KR101450869B1 - 무선 센서 네트워크 내에서 전송의무를 위임하여 데이터를송수신하는 방법 - Google Patents

무선 센서 네트워크 내에서 전송의무를 위임하여 데이터를송수신하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 센서 네트워크에 관한 것으로서, 특히 무선 센서 네트워크 내에서 데이터를 송수신하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따른 데이터 송수신 방법은 무선 센서 네트워크 내에 구비된 복수의 데이터 송수신장치들이 설정된 전송경로를 통해 전송단으로부터 수신단까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 데이터 전송을 요청받고 전송할 데이터를 임시 저장하는 과정과, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하면서 다음 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 데이터 전송을 요청하는 과정과, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터가 전달되었음을 확인하여 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 과정을 포함한다.
Figure R1020070074748
무선, 센서, 네트워크, 신뢰성, 전송, 링크상태, 노드, 홉

Description

무선 센서 네트워크 내에서 전송의무를 위임하여 데이터를 송수신하는 방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA TO DELEGATE TRANSMISSION DUTY IN WIRELESS SENSOR NETWORK}
본 발명은 무선 센서 네트워크에 관한 것으로서, 특히 무선 센서 네트워크 내에서 데이터를 송수신하는 기술에 관한 것이다.
무선 센서네트워크는 의사소통을 위하여 구현된 기존의 네트워크와 다르게 원격의 정보를 수집하기 위한 목적으로 구현된 네트워크이다. 무선 센서네트워크는 센서를 통해 수집한 정보를 처리하여 전송하는 센서노드와 전송되는 정보를 외부로 내보내는 싱크노드를 구비한다. 수 많은 센서노드들이 네트워크를 구성하므로 센서노드들의 구조를 단순하게 설계하여야하고, 사람이 접근하기 어려운 지역에 배치될 수 있으므로 초기의 배터리로 수 개월 또는 수 년까지 동작할 수 있도록 적은 전력을 소모하도록 설계되어야하고, 설치된 위치를 자유롭게 이동시킬 수 있도록 이동성이 있게 설계하여야한다. 또한, 네트워크 내에 존재하는 일부의 센서 노드가 파손되더라도 네트워크 유지에 영향을 주지 않도록 구현되어야한다.
한편, IEEE 802.15 워킹그룹(Working Group)은 단거리 무선 네트워크의 표준 을 정의하고 있으며, 특히, IEEE 802.15 워킹그룹이 정의하는 IEEE 802.15.4 표준은 저 전력의 단거리 무선 네트워크를 구현하고 있어 센서 네트워크를 적용하기 적합한 핵심기술로 대두되고 있다.
나아가, IEEE 802.15.4 표준 프로토콜을 기반으로 하는 무선 센서 네트워크는 3가지 경우에 대한 데이터 전송방법을 제시하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 IEEE 802.15.4 표준 프로토콜을 기반으로 하는 무선 센서 네트워크의 네트워크 구조를 도시하는 개념도이고, 도 2, 3, 및 4는 종래 기술에 따른 데이터 전송방법의 과정을 각각 도시하는 흐름도이다.
우선, 도 1을 참조하면, IEEE 802.15.4 표준 프로토콜을 기반으로 하는 무선 센서 네트워크는 성형 토폴로지(Star Topology) 및 점대점 토폴로지(Peer-to-Peer Topology)들이 조합된 멀티 클러스터(Multi-Cluster) 형태의 네트워크 구조로 이루어진다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크는 PAN 코디네이터를 중심으로 구현된 제1클러스터(CID1), 상기 제1클러스터(CID1)에 포함된 장치(Device)와 결합된 제1클러스터허브(CLH1)를 포함하며 상기 제1클러스터허브(CLH1)를 중심으로 구현된 제2클러스터(CID2), 상기 제2클러스터(CID2)에 포함된 장치(Device)와 결합된 제2클러스터허브(CLH2)를 포함하며 상기 제2클러스터허브(CLH2)를 중심으로 구현된 제3클러스터(CID3), 및 상기 제2클러스터(CID2)와 결합된 제3클러스터허브(CLH3)를 포함하며 상기 제3클러스터허브(CLH3)를 중심으로 구현된 제4클러스터(CID4)를 포함한다.
