and sleep at other times.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서, 멀티홉 자원 예약을 위한 컨트롤 패킷의 페이로드를 정의하는 도면이다. 3 to 5 are diagrams for defining a payload of a control packet for multi-hop resource reservation in the resource reservation method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MSRQ(Multi-hop Slot Reservation Request) 페이로드(payload)(200)의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a multi-hop slot reservation request (MSRQ) payload 200 in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, MSRP 페이로드(200)는 CCA Option(210), ACK Option(220), Characteristic Type(230), Final Destination(240), List Count(250) 및 적어도 하나의 Slot 정보(260)를 포함한다. 한편, 적어도 하나의 슬롯 정보(260)는 채널 정보(270), 시작 슬롯(280) 및 슬롯 길이(290)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the MSRP payload 200 includes CCA Option 210, ACK Option 220, Characteristic Type 230, Final Destination 240, List Count 250, and at least one Slot information. 260. Meanwhile, the at least one slot information 260 includes channel information 270, a start slot 280, and a slot length 290.

CCA Option(210)은 Channel Clear Accesement Option의 약자로, MAC에서 CCA 기능을 사용할지 여부를 판단하기 위한 정보를 포함한다. ACK Option(220)은 Acknowledgement Option의 약자로, ACK 기능을 사용할지 여부를 판단하기 위한 정보를 포함한다. Characteristics Type(230)은 페이로드(payload) 전송의 성공 여부를 판단하기 위한 정보를 포함한다. List Count(250)는 얼마나 많은 슬롯 정보를 포함하고 있는지 여부를 결정한다. The CCA Option 210 stands for Channel Clear Accesement Option and includes information for determining whether to use the CCA function in the MAC. The ACK Option 220 stands for Acknowledgment Option and includes information for determining whether to use the ACK function. Characteristics Type 230 includes information for determining whether the payload transmission is successful. List Count 250 determines how much slot information is included.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MRSQ 페이로드(200)는 기존 SRQ(Slot Reservation Request)와는 다르게 멀티홉으로 전송하기 때문에, 네트워크 계층에서 가져온 Final Destination(240)필드와 각 홉마다 사용할 채널과 슬롯이 포함된 히스토리 정보인 슬롯 정보(260) 필드가 추가된다.On the other hand, the MRSQ payload 200 in the resource reservation method according to an embodiment of the present invention transmits in a multi-hop, unlike the existing SRQ (Slot Reservation Request), the Final Destination 240 field taken from the network layer and The slot information field 260, which is history information including a channel and a slot to be used for each hop, is added.

Final Destination(240)은 최종 목적지 노드를 결정하는 것으로, 소스 노드로부터 목적지 노드로의 데이터 전송시 거치게 되는 릴레이 노드들에게 최종 목적지 노드가 어디인지를 알려준다.The final destination 240 determines the final destination node and informs the relay nodes passing through data transmission from the source node to the destination node where the final destination node is.

그리고, 적어도 하나의 슬롯 정보(260)에서의 채널 정보(270)는 멀티 채널 중 어느 채널을 사용하고 있는지 여부에 대한 정보를 제공하며, 시작 슬롯(280)은 최초 시작된 슬롯에 대한 정보를 제공하고, 슬롯 길이(290)는 몇 개의 슬롯을 예약할지 여부에 대한 정보를 제공한다.In addition, the channel information 270 in the at least one slot information 260 provides information on which channel of the multi-channel is being used, and the start slot 280 provides information on the first started slot. Slot length 290 provides information on how many slots to reserve.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MSRP(Multi-hop Slot Reservation Reply) 페이로드(payload)(300)의 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a configuration of a multi-hop slot reservation reply (MSRP) payload 300 in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention.

MSRP 페이로드(300) 역시 MSRQ 페이로드(200)와 동일한 구성을 갖는다. 즉, CCA Option, ACK Option, Characteristic Type, Final Destination(310), List Count 및 적어도 하나의 Slot 정보(320)를 포함한다. 한편, 적어도 하나의 슬롯 정보(320)는 채널 정보(미도시), 시작 슬롯(미도시) 및 슬롯 길이(미도시)를 포함한다. The MSRP payload 300 also has the same configuration as the MSRQ payload 200. That is, it includes a CCA Option, an ACK Option, a Characteristic Type, a Final Destination 310, a List Count, and at least one Slot information 320. Meanwhile, the at least one slot information 320 includes channel information (not shown), a start slot (not shown), and a slot length (not shown).