이러한 멀티 클러스터는 PAN 코디네이터를 중심으로 형성된다. 우선, PAN 코 디네이터가 네트워크 설정, 비컨전송, 노드관리, 노드정보저장, 및 연결된 노드 사이의 메시지 경로 설정 기능을 수행하여 제1클러스터(CID1)를 형성하면, 제1클러스터(CID1)에 포함된 장치들은 사용가능한 통신 채널을 확인하기 위하여 명시된 채널 리스트를 스캐닝한다. 그리고, 스캐닝이 끝나고 중복되지 않은 WPAN ID를 선택하면 직접 데이터 송수신이 가능한 장치(FFD; Full Function Device)는 제1클러스터허브(CLH1)로써 기능한다. 그 후, 제1클러스터허브(CLH1)가 다른 디바이스들에게 비컨 프레임을 전송하면, 상기 비컨 프레임을 수신한 장치들이 제1클러스터허브(CLH1)에 결합(Association)되어 제2클러스터(CID2)를 형성하게 된다. 이러한 과정을 반복하여 제3 및 제4클러스터(CID3, CID4)가 구현되며, 결국 하나의 무선 센서 네트워크를 형성하게 된다.
상기와 같이 형성된 무선 센서 네트워크 내에서, 제1클러스터(CID1)의 10장치(10)가 제2클러스터(CID2)의 3장치(3)까지 데이터를 전송할 경우, 무선 센서 네트워크는 우선적으로 데이터 전송을 위한 경로를 설정한다. 예컨대, 데이터 전송경로는 CID1-10-> CID1-3-> CID1-0-> CID1-6-> CID2-0-> CID2-1-> CID2-3의 순서로 설정될 수 있다. 즉, 도 2, 3, 및 4에서 출발지의 데이터 송수신장치는 도 1의 제1클러스터(CID1)의 10장치(10)가 될 수 있고, 도 2, 3, 및 4에서 제1경유노드 내지 제n경유노드에 존재하는 데이터 송수신장치는 도 1의 제1클러스터(CID1)의 3장치(3), 제1클러스터(CID1)의 0장치(0), 제1클러스터(CID1)의 6장치(6), 제2클러스터(CID2)의 0장치(0), 및 제2클러스터(CID2)의 1장치(1)가 될 수 있으며, 도 2, 3, 및 4에서 목적지의 데이터 송수신장치는 도 1의 제2클러스터(CID2)의 3장치(3)가 될 수 있다.
이하, 상기에서 예시한 무선 센서 네트워크의 구성 및 도 2, 3, 및 4에 도시된 흐름도를 참조하여 각 경우에 대한 전송과정을 구체적으로 살펴본다.
1. 데이터 프레임 및 ACK(Acknowledgement) 프레임의 전송을 성공한 경우
도 2를 참조하면, 데이터 프레임의 전송경로가 설정된 이후에, 출발지의 데이터 송수신장치가 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 데이터 프레임을 전송(S11)하고, 미리 정해진 시간 동안 전송응답을 대기(S20)한다. 한편, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 데이터 프레임을 전송(S12)한다. 그러면, 다시 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 전송경로 상의 다음 노드에 위치한 데이터 송수신장치에 전달한다. 그리고, 전송 경로 사에 위치한 데이터 송수신 장치들이 이와 같은 과정을 반복하여 최종적으로 목적지의 데이터 송수신장치로 데이터 프레임을 전달한다(S13,S14,S15). 목적지의 데이터 송수신장치는 데이터의 수신에 대한 응답으로 ACK프레임을 생성하고, ACK 프레임을 전송한다(S31). 그러면, 데이터 전송시에 설정된 전송경로 상에 위치한 데이터 송수신장치들은 ACK 프레임을 출발지의 데이터 송수신장치까지 전달한다(S32,S33,S34,S35). 그러면, 출발지의 데이터 송수신장치는 전송응답을 대기하던 시간 내에 ACK프레임을 수신함에 따라 데이터 전송이 성공하였음을 확인한다(S40).
2. 데이터 프레임의 전송을 실패한 경우
도 3을 참조하면, 데이터 프레임의 전송을 실패한 경우는 전술한 경우(즉, 데이터 프레임의 전송을 성공한 경우)에서와 마찬가지로 S11 내지 S13 단계를 수행 하여 데이터 전송을 요청하고, ACK 프레임의 수신을 대기(S20)한다.
그러나, 미리 설정된 경로의 무선 링크 상태가 불안정하여 데이터 프레임이 목적지의 데이터 송수신장치까지 전달되지 못한다. 이에 따라, 출발지의 데이터 송수신장치는 ACK 프레임을 수신하지 못한다. 결국, 출발지의 데이터 송수신장치는 타이머가 종료될 때까지 ACK 프레임을 수신하는데 실패하고, 다시 S11 내지 S13계를 반복하여 수행한다.
출발지의 데이터 송수신장치는 이러한 반복 과정을 3회까지 수행하여 별도의 ACK 프레임을 수신하지 못할 경우, 상기 데이터 프레임의 전송을 다시 시도하지 않고, 데이터 프레임의 전송이 실패하였음을 확인한다(S45).
3. 데이터 프레임의 전송은 성공하였으나, ACK 프레임의 전송을 실패한 경우
도 4를 참조하면, ACK 프레임의 전송을 실패한 경우는 전술한 경우(즉, 데이터 프레임의 전송을 성공한 경우)에서와 마찬가지로 S11 내지 S15 단계를 수행하여 데이터 전송을 요청하고, ACK 프레임의 수신을 대기(S20)한다. 그리고, S31단계 및 S32단계를 통해 ACK 프레임을 전송한다.
그러나, 미리 설정된 경로의 무선 링크 상태가 불안정하여 출발지의 데이터 송수신장치가 송신한 ACK 프레임은 출발지의 데이터 송수신장치까지 전달되지 못한다.
결국, 출발지의 데이터 송수신장치는 타이머가 종료될 때까지 ACK 프레임을 수신하는데 실패한다. 이에 따라, 출발지의 데이터 송수신장치 및 전송경로 상에 위치한 데이터 송수신장치는 다시 S11 내지 S15단계를 반복하여 수행한다. 출발지 의 데이터 송수신장치는 이러한 반복 과정을 3회까지 수행하여 별도의 ACK 프레임을 수신하지 못할 경우, 상기 데이터 프레임의 전송을 다시 시도하지 않고 최종적으로 데이터 프레임의 전송이 실패하였음을 확인한다(S45).
무선 센서네트워크를 구현하기 위해서는 노드 사이에서 전송되는 데이터 프레임의 신뢰성이 확보되어야한다. 그러나, 종래의 IEEE 802.15.4 표준이 제시하는 프로토콜을 기반으로 하여 무선 센서 네트워크에서는 전술한 바와 같이 단순히 데이터 프레임의 재전송을 수행하고 재전송 실패에 대한 대안을 제시하고 있지 않다.
본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로서, 무선 센서네트워크에서 전송경로 상의 데이터 송수신장치에 데이터의 전송 의무를 위임하여 데이터 전송의 신뢰성을 보장할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 데이터 송수신 방법은 무선 센서 네트워크 내에 구비된 복수의 데이터 송수신장치들이 설정된 전송경로를 통해 전송단으로부터 수신단까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 데이터 전송을 요청받고 전송할 데이터를 임시 저장하는 과정과, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하면서 다음 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 데이터 전송을 요청하는 과정과, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터가 전달되었음을 확인하여 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 과정을 포함한다.
출발지의 데이터 송수신장치, 목적지의 데이터 송수신장치, 및 출발지로부터 목적지를 연결하는 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 경유지의 데이터 송수신장치가 상기의 과정을 반복하여 출발지로부터 목적지까지 데이터 전송을 완료하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방법은, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달함을 확인하고 미리 정해진 대기시간 동안 전송응답을 대기하는 과정과, 데이터의 수신에 대응하여 송신지의 상기 데이터 송수신장치로 전송응답을 전송하는 과 정과, 전송응답이 수신됨에 따라 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 과정을 포함한다.
전송응답을 대기하는 구간 내에서 전송응답을 수신하였을 경우에 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하거나, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달한 이후에, 미리 정해진 시간이 경과하면 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 것이 바람직하다.