상술한 설명과 마찬가지로, CCA Option은 Channel Clear Accesement Option의 약자로, MAC에서 CCA 기능을 사용할지 여부를 판단하기 위한 정보를 포함한다. ACK Option은 Acknowledgement Option의 약자로, ACK 기능을 사용할지 여부를 판단하기 위한 정보를 포함한다. Characteristics Type은 페이로드(payload) 전송의 성공 여부를 판단하기 위한 정보를 포함하며, List Count는 얼마나 많은 슬롯 정보를 포함하고 있는지 여부를 결정한다. Like the above description, the CCA Option is an abbreviation of Channel Clear Accesement Option and includes information for determining whether to use the CCA function in the MAC. The ACK Option is an abbreviation of Acknowledgment Option and includes information for determining whether to use the ACK function. Characteristics Type includes information for determining whether payload transmission is successful, and List Count determines how much slot information is included.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MRSP 페이로드(300)는 Final Destination(310)를 포함한다. Final Destination(310)은 최종 목적지 노드를 결정하는 것으로, 소스 노드로부터 목적지 노드로의 데이터 전송시 거치게 되는 릴레이 노드들에게 최종 목적지 노드가 어디인지를 알려준다.Meanwhile, the MRSP payload 300 in the resource reservation method according to an embodiment of the present invention includes a final destination 310. The final destination 310 determines the final destination node and informs the relay nodes passing through data transmission from the source node to the destination node where the final destination node is.

그리고, 도 4에 도시하지는 않았지만, 적어도 하나의 슬롯 정보(320)에서의 채널 정보는 멀티 채널 중 어느 채널을 사용하고 있는지 여부에 대한 정보를 제공하며, 시작 슬롯은 최초 시작된 슬롯에 대한 정보를 제공하고, 슬롯 길이는 몇 개의 슬롯을 예약할지 여부에 대한 정보를 제공한다.Although not shown in FIG. 4, the channel information in the at least one slot information 320 provides information on which channel among the multi-channels is being used, and the starting slot provides information on the first started slot. The slot length provides information on how many slots to reserve.

하지만, 슬롯 예약을 하는 과정에서 중간 노드가, 남은 CP(Control Period)(110) 동안에 MSRQ 페이로드(200)에 실린 최종 목적지까지 갈 수 없다고 판단하면, MSRP 페이로드(300)의 Final destination(310) 정보는 변경될 수 있다. 이 경우에는 마지막으로 수신받은 노드가 이를 기억했다가 원래 목적지 노드까지의 슬롯 예약을 수행한다.However, if it is determined that the intermediate node cannot go to the final destination in the MSRQ payload 200 during the remaining control period (CP) 110 in the process of slot reservation, the final destination 310 of the MSRP payload 300 is determined. Information may change. In this case, the last received node remembers this and performs slot reservation up to the original destination node.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법에 있어서의 MSRN(Multi-hop Slot Reservation Notification) 페이로드(payload)(400)의 구성을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a multi-hop slot reservation notification (MSRN) payload 400 in a resource reservation method according to an embodiment of the present invention.

MSRN 페이로드(400) 역시 도 3 및 도 4의 MSRQ 페이로드(200) 및 MSRP 페이로드(300)와 구성이 유사하지만, Characteristic Type과 관련한 정보는 갖고 있지 않다. 이는 MSRN 페이로드(400)의 경우, 소스 노드가 단순히 주변 노드들에게 자신이 사용할 채널과 슬롯 정보를 알려 충돌을 예방하기 위한 페이로드이기 때문이다.The MSRN payload 400 is similar in configuration to the MSRQ payload 200 and the MSRP payload 300 of FIGS. 3 and 4, but does not have information related to the characteristic type. This is because, in the case of the MSRN payload 400, the source node is simply a payload for preventing collision by notifying neighboring nodes of channel and slot information to be used by themselves.