상기 데이터 프레임이 최종 수신단에 전달되면, 최종 수신단으로서 구비된 데이터 송수신장치는 데이터 프레임을 임시 저장하는 과정 없이 상기 데이터 프레임을 전송한 송신지로 최종전송응답를 전송할 수 있으며, 상기 최종전송응답은 상기 데이터 프레임이 목적지까지 전송이 완료되었음을 지시하는 ACK 프레임(Acknowledgement)일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 방법은 무선 센서 네트워크 내에 구비된 복수의 데이터 송수신장치들이 설정된 전송경로를 통해 전송단으로부터 수신단까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하면서 다음 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 데이터 전송을 요청하는 과정과, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달한 이후에, 전송한 상기 데이터를 임시 저장하는 과정과, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터가 전달되었음을 확인하여 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 과정을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 시스템은 출발지의 데이터 송수신장치, 목적지의 데이터 송수신장치, 및 출발지로부터 목적지를 연결하는 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 경유지의 데이터 송수신장치를 포함하는 무선 센서 네트워크 시스템에 있어서, 상기 데이터 송수신장치들은, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하면서 다음 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 데이터 전송을 요청하고, 상기 데이터를 임시 저장하고, 전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터가 전달되었음을 확인하여 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 것을 특징으로 한다.
다음 경로에 존재하는 제2 데이터 송수신장치로 데이터를 전달한 제1 데이터 송수신장치는, 데이터의 전송을 확인하고 미리 정해진 대기시간 동안 전송응답을 대기하며, 상기 제2 데이터 송수신장치는, 상기 데이터의 수신에 대응하여 송신지의 상기 제1 데이터 송수신장치로 전송응답을 전송하는 것이 바람직하다.
상기 제1 데이터 송수신장치는 상기 제2 데이터 송수신장치로부터 전송응답이 수신됨에 따라 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게, 상기 제1 데이터 송수신장치는 전송응답을 대기하는 구간 내에서 전송응답을 수신하였을 경우에 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제할 수 있다.
상기 제1 데이터 송수신장치는 상기 제2 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하고 미리 정해진 시간이 경과하면 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제할 수도 있다.
목적지의 데이터 송수신장치가 상기 데이터를 수신하면, 데이터를 임시 저장하지 않고 상기 데이터를 전송한 송신지로 최종전송응답을 전송하는 것이 바람직하며, 상기 최종전송응답은 상기 데이터 프레임이 목적지까지 전송이 완료되었음을 지시하는 ACK 프레임(Acknowledgement)일 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 송수신 방법에 따르면, 데이터 송수신장치가 전송응답을 대기하는 시간이 줄일 수 있어 데이터의 전송효율을 증대시킬 수 있고, 데이터 전송에 소모되는 전력을 줄일 수 있다.
또한, 복수의 데이터 프레임을 순차적으로 반복하여 전송하는 경우, 노드 사이의 데이터 전송이 완료되면 바로 다음 순서의 데이터 프레임을 전송할 수 있어 복수의 데이터 전송을 완료하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
본 발명은 전송경로에 위치한 각 데이터 송수신장치가 데이터 프레임을 임시 저장하고 저장된 데이터 프레임을 다음 노드에 위치한 데이터 송수신장치로 전달한다. 이로써, 데이터 전송의 의무를 전송 경로 상의 다음 노드에 위치한 데이터 송수신 장치로 위임하여 출발지로부터 목적지까지 데이터 프레임을 전송하는데 그 특징이 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신방법에 대하여 상세히 설명 한다. 우선, 각각의 장치들이 데이터 프레임을 송수신하기 위해서는 각각의 장치들이 서로 무선 채널을 통해 접속 및 동기화되어 있어야 하고, 각각의 장치에 주소가 할당되어 무선 센서 네트워크를 형성해야 한다. 본 발명의 실시예는 IEEE 802.15.4 프로토콜이나 지그비 프로토콜에서 제시하는 방법으로 무선 센서 네트워크를 형성하고 있음을 가정한다. 또한, 무선 센서 네트워크는 데이터의 송수신에 앞서 출발지로부터 목적지까지의 경로가 설정되어 있음을 가정한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신방법에서 데이터 프레임이 정상적으로 목적지까지 송신되는 경우의 순서를 도시하는 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신방법은 우선 출발지의 데이터 송수신장치가 전송할 데이터 프레임을 캐쉬 메모리에 임시 저장한다(S111). 그런 다음, 미리 설정된 경로의 제1경유노드로 데이터 프레임을 전송한다(S112). 그리고, 출발지의 데이터 송수신장치는 제1경유노드로 데이터 프레임을 전송하였음을 확인하고 전송응답을 수신할 수 있는 상태로 변경하고 타이머를 동작시켜 미리 정해진 시간동안 전송응답을 대기한다(S121).