한편, MSRN 페이로드(400)에 있어서, Final destination(410) 및 슬롯 정보(420)는 상술한 MSRQ 페이로드(200) 및 MSRP 페이로드(300)의 것과 동일하다. 즉, Final destination(410)은 최종 목적지 노드에 대한 정보를 포함하고 있고, 슬롯 정보(420)는 상술한 바와 같이 채널 정보, 시작 슬롯, 슬롯 길이와 관련된 정보를 포함하고 있다.Meanwhile, in the MSRN payload 400, the final destination 410 and the slot information 420 are the same as those of the MSRQ payload 200 and the MSRP payload 300 described above. That is, the final destination 410 includes information about the final destination node, and the slot information 420 includes information related to channel information, start slot, slot length, as described above.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법의 과정을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법은, 도 1a에 도시된 기존 홉바이홉 쓰리웨이 핸드쉐이크(hop-by-hop theree way handshake)의 방식과는 달리 간단한 절차로 행해진다.6 shows a process of a resource reservation method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the resource reservation method according to an embodiment of the present invention is a simple procedure unlike the conventional hop-by-hop theree way handshake illustrated in FIG. 1A. Is done.

소스 노드인 A노드(500)는 최종 목적지 노드인 D노드(530)까지 보내야할 패킷이 발생하면, MSRQ 패킷을 다음 홉인 B노드(510)에 전송하고, 이를 수신한 B노드(510)는 다시 C노드(520)에게 MSRQ 패킷을 릴레이한다.When the source node A 500 receives a packet to be sent to the node D 530 which is the final destination node, the node A 500 transmits an MSRQ packet to the node B 510, which is the next hop, and receives the node B 510 again. Relay the MSRQ packet to node C (520).

이때 MSRQ 패킷은 RMAC의 PION Frame과 같이 RTS(Request to Send)의 역할 뿐만 아니라 ACK로써의 역할도 수행한다.At this time, the MSRQ packet plays a role of ACK as well as a role of RTS (Request to Send) like the PMA frame of RMAC.

이러한 과정을 통해서 MSRQ 패킷은 최종 목적지인 D노드(530)까지 도착하게 되고, D노드(530)는 MSRP 패킷을 생성하여 소스 노드인 A노드(500)까지 MSRQ 패킷의 전송과 같은 방식으로 릴레이한다. MSRP 패킷을 수신한 A노드(500)는 MSRN 패킷을 생성하여 주변 노드들에게 자신이 사용할 채널과 슬롯 정보를 알려 충돌을 방지함으로써, 자원 예약을 종료한다.Through this process, the MSRQ packet arrives at the final destination D node 530, and the D node 530 generates an MSRP packet and relays the MSRQ packet to the source node A node 500 in the same manner as the transmission of the MSRQ packet. . Receiving the MSRP packet, the node A 500 generates an MSRN packet to inform neighboring nodes of channel and slot information to be used by the neighbor node to prevent collision, thereby terminating resource reservation.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법을 이용한 멀티 홉 통신의 일례를 나타낸다. 소스 노드(A)에서 목적지 노드(D)까지 CP(Control Period)(110)에서의 멀티홉 슬롯 예약 과정이 끝나면, 각 노드들은 DP(Data Period)(120)의 해당 슬롯과 채널에서 패킷을 전송하고 그 이외의 시간에는 슬립 모드(Sleep mode)를 유지한다.7 illustrates an example of multi-hop communication using a resource reservation method according to an embodiment of the present invention. After the multi-hop slot reservation process is completed in the control period (CP) 110 from the source node A to the destination node D, each node transmits a packet in the corresponding slot and channel of the DP (Data Period) 120. At the other time, the sleep mode is maintained.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법을 이용하면, 멀티 채널을 사용하기 때문에 첫 번째 슬롯에서는 A노드에서 B노드(600), C노드에서 D노드(620)로의 통신이 각각 1번과 2번의 서로 다른 채널에서 동시에 이루어지며, 두 번째 슬롯에서는 A노드에서 D노드(610), B노드에서 C노드(630)로의 통신이 1번과 3번의 채널에서 동시에 이루어질 수 있게 된다. On the other hand, when using the resource reservation method according to an embodiment of the present invention, since the multi-channel is used, communication from node A to node B 600 and node C to node 620 is performed once in the first slot. And at the same time on two different channels, and in the second slot, communication from node A to node D 610 and node B to node C 630 may be simultaneously performed on channels 1 and 3.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법을 이용하는 경우, 데이터 전송에서의 간섭을 최소화할 수 있게 된다.That is, when using the resource reservation method according to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the interference in the data transmission.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 예약 방법의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a flow of a resource reservation method according to an embodiment of the present invention.