한편, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 데이터 프레임을 수신하는데, 상기 데이터 프레임에는 전송경로의 다음 경유노드 즉, 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 데이터 프레임을 전송할 것을 요청하는 명령프레임이 포함되어 있다. 따라서, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 데이터 프레임을 전송하기 위하여 데이터 프레임을 임시 저장한다(S131). 그리고, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 출발지의 데 이터 송수신장치로 데이터 프레임을 수신하였음을 확인하는 제1ACK(Acknowledgement) 프레임을 전송한다(S132). 그러면, 출발지의 데이터 송수신장치는 응답 대기 시간을 카운트하던 중에 ACK 프레임을 수신하고 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치까지 데이터가 안정적으로 전송되었음을 확인하여 임시 저장하였던 데이터 프레임을 삭제한다(S122).
나아가, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 다시 데이터 프레임을 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 전송(S133)하고, 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로부터의 전송응답을 대기(S141)한다. 그러면, 제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 다시 데이터 프레임을 임시 저장(S151)하고, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 제1ACK프레임을 전송한다(S152). 한편, 전송응답을 대기하던 과정에서 제1ACK프레임을 수신한 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 임시 저장했던 상기 데이터 프레임을 삭제한다(S142).
전송경로 상에 위치한 데이터 송수신장치들은 데이터 프레임이 목적지의 데이터 송수신 장치까지 전달될 때까지 데이터 프레임을 전송하는 과정(S153, S173)과, 전송응답을 대기하는 과정(S161,S181)과, 임시 저장된 데이터를 삭제하는 과정(S162,S182)과, 데이터를 수신한 후 데이터를 임시 저장(S171)하고 제1ACK 프레임을 전송(S172)하는 과정을 반복하여 수행한다.
그리고 나서, 결국 데이터 프레임이 목적지의 데이터 송수신 장치에 도달(S173)하면, 목적지의 데이터 송수신 장치는 데이터 프레임에 포함된 목적지 주소를 참조하여 자신에게 최종 전달되는 데이터임을 확인한다.
데이터 프레임의 임시 저장은 다음 노드로 데이터 프레임의 전송의무를 위임하기 위하여 수행된다. 그러나, 목적지의 데이터 송수신 장치는 더 이상 다른 장치로 데이터 프레임을 전송할 필요가 없으므로 임시 저장을 수행할 필요가 없다. 따라서, 목적지의 데이터 송수신 장치는 수신된 데이터 프레임을 별도로 임시 저장하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 전송경로 상에 위치한 데이터 송수신장치들은 노드 사이의 데이터 프레임을 수신하였음을 표시하기 위하여 데이터 프레임을 전송한 노드로 제1ACK를 회송한다. 그러나, 목적지의 데이터 송수신 장치는 데이터 프레임이 최종적으로 목적지까지 전송되었음을 알리는 제2ACK를 생성하여 데이터를 송신한 송신지로 전송(S190)하는 것이 바람직하다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신방법에서 무선 링크의 전송에러가 발생하는 경우의 순서를 도시하는 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 데이터 송수신방법은 도 5a 및 도 5b를 통해 전술한 방법과 동일하다. 다만, 특정 노드 사이의 무선 링크 상태가 불안정하여 데이터 프레임의 전송을 실패하는 경우가 발생한 것이 다르다. 즉, 도 6a 및 도 6b에 도시된 데이터 송수신방법은 제2경유 노드에서 전송된 데이터가 다음 전송 경로에 위치한 노드까지 전달되지 않을 경우를 도시한다.