우선 소스 노드가 릴레이 노드에 대하여 MSRQ 메세지를 전송한다(S700). 여기서 MSRQ 메세지는 상술한 MSRQ 페이로드를 포함하는 정보를 통칭하는 것으로 상정한다. 릴레이 노드들은 소스 노드로부터 받은 MSRQ 메세지에 포함된 목적지 노드를 판단하고, 목적지 노드로 MSRQ 메세지를 전송하고, 목적지 노드는 릴레이 노드들을 통하여 소스 노드로부터 전송된 MSRQ 메세지를 수신한다(S710).First, the source node transmits an MSRQ message to the relay node (S700). In this case, the MSRQ message is assumed to collectively include information including the MSRQ payload. The relay nodes determine the destination node included in the MSRQ message received from the source node, transmit the MSRQ message to the destination node, and the destination node receives the MSRQ message transmitted from the source node through the relay nodes (S710).

이후 목적지 노드는 MSRP 메세지를 생성하며(S720), 다시 상기와 동일한 방법을 통하여 소스 노드로 MSRP 메세지를 전송하며, 소스 노드는 MSRP 메세지를 수신한다(S730). Thereafter, the destination node generates an MSRP message (S720), and again sends an MSRP message to the source node through the same method as described above, and the source node receives the MSRP message (S730).

목적지 노드로부터 MSRP 메세지를 전송받은 소스 노드는 MSRN 메세지를 생성하여, 주변 노드들에게 통지함으로서, 자신이 사용할 채널 및 슬롯 정보를 알려 충돌 방지를 도모한다.The source node receiving the MSRP message from the destination node generates an MSRN message and notifies neighboring nodes so as to inform the channel and slot information of the node to be used for collision prevention.

상술한 자원 예약 방법에 따르면, 이미 위에서 언급한 바와 같이 멀티홉 예약 과정에서 오버헤드를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 멀티 채널을 사용하여 데이터 전송에서의 간섭을 최소화할 수 있게 된다.According to the above-described resource reservation method, as described above, in addition to minimizing the overhead in the multi-hop reservation process, it is possible to minimize the interference in the data transmission using the multi-channel.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

200.......................MSRQ 페이로드
210.......................목적지 노드 정보
220.......................슬롯 정보
300.......................MSRP 페이로드
400.......................MSRN 페이로드200 ....................... MSRQ payload
210 Node Information
220 ..................... Slot information
300 ............ MSRP payload
400 ............................ MSRN payload

Claims (8)

소스 노드가 릴레이 노드에 대하여 MSRQ(multi-hop slot reservation request) 메세지를 전송하는 단계
목적지 노드가 상기 릴레이 노드를 통하여 릴레이 된 상기 MSRQ 메세지를 수신하는 단계;
상기 MSRQ 메세지를 수신한 목적지 노드가 MSRP(multi-hop slot reservation reply) 메세지를 생성하는 단계;
상기 목적지 노드가 생성한 상기 MSRP 메세지를 상기 릴레이 노드를 통하여 상기 소스 노드로 전송하는 단계;
상기 목적지 노드로부터 MSRP 메세지를 수신한 상기 소스 노드가 MSRN(multi-hop slot reservation notification) 메세지를 생성하는 단계; 및
상기 소스 노드가 생성된 상기 MSRN 메세지를 주변 노드에게 통지하는 단계;를 포함하고,
상기 MSRQ 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.The source node sending a multi-hop slot reservation request (MSRQ) message to the relay node
A destination node receiving the MSRQ message relayed through the relay node;
Generating, by the destination node receiving the MSRQ message, a multi-hop slot reservation reply (MSRP) message;
Transmitting the MSRP message generated by the destination node to the source node through the relay node;
Generating a multi-hop slot reservation notification (MSRN) message by the source node receiving the MSRP message from the destination node; And
Informing the neighbor node of the generated MSRN message by the source node;
The MSRQ message includes a plurality of slot information. 제 1항에 있어서,
상기 MSRQ 메세지는 목적지 노드에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.The method of claim 1,
The MSRQ message further comprises information about a destination node. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 MSRP 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.The method of claim 1,
The MSRP message includes a plurality of slot information. 제 4항에 있어서,
상기 MSRP 메세지는 목적지 노드에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.The method of claim 4, wherein
The MSRP message further comprises information about a destination node. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 MSRN 메세지는 복수의 슬롯 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.The method of claim 1,
The MSRN message includes a plurality of slot information. 제 7항에 있어서,
상기 MSRN 메세지는 목적지 노드에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 예약 방법.8. The method of claim 7,
The MSRN message further comprises information about a destination node.
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