제2경유노드에 위치한 데이터 송수신장치는 제1경유노드로부터 데이터 프레임을 수신한 후, 수신한 데이터 프레임을 캐쉬메모리에 임시 저장(S151)하고, 제1경유노드에 위치한 데이터 송수신장치로 제1ACK를 전송(S152)한다. 그리고, 상기 데이터 프레임을 다음 전송 경로에 위치한 노드로 전송(S153)한 후, 미리 정해진 시간동안 전송응답을 대기(S161)한다. 그런데, 제2경유노드와 다음 전송 경로에 위치한 노드(예컨대, 제3경유노드) 사이의 무선 링크의 상태가 불안정하여 데이터 프레임을 전송하는데 실패한다. 이에 따라, 제2경유노드가 전송응답을 대기하던 시간이 종료되고, 제2경유노드는 별도의 제1ACK를 수신하지 못하게 된다. 결국, 제2경유노드는 데이터 전송이 실패한 것으로 간주하여 캐쉬메모리에 임시 저장된 데이터를 다시 전송(S153)하고, 다시 전송응답을 대기(S162)한다.
그런데, 제2경유노드와 다음 전송 경로에 위치한 노드(예컨대, 제3경유노드) 사이의 무선 링크의 상태가 안정화되지 않아 데이터 프레임을 전송하는데 다시 실패한다. 그러면, 제2경유노드는 전송응답을 대기하던 시간 내에 별도의 제1ACK를 수신하지 못하고, 데이터 전송이 실패한 것으로 간주한다. 그리고, 캐쉬메모리에 임시 저장된 데이터를 다시 전송(S153)하고, 다시 전송응답을 대기(S162)한다.
제2경유노드와 다음 전송 경로에 위치한 노드(예컨대, 제3경유노드) 사이의 무선 링크의 상태가 안정화되어 다음 전송 경로에 위치한 노드까지 데이터 프레임의 전송을 성공한다. 이로써, 다음 전송 경로에 위치한 노드는 수신한 데이터 프레임을 임시 저장(S171)하고, 제2경유노드로 제1ACK 프레임을 전송(S172)한다. 그러면, 전송응답을 대기하던 제2경유노드는 이(제1ACK 프레임)를 수신하고, 데이터 프레임의 전송이 성공하였음을 확인하여 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제(S162)한다.
나아가, 본 발명의 실시예에서 데이터 프레임을 다음 경로 상에 위치한 데이 터 송수신 장치로 전달하기 이전에 캐쉬 메모리에 임시 저장하는 것을 예시하였다. 데이터 프레임을 캐쉬 메모리에 임시 저장하는 것은 경로 상의 다음 노드에 위치한 데이터 송수신장치까지 데이터 프레임이 전송되지 않을 경우, 임시 저장된 데이터 프레임을 읽어들여 재 전송하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명이 데이터 프레임을 전송하기 이전에 데이터 프레임을 저장하는 것을 한정하는 것은 아니다. 즉, 데이터 프레임을 경로 상의 다음 노드에 위치한 데이터 송수신장치로 전송한 이후에 임시 저장하는 것도 가능하다.
나아가, 데이터 송수신장치는 데이터 프레임을 미리 정해진 횟수까지만 다음 경로 상에 위치한 데이터 송수신 장치로 전송하고, 미리 정해진 횟수를 초과할 경우, 데이터 프레임의 전송을 실패하였음을 확정할 수 있다. 여기서, 미리 정해진 횟수는 경험 또는 실험에 의하여 정해지는 횟수로서, 네트워크 내에서 통상적으로 데이터 프레임의 전송 실패시 재전송을 통해 전송을 성공할 수 있는 횟수를 고려하여 정해진 일정한 횟수일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 미리 정해진 횟수를 일정한 횟수로 예시하였으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니며, 예컨대 데이터 송수신장치 사이의 무선 링크 상태를 고려하여 그 횟수를 적절하게 조절하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에서 데이터 프레임을 다음 경로 상에 위치한 데이터 송수신 장치로 전송한 후, 전송응답을 수신하고 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 것을 예시하였다. 그러나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 데이터 프레임의 전송을 실패하였음을 확정되면, 데이터 송수신 장치는 더 이상 데이 터 프레임을 전송하지 않아도 되므로, 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제할 수 있다. 또는, 데이터 프레임을 다음 경로 상에 위치한 데이터 송수신 장치까지 전송하는데 성공하였는지의 여부에 상관없이, 일정 간이 경과된 이후에 삭제하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은, 본 발명의 데이터 송수신 방법을 따르면, 데이터를 전송하는 전송경로 중, 특정 노드 사이의 링크 상태가 불안정하여 데이터 프레임의 전송을 실패더라도, 출발지의 데이터 송수신장치로부터 다시 데이터를 전송할 필요없이 데이터 프레임의 전송을 실패한 구간에 한하여 데이터 프레임를 전송할 수 있다. 또한, 출발지의 데이터 송수신장치가 데이터 프레임이 목적지까지 완전하게 전송될 때까지 전송응답을 대기하지 않아도 된다. 따라서, 출발지 데이터 송수신장치의 전송응답 시간을 줄일 수 있다.
나아가, 데이터 송수신장치가 복수의 데이터 프레임을 순차적으로 반복하여 전송해야하는 경우, 출발지로부터 목적지까지 하나의 데이터 프레임의 전송이 완료된 후, 다음 순서의 데이터 프레임의 전송을 진행할 때까지 긴 시간동안 전송응답을 대기할 필요가 없다. 즉, 전송경로의 다음 노드까지 데이터 프레임이 전달되는 것이 성공하면, 바로 다음 순서의 데이터 프레임을 전송할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. 예컨대, 본 발명의 실시예에서 IEEE 802.15.4 프로토콜이나 지그비 프로토콜에서 제시하는 방법으로 무 선 센서 네트워크를 형성하고 있음을 예시하고 있으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니며 데이터 송수신을 위한 무선 센서 네트워크가 구현되어 있으면 충분하다.
도 1은 종래기술에 따른 IEEE 802.15.4 표준 프로토콜을 기반으로 하는 무선 센서 네트워크의 네트워크 구조를 도시하는 개념도.
도 2는 종래 기술에 따른 데이터 전송방법에서 데이터가 정상적으로 목적지까지 송신되는 경우의 순서를 도시하는 흐름도.
도 3은 종래 기술에 따른 데이터 전송방법에서 무선 링크의 전송에러가 발생하는 경우의 순서를 도시하는 흐름도.
도 4는 종래 기술에 따른 데이터 전송방법에서 무선 링크의 전송에러가 발생하는 경우의 순서를 도시하는 흐름도.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신방법에서 데이터가 정상적으로 목적지까지 송신되는 경우의 순서를 도시하는 흐름도.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신방법에서 무선 링크의 전송에러가 발생하는 경우의 순서를 도시하는 흐름도.

Claims (10)

  1. 무선 센서 네트워크 내에 구비된 복수의 데이터 송수신장치들이 설정된 전송경로를 통해 전송단으로부터 수신단까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    데이터 전송을 요청받고 전송할 데이터를 임시 저장하는 과정과,
    전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하면서 다음 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 데이터 전송을 요청하는 과정과,
    미리 정해진 시간이 경과함에 따라, 임시 저장된 데이터를 삭제하는 과정과,
    최종 수신단으로서 구비된 목적지의 데이터 송수신장치가 데이터 프레임을 임시 저장하는 과정 없이, 상기 전송경로 중 이전 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 최종전송응답을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신방법.
  2. 제1항에 있어서, 출발지의 데이터 송수신장치, 목적지의 데이터 송수신장치, 및 출발지로부터 목적지를 연결하는 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 경유지의 데이터 송수신장치가 상기의 과정을 반복하여 출발지로부터 목적지까지 데이터 전송을 완료하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신방법.
  3. 제1항에 있어서,
    전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달함을 확인하고 미리 정해진 대기시간 동안 전송응답을 대기하는 과정과,
    데이터의 수신에 대응하여 송신지의 상기 데이터 송수신장치로 전송응답을 전송하는 과정과,
    전송응답이 수신됨에 따라 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신방법.
  4. 제3항에 있어서, 전송응답을 대기하는 구간 내에서 전송응답을 수신하였을 경우에 임시 저장된 데이터 프레임을 삭제하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 최종전송응답은 상기 데이터 프레임이 목적지까지 전송이 완료되었음을 지시하는 ACK 프레임(Acknowledgement)인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신방법.
  8. 무선 센서 네트워크 내에 구비된 복수의 데이터 송수신장치들이 설정된 전송경로를 통해 전송단으로부터 수신단까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달하면서 다음 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 데이터 전송을 요청하는 과정과,
    전송경로로 설정된 데이터 송수신장치로 데이터를 전달한 이후에, 전송한 상기 데이터를 임시 저장하고, 미리 정해진 시간이 경과함에 따라 임시 저장된 데이터를 삭제하는 과정과,
    최종 수신단으로서 구비된 목적지의 데이터 송수신장치가 데이터 프레임을 임시 저장하는 과정 없이, 상기 전송경로 중 이전 경로에 존재하는 데이터 송수신장치로 최종전송응답을 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신방법.
  9. 제8항에 있어서,
    출발지 데이터 송수신장치로부터 목적지 데이터 송수신장치를 연결하는 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 경유지의 데이터 송수신장치는 상기 목적지 데이터 송수신장치로부터 최종전송응답을 수신하여 상기 출발지 데이터 송수신장치로 전달하는 과정을 포함하는 데이터 송수신방법.
  10. 제1항에 있어서,
    출발지 데이터 송수신장치로부터 상기 목적지 데이터 송수신장치를 연결하는 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 경유지의 데이터 송수신장치는 상기 목적지 데이터 송수신장치로부터 상기 최종전송응답을 수신하여 상기 출발지 데이터 송수신장치로 전달하는 과정을 포함하는 데이터 송수신방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220092198A (ko) * 2020-12-24 2022-07-01 충북대학교 산학협력단 무선 애드혹 네트워크에서의 토폴로지 및 트래픽 적응형 분산 스케쥴링 프로토콜을 제공하는 방법 및 시스템

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2009150853A1 (ja) * 2008-06-13 2011-11-10 パナソニック株式会社 中継局装置、無線通信装置、バッファクリア方法および信号中継方法
US8873933B2 (en) * 2008-10-09 2014-10-28 Samsung Electronics Co., Ltd Method for operating additional information of video using visible light communication and apparatus for the same
US8923180B2 (en) * 2013-01-23 2014-12-30 Conversant Intellectual Property Management Incorporated Power saving in wireless network entities
US9451524B2 (en) * 2013-08-28 2016-09-20 Google Inc. Wireless networking with flexibly-ordered relayers
US9641616B2 (en) * 2014-07-10 2017-05-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Self-steering point-to-point storage protocol
KR101601740B1 (ko) 2015-03-04 2016-03-09 국방과학연구소 비대칭 전력 하향 링크 전송 시스템
JP6451500B2 (ja) 2015-05-22 2019-01-16 Jnc株式会社 熱硬化性樹脂組成物およびその硬化膜

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073992A1 (en) 2003-10-07 2005-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for setting up route path through route discovery in a mobile ad hoc network using partial route discovery
KR20050050236A (ko) * 2003-11-25 2005-05-31 한국전자통신연구원 무선 임시 네트워크에서의 데이터 전송 방법
KR20060076418A (ko) * 2004-12-29 2006-07-04 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크 환경에서 신뢰성을 보장하는 데이터전송 방법
KR20070063118A (ko) * 2005-12-14 2007-06-19 한국과학기술정보연구원 센서 네트워크의 라우팅 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7895494B2 (en) * 2005-12-29 2011-02-22 Interdigital Technology Corporation Method and system for implementing H-ARQ-assisted ARQ operation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050073992A1 (en) 2003-10-07 2005-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for setting up route path through route discovery in a mobile ad hoc network using partial route discovery
KR20050050236A (ko) * 2003-11-25 2005-05-31 한국전자통신연구원 무선 임시 네트워크에서의 데이터 전송 방법
KR20060076418A (ko) * 2004-12-29 2006-07-04 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크 환경에서 신뢰성을 보장하는 데이터전송 방법
KR20070063118A (ko) * 2005-12-14 2007-06-19 한국과학기술정보연구원 센서 네트워크의 라우팅 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220092198A (ko) * 2020-12-24 2022-07-01 충북대학교 산학협력단 무선 애드혹 네트워크에서의 토폴로지 및 트래픽 적응형 분산 스케쥴링 프로토콜을 제공하는 방법 및 시스템
KR102427740B1 (ko) * 2020-12-24 2022-08-01 충북대학교 산학협력단 무선 애드혹 네트워크에서의 토폴로지 및 트래픽 적응형 분산 스케쥴링 프로토콜을 제공하는 방법 및 시스템

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